2025年8月25日,南极熊获悉,美国宇航局(NASA)SpaceX第33次商业补给任务即将于8月底发射,搭载多项前沿3D打印相关研究项目前往国际空间站(ISS)。本次任务聚焦3D生物打印、工程肝组织行为观察、微重力环境下骨形成细胞研究,以及太空金属3D打印等领域,旨在推动太空探索与地球应用的深度融合。
更好的神经桥
研究人员正在研发一种可在微重力环境下植入的装置,用于支持损伤后的神经再生。该装置采用生物打印技术制造,生物打印是一种使用活细胞或蛋白质作为原材料的3D打印技术。
创伤性损伤会在神经之间留下缺口,而现有的治疗方法恢复神经功能的能力有限,甚至可能导致身体功能受损。一种用于弥合神经缺口的生物打印装置可以加速康复并保留功能。
Auxilium Biotechnologies首席研究员Jacob Koffler表示:“在此次任务中,我们计划打印多达 18个植入物,并预计在2026年和2027年在地面进行临床前研究。” 在微重力环境下生物打印的组织可能比在地球上制造的组织质量更高,它的结果可能支持未来在太空制造医疗设备,供执行太空任务的宇航员和地球上的患者使用。
带有血管的生物打印组织
研究人员计划在地面上生物打印含有血管的肝脏组织,并研究它在微重力环境下的发育情况。研究结果或将有助于最终生产出可在地球上移植的完整功能性器官。
Winston-Salem再生医学研究所首席研究员James Yoo表示,此前的一项任务测试了这种生物打印的肝脏组织在太空中能否存活并发挥作用。此次任务或将揭示微重力环境能否促进生物打印组织的发育。
Yoo说道:“我们尤其热衷于加速组织中血管网络的发育。”血管网络产生维持这些组织功能和健康所需的血管。
阻止骨质流失
对微重力环境下的骨形成干细胞的研究可以深入了解宇航员在太空飞行过程中经历的骨质流失的基本机制。研究人员在体内发现了一种名为IL-6的蛋白质,它可以向干细胞发送信号,促进骨形成或骨质流失。这项研究旨在评估阻断IL-6信号是否能减少太空飞行期间的骨质流失。
佛罗里达州梅奥诊所首席研究员Abba Zubair表示:“如果我们成功了,这种化合物还可以用于治疗与地球上骨质流失相关的疾病,例如骨质疏松症和某些类型的癌症。”
太空中的金属打印
随着任务持续时间和与地球距离的增加,补给变得更加困难。3D打印可用于按需制造零件和专用工具,从而增强任务的自主性。空间站研究在塑料3D打印方面取得了长足进步,但塑料并非适用于所有用途。欧洲航天局(ESA)的金属3D打印机研究基于近期成功在太空打印首批金属部件。
太空打印件的质量将与地面上的参考打印件进行比较。欧空局技术官员Rob Postema表示:“我们将采用不同的策略打印几个小立方体,以帮助确定太空金属打印机的最佳打印方法,同时还会打印两个小喷嘴,以检验在微重力环境下打印的航天器部件的质量。”
此次调查是欧空局发展空间制造和材料回收能力的延续。欧空局调查团队包括空中客车防务与航天公司(SAS)以及法国用户支持中心CADMOS。
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