На борту МКС ввели в эксплуатацию американский биомедицинский 3D-принтер

2020: Проведение эксперимента на МКС по 3D-печати человеческих тканей в условиях невесомости

15 мая 2020 года стало известно, что американская исследовательская компания Techshot провела свой первый эксперимент по 3D-печати человеческих тканей в условиях невесомости на биопринтере BFF, разработанном совместно с компанией nScrypt и доставленном на борт Международной космической станции в июле 2019 года.

Биопринтер BFF. Фото: Techshot

Предметом эксперимента стала 3D-печать части мениска — хрящевой прокладки коленного сустава. Заказчиком выступил Военно-медицинский университет США, осуществляющий исследовательскую программу 4D Bio3 (4-Dimensional Bioprinting, Biofabrication and Biomanufacturing) совместно с Женевским фондом — некоммерческой организацией, продвигающей исследования в области военной медицины. Выбор мениска в качестве объекта эксперимента обусловлен частотой коленных травм среди военнослужащих.

Астронавт Эндрю Морган, проводивший эксперимент. Фото: NASA

Первый опыт доказал работоспособность специально сконструированной аддитивной системы в условиях невесомости. Непосредственно за выполнение эксперимента на борту станции отвечал астронавт Эндрю Морган, дипломированный военный врач и выпускник Военно-медицинского университета. Эндрю осуществил загрузку клеточного материала, а наземная команда инженеров передала файл с цифровой моделью мениска, подготовленный заказчиком. Ход эксперимента отслеживался в режиме реального времени с помощью бортовой камеры 3D-принтера. В скором времени научная команда планирует отправить на борт станции вторую партию клеточного материала для повторного эксперимента и на этот раз вернуть полученные образцы на Землю для детального изучения.

Главная задача, под которую разрабатывался комплекс BFF (BioFabrication Facility), заключается в опытной 3D-печати не хрящевых, а функциональных сердечных тканей с целью отработки методик аддитивного производства трансплантируемых заплаток, а в долгосрочной перспективе и полноценных органов, если технология оправдает себя. Проделывать эксперименты в космосе ученых заставила гравитация: биопечать на Земле накладывает определенные ограничения на размер и массу печатаемых объектов, так как крупные гидрогелевые заготовки не держат форму, растекаясь под собственным весом.

Российский космонавт Олег Кононенко, работающий с биопринтером `Орган.Авт` на МКС

Аддитивный комплекс компаний Techshot и nScrypt стал вторым биопринтером на борту МКС. Первый образец под названием «Орган.Авт», разработанный лабораторией 3D Bioprinting Solutions, работает в российском сегменте станции и представляет собой компактный аппарат, собирающий клеточные конструкции с помощью магнитных ловушек. За полтора года эксплуатации система успела показать себя в опытах по 3D-печати хрящевой ткани человека, тканей щитовидной железы мыши, а также мышечных и соединительных тканей кролика, рыбы и говядины с участием американских и израильских коллег.^[1]

Примечания