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Wir sind dem 3D-Drucken menschlicher Organe im Weltraum einen Schritt näher

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Man könnte es einen Riesenschritt für den 3D-Bioprinting nennen: Menschliche Herzzellen wurden auf der Internationalen Raumstation (ISS) in 3D gedruckt und machen sich diese Woche in einer SpaceX-Kapsel auf den Weg zurück zur Erde.

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Die 3D-BioFabrikationsanlage (BFF) wurde von Techshot Inc. entwickelt, einem kommerziellen Betreiber von Forschungs- und Produktionsgeräten für die Mikrogravitation, in Zusammenarbeit mit nScrypt, einem Hersteller von industriellen 3D-Bioprintern und elektronischen Druckern.

"Unser BFF hat das Potenzial, die menschliche Gesundheitsversorgung in einer Weise zu verändern, die vorher nicht möglich war", sagte John Vellinger, Präsident und CEO von Techshot. "Wir legen den Grundstein für eine ganze Industrie im Weltraum."

Wenn Sie sich fragen, warum sie die Zellen hier auf der Erde nicht einfach drucken, dann ist die Antwort die Schwerkraft. Beim Versuch, mit weichen, leicht fließenden Biomaterialien auf der Erde zu drucken, kollabieren die Gewebe unter ihrem eigenen Gewicht, was zu kaum mehr als einer Pfütze führt, erklärte Techshot in einer Pressemitteilung. "Aber wenn dieselben Materialien in der Mikrogravitations-Umgebung des Weltraums verwendet werden, behalten die 3D-gedruckten Strukturen ihre Formen bei Die in der Raumstation verwendete Bio-Tinte enthielt folglich nicht die Gerüstmaterialien oder Verdickungsmittel, die normalerweise erforderlich sind, um der Erdanziehung zu widerstehen.

Die im Weltraum hergestellten Testdrucke sind nach terrestrischen Bioprint-Normen groß, 30 mm lang, 20 mm breit und 12,6 mm hoch. Der BFF druckte in einer von Techshot entwickelten Zellkulturen-Kassette, die die Zellverbände mit der Zeit verstärkt. Es wird erwartet, dass die gewebeartige Struktur lebensfähig und selbsttragend ist, sobald sie wieder in der Schwerkraft der Erde ist.

Weitere 3D-Bioprints im Weltraum werden im März nach der Lieferung von zusätzlichen Bio-Tinten an das nationale Labor der ISS an Bord der SpaceX-Mission CRS-20 stattfinden.

Im Anschluss an diese Runde von Testdrucken erwartet Techshot, den BFF für industrielle und institutionelle Kunden aus dem Bereich der Biowissenschaften für geschäftsfähig zu erklären. Einschließlich des Bioprinters besitzt und betreibt Techshot fünf kommerzielle Forschungs- und Produktionsnutzlasten an Bord der ISS, angeblich der größte Katalog aller amerikanischen Unternehmen, die im Orbital-Labor arbeiten. Eine sechste Nutzlast, die Techshot Cell Factory, befindet sich in der Entwicklung. Sie wird es den Kunden des Unternehmens ermöglichen, kontinuierlich mehrere Zelltypen im Weltraum zu erzeugen und sich nicht vollständig auf die Raumfahrzeuge zur Ladungsversorgung zu verlassen, die die Zellen transportieren.

Obwohl die Aussicht auf die Herstellung von menschlichen Herzen und anderen Organen über einen 3D-Bioprinter im Weltraum noch mindestens ein Jahrzehnt entfernt ist, hofft Techshot, dass der langfristige Erfolg des BFF zu einer Verringerung des Mangels an Spenderorganen führen könnte.

Techshot wurde vor mehr als 30 Jahren gegründet und betreibt seine eigenen kommerziellen Forschungsnutzlasten im Weltraum und fungiert als Manager von drei NASA-eigenen ISS-Nutzlasten. Abgesehen von Testversuchen wie dem in diesem Artikel beschriebenen führt das Unternehmen selten eigene Forschung durch. Ihr Geschäftsmodell sieht vor, dass sie gegen eine Gebühr Geräte an Bord der Station für diejenigen mit eigenen unabhängigen Forschungsprogrammen zur Verfügung stellt, die als zentrale Anlaufstelle für Organisationen dienen, die Zugang zum Weltraum haben wollen.

Mit Hauptsitz in Greenville, IN, und einem Büro im Kennedy Space Center in Florida ist Techshot offizieller Implementierungspartner für das U.S. National Laboratory der ISS. Es hat Vereinbarungen mit der NASA, die dem Unternehmen und seinen Kunden Zugang zu Weltraumfrachttransport-Dienstleistungen und Unterstützung durch die Besatzung im Orbit bieten.