宇航员在太空中3D打印出软骨组织

原标题：俄罗斯宇航员在太空中3D打印出软骨组织

2020年7月，俄罗斯宇航员Oleg Kononenko在国际空间站上进行了软骨的生物打印，为太空旅行者提供了至关重要的价值，因为这项技术可以实现治疗星际伤害的终极急救。这项新技术是与莫斯科的3D Bioprinting Solutions合作开发的。

前几天，这家生物打印公司，还和肯德基合作开发3D打印鸡肉，详见《肯德基未来鸡块，生物3D打印肉将兴起？》

Oleg Kononenko使用了一种新型的 ＂无支架 ＂组织工程方法，该方法由莫斯科公司3D Bioprinting Solutions 通过磁场实现。

这种被称为 ＂悬浮生物自组装 ＂的方法，也可能为太空再生医学的进步铺平道路，可用于宇航员离开地球数月或数年的长途太空旅行。他们使用了一个定制的生物自组装机，避开创建支架的典型挑战，Kononenko依靠磁场的拉力使细胞在微重力下自组装。不仅对组织工程领域总体上令人鼓舞，而且悬浮生物组装也为太空再生医学提供了巨大的潜力，如果太空旅行者受伤，而且长时间不回地球，这种方法可能是必要的。

由于有关微重力对人类软骨影响的实验可能非常昂贵，所以之前只有两项研究－－成功地在支架等结构上生长细胞。对于这项研究，在最近发表的《空间3D组织构建的磁悬浮生物组装》中概述，俄罗斯研究人员意识到使用磁悬浮生物组装的潜在问题－－主要集中在细胞毒性的问题上，因为钆（Gd3＋）螯合物一般用于此类工作。

“从理论上讲，有三种可能的方法来降低顺磁性介质的不良毒性作用：（一）开发低毒的Gd3＋盐类或替代顺磁性介质；（二）在高磁场中进行悬浮生物组装；（三）在微重力条件下进行磁悬浮生物组装。＂作者解释说。

对于这项工作，他们用无毒的Gd3＋络合物，使用COMSOL软件创建一个必要的磁场模型，生物组装成功。实验过程中需要两个阶段，包括磁场的配置（在国际空间站的环境温度下进行），然后研究组织球体的融合，因为它们开始稳定成实际的3D组织。

作者解释说：＂根据数学建模，组织球体融合完整性水平高于50％，在一些碎片中，它实现了90％以上的可能压实，考虑到这一点，我们可以认为，生物制造时间的拉长将使软骨球体完全融合成一个单一的3D组织结构。＂

在宇航员被迫自我维持时，必须考虑疾病或损伤等问题，如果能够在没有支架的情况下再生骨骼或其他组织，就可以避免失去肢体或死亡。导致 ＂太空医学 ＂的出现，这样的突破可能意味着载人的长期太空旅行将获得更好的成功。