發(fā)布日期:2019-07-16 08:27:19
通常宇航員在惡劣的太空環(huán)境下執(zhí)行任務時候都會身著厚重的防護服,盡可能避免各種傷害,可一旦受傷就變得非常棘手,畢竟太空中并沒有醫(yī)生可以提供幫助。來自德累斯頓技術大學(TUD)的科研團隊近日開發(fā)出了一種可以在太空環(huán)境下使用的3D生物打印方式,讓宇航員使用可用資源來創(chuàng)造新的皮膚和骨骼組織。
宇航員想要在國際空間站(ISS)上生活需要克服重重困難,由于長時間處于失重狀態(tài)會讓人體的各項系統(tǒng)無法正常工作,例如血液無法順暢流動、肌肉萎縮、骨骼質量減少,更容易骨折等等??蒲袌F隊為此嘗試使用3D打印技術來改善這種情況,可以幫助宇航員在太空環(huán)境中打印皮膚和骨骼。
不過這個想法存在兩大主要障礙:其一就是很難在太空中采購打印所需的“生物墨水”;其次就是液體墨水并不會停留在失重環(huán)境下所需要的位置。為了解決第一個問題,TUD團隊建議宇航員自身可以成為這些生物墨水的來源。來自血液的血漿可以用于制造皮膚細胞,而干細胞可以變成骨骼。
項目團隊成員Nieves Cubo表示:“皮膚細胞可以使用人體血漿生物打印,作為一種營養(yǎng)豐富的'生物墨水' - 可以從宇航員身上輕松獲取。生產(chǎn)骨樣品涉及用類似的生物油墨組合物印刷人類干細胞,加入磷酸鈣骨水泥作為結構支持材料,隨后在生長期吸收?!?/span>
第二個問題就是失重環(huán)境??蒲袌F隊通過改變等離子體衍生生物油墨的粘度來解決這個問題。研究人員在混合物中添加了甲基纖維素和藻酸鹽,這增加了墨水的粘度并使其無法在任何地方運行。這些成分可以來自植物和藻類,長途旅行的宇航員可能比較容易找到。
雖然我們不能在地球上人為的重建和太空相同的失重環(huán)境,但是團隊表示新的生物墨水不會因為顛倒運行從而溢出。這意味著手臂向上指向,在表面下方繪制形狀。Cubo表示:“3D生物打印功能將讓[宇航員]在出現(xiàn)醫(yī)療緊急情況時做出反應。例如,在燒傷的情況下,全新的皮膚可以進行生物打印,而不是從宇航員身體的其他地方嫁接,造成二次傷害。”
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