俄罗斯宇航员在太空中3D打印出软骨组织

南极熊3d打印
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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。

(A)磁铁系统安装在磁性生物组装机中。(B)磁铁系统产生的磁场。(C) 建构体组装过程的模型。(D)组装后的模型形状。(E)作为钆丁醇浓度和温度的函数的构造组装的动力学。图片来自 "磁悬浮生物组装的空间3D组织构建")。

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。"

(A) 磁性生物组装机内的构建体在太空中组装的延时照片。(B)使用 "Surface Evolver "软件对软骨球融合成3D结构的计算机模拟。(C)真正的顺序步骤的构建生物组装在空间;从时间推移视频记录快照。(D) 组装好的3D构建体返回地球的宏观照片。(E)组织学[苏木精和曙红(HE)染色]和免疫组化[增殖标记Ki-67和凋亡标记Caspase-3(Casp-3)]的空间实验中组装的3D组织结构。图片来源:美国宾夕法尼亚州Selinsgrove的Susquehanna大学的Kenn Brakke;俄罗斯莫斯科生物技术研究实验室 "3D Bioprinting Solutions"的Elizaveta Koudan)。

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。

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