國(guó)際空間站上的宇航員首次在微重力空間中制造出了人工人類軟骨。
人體組織的生物打印早已存在,但是它們需依靠重力和支架將軟骨細(xì)胞聚集在一起。
新工藝的巧妙部分是在裝配機(jī)內(nèi)部使用磁力代替重力。
借助磁性,可以抵消微重力和加速度的影響,并且可以將物體(例如軟骨細(xì)胞)固定在適當(dāng)位置以進(jìn)行組裝。
雖然細(xì)胞本身不是磁性的,但組裝器中的液體卻是,且可以被用來操縱組織。
在國(guó)際空間站上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,科學(xué)家們開發(fā)了數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬來研究可行性,研究微重力如何影響細(xì)胞的組裝方式。然后,研究小組開發(fā)了基于人類軟骨細(xì)胞的球體,這些球體被包裝并與定制的磁性生物組裝器一起發(fā)送至國(guó)際空間站。
在國(guó)際空間站上,工藝過程要求冷卻球狀球體以將其從水凝膠包裝中釋放出來,然后再將它們放入生物組裝器中組裝成正確的形式。
宇航員奧列格·科諾年科(Oleg Kononenko)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
斯坦福大學(xué)的放射學(xué)家Utkan Demirci對(duì)IEEE Spectrum說:“人們一直在進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)并在太空中培養(yǎng)細(xì)胞,現(xiàn)在已經(jīng)能夠使用生物制造工具將這些構(gòu)件組裝成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。”
再往后,應(yīng)用磁性組裝方法甚至可以用于為我們更換特制骨頭,好適應(yīng)外星的重力環(huán)境——就像科幻電影里的一樣。
但是,要達(dá)到這一階段還需要做大量的工作,尤其是要使這種設(shè)備適應(yīng)太空需求——精密的儀器和太空環(huán)境并不特別搭。
研究人員自己說,即使面臨工程方面的挑戰(zhàn),該研究也可以“顯著促進(jìn)組織工程”的方法。
隨著太空中肉類和水果的種植技術(shù)上的進(jìn)展,去火星的旅程變得不那么令人生畏了。
該研究已發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
本文譯自 sciencealert,由譯者 majer 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。
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