Un progetto dell’Agenzia spaziale europea (ESA) intrapreso presso l’ University Hospital of Dresden Technical University (TUD) ha dimostrato la capacità di stampare in 3D materiale biologico in un ambiente simile allo spazio.
Trasformando il processo letteralmente in testa, il team è riuscito a stampare biostampa 3D con un inchiostro appositamente formulato in condizioni meno 1 g. Con lo sviluppo, il team spera che questo materiale possa essere utilizzato per il trattamento medico degli astronauti nelle missioni di esplorazione a lungo termine.
“Un viaggio su Marte o altre destinazioni interplanetarie coinvolgerà diversi anni nello spazio”, commenta Tommaso Ghidini, capo progetto e responsabile di Strutture, Meccanismi e Materiali all’ESA, “L’equipaggio correrà molti rischi, e tornare a casa presto non sarà possibile ,”
“PORTARE ABBASTANZA MATERIALE MEDICO PER TUTTE LE POSSIBILI EVENTUALITÀ SAREBBE IMPOSSIBILE NELLO SPAZIO LIMITATO E NELLA MASSA DI UN VEICOLO SPAZIALE. INVECE, UNA CAPACITÀ DI BIOPRINTING 3D CONSENTIRÀ LORO DI RISPONDERE ALLE EMERGENZE MEDICHE MAN MANO CHE SI PRESENTANO “.
Sulla roadmap dell’ESA per la biostampa 3D nello spazio, il tessuto cutaneo ingegnerizzato è il primo passo. Sulla Terra, questo è ottenuto utilizzando un inchiostro al plasma sanguigno ricco di sostanze nutritive. Per quanto riguarda lo spazio, tuttavia, questo inchiostro richiede alcune modifiche, come spiega il collega di PhD TUD Nieves Cubo: “Il plasma ha una consistenza estremamente fluida, che rende difficile lavorare con condizioni gravitazionali alterate”.
Per aumentare la viscosità del bioink al plasma, Cubo e il team TUD hanno aggiunto un comune additivo cosmetico e alimentare, metilcellullosio e un alginato che può essere ottenuto da piante e alghe. Questo è stato utilizzato per i campioni di stampa 3D. La stessa ricetta è stata anche utilizzata per creare un inchiostro per la stampa 3D di strutture ossee artificiali, contenenti cellule staminali (anziché plasma) e cemento osseo fosfato di calcio.
In entrambi i casi, i bioink sono stati depositati su una stampante 3D rovesciata “la cosa migliore da fare” rispetto alle attuali condizioni di bassa gravità.
Le formulazioni bioink per la pelle e l’osso continueranno a essere sviluppate dall’ESA almeno per i prossimi dieci anni. A quel tempo, il team ha anche iniziato a sviluppare la cartilagine artificiale.
Alcune altre aziende stanno già sperimentando la tecnologia di biostampa 3D nello spazio. Il produttore di sistemi di stampa 3D con sede in Florida nScrypt e lo sviluppatore di equipaggiamento di spaceflight Techshot ha recentemente annunciato l’intenzione di inviare la loro 3D BioFabrication Facility (BFF) alla International Space Station (ISS) quest’estate. Le soluzioni di Bioprinting 3D della Russia stanno anche cercando di ringiovanire i suoi esperimenti di microprinting in microgravità 3D dopo lo sfortunato fallimento del volo spaziale Soyuz MS-10 .
Il progetto ESA 3D Printing of Living Tissue for Space Exploration è supportato attraverso le attività di base dell’agenzia all’interno dell’elemento Discovery and Preparation . È guidata dalla società europea di sviluppo della tecnologia spaziale OHB System AG in collaborazione con il Centro per la traslazione dell’osso, la ricerca sui tessuti molli e congiunti di TU Dresden in Germania e lo specialista delle scienze della vita Blue Horizon .
