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首頁 > 資訊中心青島3D打印的“芯片心臟”將被送往太空
發(fā)布時(shí)間：2023-09-12
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分，五家比利時(shí)公司和研究中心正在合作3D打印人造心臟和循環(huán)系統(tǒng)，并將其發(fā)送到太空。
這種“芯片上的心臟”由Space Application Services、SCK CEN、QbD Group、BIO INX和Antleron開發(fā)，將于2025年發(fā)送到國際空間站 (ISS)。
AstroCardia研究人員表示，對(duì)活人心臟進(jìn)行深入檢查實(shí)際上是不可能的。因此，該團(tuán)隊(duì)將通過生物3D打印微型化的人體心臟和人工循環(huán)系統(tǒng)，以便更深入地研究心臟的衰老過程。
通過將3D打印的心臟送入軌道，科學(xué)家們希望能夠更好地研究這一過程，因?yàn)樵撈鞴僭谔罩械睦匣俣缺仍诘厍蛏峡?0倍。
“隨著年齡的增長，我們的心臟會(huì)發(fā)生變化。它慢慢變大、變硬，動(dòng)脈鈣化，泵血能力下降，”空間應(yīng)用服務(wù)研究員希爾德·斯泰努伊特解釋道?！霸谔罩校瑝毫?、微重力和輻射等因素會(huì)導(dǎo)致衰老過程發(fā)生得快20倍。所以在太空中，我們正在加快時(shí)間。這為我們提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)來獲得我們?cè)诘厍蛏细緹o法獲得的研究成果。我們將開發(fā)的平臺(tái)將允許研究驅(qū)動(dòng)心臟衰老的機(jī)制。”
據(jù)斯泰努特介紹，這項(xiàng)研究將完全自動(dòng)化，并且可以遠(yuǎn)程操作。
AstroCardia 3D生物打印機(jī)
將3D打印心臟送入太空
在3D打印過程中，心肌細(xì)胞被3D打印到幾平方毫米的芯片上。
AstroCardia團(tuán)隊(duì)表示，在對(duì)微型心臟模型進(jìn)行3D生物打印時(shí)，專業(yè)材料至關(guān)重要。其中包括具有微米精度的3D生物打印機(jī)、活干細(xì)胞和“生物墨水”，后者由比利時(shí)初創(chuàng)公司 BIO INX 提供。
研究人員聲稱，這種“生物墨水”包括生物材料和干細(xì)胞，可以發(fā)育成人體內(nèi)任何可能的細(xì)胞。然后這些細(xì)胞分裂并組織起來，創(chuàng)建一個(gè)正在發(fā)育的人類心臟模型——或“類器官”。
人工循環(huán)系統(tǒng)用于為心臟提供刺激、氧氣和營養(yǎng)，直至其成熟并發(fā)揮功能。現(xiàn)階段，科學(xué)家們可以進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，主要測(cè)試將于2025年在國際空間站上進(jìn)行。
“微型心臟只有奇亞籽大小，忠實(shí)地模仿了人類的心臟。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)將使更好地研究心血管疾病并測(cè)試一些潛在的藥物成為可能?！盨CK CEN 的放射學(xué)專家 Kevin Tabury 博士評(píng)論道。
Tabury 博士補(bǔ)充說，該團(tuán)隊(duì)還可以使用患者的干細(xì)胞個(gè)性化3D打印心臟。這將使團(tuán)隊(duì)能夠有效地培育出患者心臟的微型版本，塔伯里博士表示，這將代表“個(gè)性化醫(yī)療的巨大飛躍”。
AstroCardia 項(xiàng)目
天基心臟研究
一旦發(fā)射到國際空間站，芯片心臟設(shè)備將保持至少六周的活性，并將受到實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3D打印的器官模型隨后將返回地球，來自制藥公司 QbD 和核研究中心 SCK CEN 的研究人員將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。
通過這次太空實(shí)驗(yàn)，AstroCardia合作伙伴希望研究發(fā)達(dá)的心血管系統(tǒng)暴露在太空環(huán)境中是否可以作為心臟衰老的科學(xué)模型。
“通過這個(gè)項(xiàng)目，我們的目光超越了地平線。我們今天已經(jīng)關(guān)心社會(huì)明天將面臨的問題。健康的心臟不僅對(duì)于目前患有心血管疾病的人很重要，對(duì)于探索太空的健康宇航員也很重要?！盦bD 首席信息官 Martijn Reniers 補(bǔ)充道。
這種“芯片上的心臟”由Space Application Services、SCK CEN、QbD Group、BIO INX和Antleron開發(fā)，將于2025年發(fā)送到國際空間站 (ISS)。
AstroCardia研究人員表示，對(duì)活人心臟進(jìn)行深入檢查實(shí)際上是不可能的。因此，該團(tuán)隊(duì)將通過生物3D打印微型化的人體心臟和人工循環(huán)系統(tǒng)，以便更深入地研究心臟的衰老過程。
通過將3D打印的心臟送入軌道，科學(xué)家們希望能夠更好地研究這一過程，因?yàn)樵撈鞴僭谔罩械睦匣俣缺仍诘厍蛏峡?0倍。
“隨著年齡的增長，我們的心臟會(huì)發(fā)生變化。它慢慢變大、變硬，動(dòng)脈鈣化，泵血能力下降，”空間應(yīng)用服務(wù)研究員希爾德·斯泰努伊特解釋道?！霸谔罩校瑝毫?、微重力和輻射等因素會(huì)導(dǎo)致衰老過程發(fā)生得快20倍。所以在太空中，我們正在加快時(shí)間。這為我們提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)來獲得我們?cè)诘厍蛏细緹o法獲得的研究成果。我們將開發(fā)的平臺(tái)將允許研究驅(qū)動(dòng)心臟衰老的機(jī)制。”
據(jù)斯泰努特介紹，這項(xiàng)研究將完全自動(dòng)化，并且可以遠(yuǎn)程操作。
AstroCardia 3D生物打印機(jī)
將3D打印心臟送入太空
在3D打印過程中，心肌細(xì)胞被3D打印到幾平方毫米的芯片上。
AstroCardia團(tuán)隊(duì)表示，在對(duì)微型心臟模型進(jìn)行3D生物打印時(shí)，專業(yè)材料至關(guān)重要。其中包括具有微米精度的3D生物打印機(jī)、活干細(xì)胞和“生物墨水”，后者由比利時(shí)初創(chuàng)公司 BIO INX 提供。
研究人員聲稱，這種“生物墨水”包括生物材料和干細(xì)胞，可以發(fā)育成人體內(nèi)任何可能的細(xì)胞。然后這些細(xì)胞分裂并組織起來，創(chuàng)建一個(gè)正在發(fā)育的人類心臟模型——或“類器官”。
人工循環(huán)系統(tǒng)用于為心臟提供刺激、氧氣和營養(yǎng)，直至其成熟并發(fā)揮功能。現(xiàn)階段，科學(xué)家們可以進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，主要測(cè)試將于2025年在國際空間站上進(jìn)行。
“微型心臟只有奇亞籽大小，忠實(shí)地模仿了人類的心臟。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)將使更好地研究心血管疾病并測(cè)試一些潛在的藥物成為可能?！盨CK CEN 的放射學(xué)專家 Kevin Tabury 博士評(píng)論道。
Tabury 博士補(bǔ)充說，該團(tuán)隊(duì)還可以使用患者的干細(xì)胞個(gè)性化3D打印心臟。這將使團(tuán)隊(duì)能夠有效地培育出患者心臟的微型版本，塔伯里博士表示，這將代表“個(gè)性化醫(yī)療的巨大飛躍”。
AstroCardia 項(xiàng)目
天基心臟研究
一旦發(fā)射到國際空間站，芯片心臟設(shè)備將保持至少六周的活性，并將受到實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3D打印的器官模型隨后將返回地球，來自制藥公司 QbD 和核研究中心 SCK CEN 的研究人員將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。
通過這次太空實(shí)驗(yàn)，AstroCardia合作伙伴希望研究發(fā)達(dá)的心血管系統(tǒng)暴露在太空環(huán)境中是否可以作為心臟衰老的科學(xué)模型。
“通過這個(gè)項(xiàng)目，我們的目光超越了地平線。我們今天已經(jīng)關(guān)心社會(huì)明天將面臨的問題。健康的心臟不僅對(duì)于目前患有心血管疾病的人很重要，對(duì)于探索太空的健康宇航員也很重要?！盦bD 首席信息官 Martijn Reniers 補(bǔ)充道。