Российские космонавты провели первый в мире эксперимент по четырехмерной биофабрикации на отечественном биопринтере

«Техносфера. Россия» уже писала об уникальном отечественном биопринтере «Орган.Авт», созданном в нашей стране и с 2018 года использующемся для научных экспериментов на российском сегменте Международной космической станции. В апреле 2024 года Роскосмос сообщил о новом проекте с использованием устройства — отработке методики получения биоинженерных конструкций из комбинации синтетических материалов с памятью формы и биологических компонентов с помощью магнитной фабрикации методом 4D-биопринтинга.

Как поясняют разработчики, четырехмерная биофабрикация дает возможность получить эквиваленты трубчатых органов, таких как сосуды, мочеточники, уретра. Текущая технология биофабрикации с применением эффекта памяти формы материалов была разработана совместно с учеными из российского Университета МИСИС. Эффект памяти формы это явление возврата материала к первоначальной форме при внешнем воздействии после предварительной деформации. Важной задачей является программирование материала с точки зрения обеспечения необходимой формы и возможности фиксации временной. Эксперимент по использованию клеток, биопринтера и материала с памятью формы, который способен изменять геометрию в условиях космоса, в мировой практике никогда не проводился.

Материалы для проведения экспериментов прибыли на МКС 23 марта 2024 года. На биопринтере «Орган.Авт» работал командир отряда космонавтов Роскосмоса Олег Кононенко. Российский космонавт провел две сессии эксперимента длиной 24 и 48 часов. В биопринтер были помещены специальные кюветы с синтетической пластиной, покрытой клеточным материалом и обладающей эффектом памяти формы. При определенном воздействии в ходе эксперимента они трансформировались в трубчатую структуру. Уже в ближайшее время, после возвращения экипажа с МКС и доставки образцов, специалисты компании «3Д Биопринтинг Солюшенс» и Университета МИСИС проведут гистологическую и иммуногистохимическую оценку, а также анализ морфологии конструкции.

Добавим, что биоконструкции в российском 3D-биопринтере формируются внутри кюветы не послойно: как при классических аддитивных технологиях, а одновременно с разных сторон. Впервые в мире с его помощью удалось успешно вырастить хрящевую ткань человека и щитовидную железу мыши. В 2019 году наши космонавты на борту МКС синтезировали на устройстве образцы мяса из клеток коровы, кролика и рыбы, а в 2022-м был начат эксперимент по изучению процесса кристаллизации высокомолекулярных белковых соединений новой коронавирусной инфекции SARS-CoV-2 и различных лигандов и антител для данных соединений. Такая технология и получила название магнитная биофабрикация.

По информации Роскосмоса