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首頁 > 資訊中心青島3D打印心臟可以幫助國際空間站上的宇航員前往深空
發(fā)布時(shí)間：2023-07-31
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由磁場(chǎng)和聲場(chǎng)控制的懸浮粒子聚集在一起形成人類心臟模型
為了迎接宇航員開始深入太陽系冒險(xiǎn)的未來，科學(xué)家們正在開發(fā)3D打印的心臟，他們計(jì)劃于 2027 年將其發(fā)射到國際空間站。
這個(gè)想法只是為了看看這些人造器官在暴露于嚴(yán)酷的太空輻射時(shí)表現(xiàn)如何，因?yàn)槿绻幸惶烊祟愊胍L途跋涉進(jìn)入外太空深處，我們需要知道我們的心臟是否真的能帶我們?nèi)ツ抢铩?/span>
這個(gè)令人興奮的計(jì)劃背后是研究人員的一個(gè)名為 Pulse 的項(xiàng)目。在于操作的生物打印材料的重要性，以“使長期太空探索成為更安全、更可行的選擇”。然而，該團(tuán)隊(duì)還解釋說，這一努力也有助于地球醫(yī)學(xué)的突破，尤其是在使人體暴露于強(qiáng)輻射的癌癥療法方面。
雖然 PULSE 的項(xiàng)目確實(shí)具有創(chuàng)新性，因?yàn)橐郧皬奈磳⑼耆?D打印的心臟發(fā)送到國際空間站，但科學(xué)家們過去曾嘗試過將心臟細(xì)胞暴露在太空條件下。
例如，布朗大學(xué)和約翰·霍普金斯大學(xué)等多個(gè)機(jī)構(gòu)在過去幾年中與NASA合作，向國際空間站發(fā)送了一些心臟組織標(biāo)本，最近一次是作為 SpaceX CRS-27機(jī)器人補(bǔ)給任務(wù)的一部分。目的是觀察每個(gè)細(xì)胞受試者（被親切地稱為“芯片上的組織”）如何在微重力條件下收縮，并了解自然心肌損傷是否可以逆轉(zhuǎn)，因?yàn)樘窄h(huán)境有點(diǎn)模仿衰老對(duì)人類的影響身體，但快進(jìn)。這是源自芯片組織的其他幾個(gè)有趣實(shí)驗(yàn)之一。
事實(shí)上，駐扎在國際空間站的宇航員還不斷監(jiān)測(cè)他們的心血管健康狀況，以進(jìn)行積極的心臟科學(xué)研究，例如加拿大航天局的血管回波，該研究研究動(dòng)脈和心臟對(duì)已知在太空中發(fā)生的血壓變化的反應(yīng)。
然而相比之下，PULSE 希望將完整的人造心臟發(fā)送到地球軌道實(shí)驗(yàn)室，而不是細(xì)胞樣本或鎖定在人體中的功能器官。
與前者相比，這種技術(shù)的好處可能是它能更好地復(fù)制真實(shí)的心臟，而與后者相比，它的好處是它易于針對(duì)特定研究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試和控制。
使用磁懸浮和聲懸浮生物打印人體心臟模型的 PULSE 項(xiàng)目平臺(tái)插圖
根據(jù)該計(jì)劃的概述，研究人員打算用他們所謂的“脈沖技術(shù)”來建造這些心臟，這是指利用所謂的“磁懸浮”和“聲懸浮”的系統(tǒng)。
基本上，聲懸浮利用聲波將物體懸浮在半空中，而磁懸浮則利用磁場(chǎng)來達(dá)到相同的效果。您以前可能聽說過磁懸浮，即磁懸浮列車，它只需在地面上盤旋即可達(dá)到驚人的速度。它們也利用磁懸浮的力量，但用于車輛旅行。
就 PULSE 而言，這兩種懸浮技術(shù)的目的是使科學(xué)家能夠完美地操縱生物打印器官的各個(gè)部分（例如細(xì)胞和水凝膠），使樣本能夠完美地反映其真實(shí)的對(duì)應(yīng)物。
如果人類有一天能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)入深空探索和火星居住時(shí)代的夢(mèng)想，那么包括 PULSE 在內(nèi)的所有心臟空間研究的結(jié)果可能是解決這個(gè)難題的主要部分。
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