3D-печать в микрогравитации: производство имплантатов для восстановления нервной ткани на МКС

07.02.2025 12:51:00 | iXBT.com

Компания Auxilium Biotechnologies, базирующаяся в США, совершила важный шаг в развитии космических производственных технологий, успешно создав на МКС сразу восемь имплантируемых устройств для восстановления повреждённых периферических нервов.

Новый 3D-принтер, входящий в состав платформы Auxilium Microfabrication Platform (AMP-1), был адаптирован для работы в условиях микрогравитации, что позволяет изготавливать более утончённые и прочные конструкции, недоступные при производстве на Земле. Специально разработанные картриджи, предварительно загруженные биологическими материалами, обеспечивают оперативное производство имплантатов: установка оборудования занимает всего две минуты, а каждая сессия печати – менее минуты. В ходе двухчасового эксперимента прибор успешно создал восемь устройств, что подчёркивает не только эффективность технологии, но и её потенциал для современной медицины.

Иллюстрация: нейросеть DALL-E

Основной целью проекта является разработка медицинского прибора для доставки лекарственных средств, способного обеспечить более эффективное лечение пациентов с травмами периферических нервов. В этом направлении компания уже представила устройство первого поколения NeuroSpan Bridge – биомиметическое решение, которое направляет и ускоряет процесс регенерации нервной ткани, имитируя естественные механизмы восстановления организма. Планы по дальнейшему развитию предусматривают создание Gen 2.0, в котором дозируемые наночастицы будут интегрированы в процесс 3D-печати, расширяя функциональные возможности устройств и открывая новые перспективы в лечении травм.

Использование микрогравитационных условий МКС открывает перед инженерами и медицинскими специалистами уникальные возможности: отсутствие гравитационного воздействия позволяет создавать сложные структуры, способные выдерживать механические нагрузки, которые на Земле вызвали бы их деформацию или даже разрушение. Полученные импланты планируется возвращать на Землю для применения в клинической практике, а в будущем технология будет использована для поддержки экипажей космических экспедиций, включая миссии на Луну, Марс и за их пределы. Руководитель Auxilium Джейкоб Коффлер отметил: «Данное технологическое решение не только демонстрирует жизнеспособность массовой 3D-печати в условиях микрогравитации, но и открывает перспективы экономически эффективного производства медицинских устройств для применения как на Земле, так и в космических путешествиях».

Поддержка со стороны NASA, выделившего свыше $38 млн на развитие технологий космического производства, сыграла решающую роль в реализации данного проекта. В апреле 2022 года Auxilium стала одной из восьми компаний, получивших возможность провести демонстрационные испытания на МКС, что подтвердило высокую оценку инновационного потенциала компании со стороны мировых лидеров в космических исследованиях.

Помимо этого, учёные продолжают изучать влияние космической среды на биологические системы: например, бельгийская инициатива AstroCardia Project планирует к 2025 году отправить на МКС 3D-печатное искусственное сердце для исследования процессов старения, а компания Virtual Incision разместила миниатюрного хирургического робота для анализа особенностей проведения операций в условиях невесомости. Все эти разработки свидетельствуют о том, что биопринтинг в космосе может не только открывать новые грани медицинских возможностей, но и существенно продвигать исследования, направленные на повышение качества жизни как на Земле, так и в предстоящих космических экспедициях.

Подробнее