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青岛3D打印心脏可以帮助国际空间站上的宇航员前往深空
发布时间：2023-07-31    浏览人次：477次


由磁场和声场控制的悬浮粒子聚集在一起形成人类心脏模型

为了迎接宇航员开始深入太阳系冒险的未来，科学家们正在开发3D打印的心脏，他们计划于 2027 年将其发射到国际空间站。

这个想法只是为了看看这些人造器官在暴露于严酷的太空辐射时表现如何，因为如果有一天人类想要长途跋涉进入外太空深处，我们需要知道我们的心脏是否真的能带我们去那里。

这个令人兴奋的计划背后是研究人员的一个名为 Pulse 的项目。在于操作的生物打印材料的重要性，以“使长期太空探索成为更安全、更可行的选择”。然而，该团队还解释说，这一努力也有助于地球医学的突破，尤其是在使人体暴露于强辐射的癌症疗法方面。

虽然 PULSE 的项目确实具有创新性，因为以前从未将完全3D打印的心脏发送到国际空间站，但科学家们过去曾尝试过将心脏细胞暴露在太空条件下。

例如，布朗大学和约翰·霍普金斯大学等多个机构在过去几年中与NASA合作，向国际空间站发送了一些心脏组织标本，最近一次是作为 SpaceX CRS-27机器人补给任务的一部分。目的是观察每个细胞受试者（被亲切地称为“芯片上的组织”）如何在微重力条件下收缩，并了解自然心肌损伤是否可以逆转，因为太空环境有点模仿衰老对人类的影响身体，但快进。这是源自芯片组织的其他几个有趣实验之一。

事实上，驻扎在国际空间站的宇航员还不断监测他们的心血管健康状况，以进行积极的心脏科学研究，例如加拿大航天局的血管回波，该研究研究动脉和心脏对已知在太空中发生的血压变化的反应。

然而相比之下，PULSE 希望将完整的人造心脏发送到地球轨道实验室，而不是细胞样本或锁定在人体中的功能器官。

与前者相比，这种技术的好处可能是它能更好地复制真实的心脏，而与后者相比，它的好处是它易于针对特定研究实验进行测试和控制。


使用磁悬浮和声悬浮生物打印人体心脏模型的 PULSE 项目平台插图

根据该计划的概述，研究人员打算用他们所谓的“脉冲技术”来建造这些心脏，这是指利用所谓的“磁悬浮”和“声悬浮”的系统。

基本上，声悬浮利用声波将物体悬浮在半空中，而磁悬浮则利用磁场来达到相同的效果。您以前可能听说过磁悬浮，即磁悬浮列车，它只需在地面上盘旋即可达到惊人的速度。它们也利用磁悬浮的力量，但用于车辆旅行。

就 PULSE 而言，这两种悬浮技术的目的是使科学家能够完美地操纵生物打印器官的各个部分（例如细胞和水凝胶），使样本能够完美地反映其真实的对应物。

如果人类有一天能够实现进入深空探索和火星居住时代的梦想，那么包括 PULSE 在内的所有心脏空间研究的结果可能是解决这个难题的主要部分。