3D-Biodrucker zum Drucken des menschlichen Meniskus auf der Raumstation

Das Knie ist nicht nur eines der größten und komplexesten Gelenke des Körpers – es kann auch leicht verletzt werden. Tatsächlich ist eine der häufigsten orthopädischen Verletzungen der Meniskusriss, ein halbmondförmiges Knorpelstück im Knie. Jedes Knie hat zwei Menisken, die es dem Gelenk ermöglichen, sich frei zu bewegen. Gegenwärtige Behandlungen für einen gerissenen Meniskus sind alles andere als ideal und beinhalten das Entfernen oder Reparieren des gerissenen Segments, was letztendlich zu einem erhöhten Risiko für Arthritis oder Kniegelenkersatz führen kann, da das betroffene Gelenk seine Polsterung verliert.

Um die Patientenversorgung auf der Erde zu verbessern und effektivere Methoden zur Behandlung von Geweberissen zu entwickeln, wenden sich Forscher von Redwire Space der Mikrogravitationsumgebung des National Laboratory der Internationalen Raumstation (ISS) zu.

Die verbesserte BioFabrication Facility (oder BFF) von Redwire wurde im November zur Raumstation gebracht. Jetzt, da das BFF installiert ist, ist es bereit, seine Druckmuskeln mit der ersten Aufgabe der Einrichtung spielen zu lassen: der Herstellung eines 3D-gedruckten menschlichen Meniskus in voller Größe. Unter Verwendung von Vorräten, die auf der bevorstehenden 27. Commercial Resupply Services (CRS)-Mission von SpaceX gestartet werden, wird das Meniskusgewebe auf der Station gedruckt und dann zur Analyse zur Erde zurückgebracht. Auf der Erde ist das Drucken von Weichgewebe aufgrund des Einflusses der Schwerkraft eine Herausforderung, weshalb Redwire seinen Bioprinter in den Weltraum bringt.

„Das BFF ist eine bahnbrechende Technologie, die erhebliche Auswirkungen auf die Zukunft der menschlichen Gesundheit und Patientenversorgung auf der Erde haben könnte“, sagte Rich Boling, ein Vizepräsident von Redwire. „Gedruckte Gewebe könnten nicht nur in Patienten implantiert, sondern auch als Modelle für die Arzneimittelforschung verwendet werden, was neue Wege zum Testen von Therapeutika eröffnet.“

Die Untersuchung soll einen vollständigen menschlichen Meniskus drucken bauen auf früheren Forschungsergebnissen auf aus dem Jahr 2019, als die BFF Herzgewebe und einen Teilmeniskus druckte. Diese nächste Iteration wird ein verbessertes BFF verwenden, das eine bessere Temperaturkontrolle beim Drucken ermöglicht, sowie ein verbessertes Bildgebungssystem, mit dem das Team die Drucke besser kontrollieren kann.

Laut Boling ist der Meniskus das perfekte Gewebe für den Anfang, nicht nur, weil viele Menschen Knieverletzungen haben, sondern auch, weil es ein gutes Gewebe ist, um den BFF zu testen. „Der Meniskus ist großartig, weil er sehr avaskulär ist, was bedeutet, dass ihm Blutgefäße fehlen, was den großflächigen 3D-Druck tendenziell zurückhält“, sagte er. „Also schon beim Drucken ist man menschlichem Gewebe näher, als wenn man anfangen würde, ein Herz zu drucken.“

Boling sagt, dass dies dem Unternehmen die Möglichkeit gibt, das Drucksystem kontinuierlich zu verbessern, was Redwire helfen wird, sein ultimatives Ziel zu erreichen, ganze Organe im Weltraum zu drucken. Obwohl dieser Meilenstein wahrscheinlich noch viele Jahre entfernt ist, könnte BFF kurzfristig ein wertvolles Instrument für die Wirksamkeitsprüfung von Arzneimitteln sein. Die Anlage kann zum Drucken und Züchten von Organoiden verwendet werden, die menschlichen Organen ähneln, aber künstlich hergestellt werden. Diese Organoide können verwendet werden, um neue Arzneimittelverbindungen zu testen, was es Forschern ermöglicht, aussagekräftige Daten zu sammeln, die bei der Krankheitsmodellierung und Arzneimittelentwicklung sowie bei der Weiterentwicklung der Gewebezüchtung hilfreich sein können.

SpaceX CRS-27 soll frühestens am 14. März um 20:30 Uhr EDT gestartet werden. Diese Mission wird mehr als 15 vom ISS National Lab gesponserte Nutzlasten umfassen. Um mehr über alle vom ISS National Lab gesponserten Forschungsarbeiten zu dieser Mission zu erfahren, besuchen Sie bitte unsere Startseite.