Bioprinting:

Russische Raumfahrtagentur entwickelt Experiment für den 3D-Druck von lebendem Gewebe auf der ISS

Vor mehr als zwei Jahren wurden die ersten 3D-gedruckten Objekte für die Nutzung im Orbit hergestellt. Nun ist die russische Raumfahrtagentur Roscosmos („Роскосмос“) dazu übergegangen, auf der ISS mit dem 3D-Druck-Verfahren lebendes Gewebe erzeugen zu wollen und plant ein entsprechendes Experiment.

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Roscosmos Logo.Insgesamt gestaltet sich der 3D-Druck lebenden Gewebes als relativ schwierig, weshalb sich nur wenige Unternehmen und Institute, so beispielsweise Organovo, Wake Forest oder die Harvard University, darauf spezialisiert haben. Sobald der 3D-Druck des Gewebes erfolgreich war, müssen die Zellen am Leben gehalten werden. Diese Schwierigkeit erhöht sich noch, wenn sich das Vakuum des Raumes und die Schwerkraft ändern.

RAS ENERGIA Logo.Hier müssen die Wissenschaftler ein spezielles Gerüst erschaffen, damit diese Experimente auf der ISS gelingen. Roscosmos arbeitet hier mit dem russischen Raumfahrtunternehmen S. P. KOROLEV ROCKET AND SPACE CORPORATION (RAS) „ENERGIA“ zusammen. Weiterhin ist das Institut für Biomedizinische Probleme (IBMP) an der Vorbereitung und Durchführung des Experiments beteiligt.

Auf der Webseite der NASA finden sich weitere Informationen zum Wachstum des Zellgewebes in der Schwerelosigkeit. In der Schwerelosigkeit unterscheiden sich im Vergleich zur Erde sowohl die Direktionalität als auch die Geometrie des Wachstums von Zellen und Gewebe erheblich. „Verschiedene Experimente, die auf der Umlaufbahn durchgeführt wurden, haben die Kultur von Zellen, Gewebe und kleinen Organismen als Werkzeug genutzt, um so unser Verständnis biologischer Prozesse in der Mikrogravitation zu erhöhen.“

Ein führender Mitarbeiter von RAS „ENERGIA“ erwähnte in einem Interview mit der russischen Zeitung „Iswestja“, dass ein Experiment die Magnetfeldmanipulation an Bord der ISS für den 3D-Druck von Gewebe nutzen soll. Dieses Experiment befinde sich derzeit in der Entwicklung und hat eine wichtige interne Überprüfung überstanden. Hier kam man mittlerweile zu dem Schluss, dass „die Technologie machbar ist.“ Noch gibt es keinen spezifischen Zeitplan für die Durchführung des Experiments.

Sojus-Rakete an ISS.
An die ISS angedockte Sojus-Rakete. (Bild: © roscosmos.ru)

Der Leiter des RAS „ENERGIA“-Bereichs für kommerzielle Projekte in der bemannten Raumfahrt, Valentin Uvarov, äußerte sich im Interview mit der „Iswestja“ folgendermaßen: „Im nächsten Schritt geht es um die Entwicklung und Genehmigung von technischen Spezifikationen und der Entwurfsdokumentationen für die wissenschaftlichen Geräte, die für das Experiment verwendet werden.“ Bevor das Gerät fertiggestellt und zur ISS transportiert wird, muss es umfangreiche Tests bestehen. Danach gilt es, Verfahren für das Experiment zu entwickeln und die Mitglieder der ISS-Besatzung darin zu unterweisen. Der bereits an Bord der ISS befindliche 3D-Drucker soll nur für die Herstellung von Werkzeugen genutzt werden.

Ludmila Buravkova, stellvertretende IMBP-Direktorin und zugleich korrespondierendes RAS ENERGIA-Mitglied, äußerte, dass das vorgeschlagene Experiment einen hohen wissenschaftlichen Wert „für das Verständnis des Beitrags des Gravitationsfaktors in der Gewebemorphogenese sowie deren Perspektiven bei der Entwicklung neuer Gebiete der biomedizinischen Unterstützung bei bemannten Missionen im Weltraum“ haben könne. Sobald uns neue Informationen über dieses Projekt vorliegen, werden wir Sie in unserem 3D-grenzenlos-Newsletter wie gewohnt kostenlos darüber informieren (abonnieren).

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