3D

Jun 07, 2023

宇宙での心臓研究は、人類が宇宙を旅する道を切り開きつつあります。

宇宙飛行士が太陽系の奥深くまで冒険を始める未来に備えて、科学者たちは、2027 年に国際宇宙ステーションに打ち上げられる予定の 3D プリント心臓を開発しています。

このアイデアは単に、これらの人工臓器が過酷な宇宙放射線にさらされたときにどのように機能するかを確認することです。なぜなら、人類がいつか宇宙の深部に旅したいと思うなら、私たちの心が本当にそこに連れて行ってくれるのかどうかを知る必要があるからです。

このエキサイティングな計画の背後には、Pulse と呼ばれるプログラムを開発した研究者たちがいます。 欧州イノベーション評議会の資金提供を受けているパルス社のウェブサイトでは、「長期宇宙探査をより安全で実行可能な選択肢にする」ために、複雑で正確かつ簡単に操作できるバイオプリント材料を生成することの重要性を強調している。 しかし、研究チームは、この取り組みが地球上の医療の進歩にも役立ち、特に人体を強力な放射線にさらすがん治療に関しても役立つと説明している。

「PULSEプロジェクトの野心的な目標は、地球上の医療と同じくらい宇宙研究にも関連している」とオランダのマーストリヒト大学のプロジェクトコーディネーター兼再生医療バイオファブリケーション教授のロレンツォ・モロニ氏は声明で述べた。 「人間の臓器の複雑さを厳密に再現するバイオプリントオルガノイドは、動物実験への依存を減らし、病気のメカニズムを研究し、薬物反応を評価するためのより正確で効率的なプラットフォームを提供する可能性を秘めています。」

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完全に3Dプリントされた心臓がこれまでISSに送られたことがないという点で、PULSEのプロジェクトは確かに革新的だが、科学者らは過去にも心臓細胞を宇宙環境にさらすことに手を出したことがある。

たとえば、ブラウン大学やジョンズ・ホプキンス大学などのさまざまな機関がNASAと協力して、過去数年にわたっていくつかの心臓組織標本をISSに送ってきましたが、最近ではSpaceXのCRS-27ロボット補給ミッションの一環として行われました。 その目的は、愛情を込めて「チップ上の組織」と呼ばれる各細胞対象が微重力条件でどのように収縮するかを観察し、宇宙環境が人間の老化の影響を模倣しているため、自然な心筋損傷を回復できるかどうかを学ぶことでした。本体ですが、早送りです。 これは、ティシュ・オン・チップに由来する他のいくつかの興味深い実験のリストの 1 つです。

実際、ISS に物理的に駐留している宇宙飛行士は、宇宙で発生することが知られている血圧の変化に動脈や心臓がどのように反応するかを調べるカナダ宇宙庁の血管エコーなどの積極的な科学的心臓研究のために心臓血管の健康状態を常に監視しています。

しかし対照的に、パルスは、細胞サンプルや人体に閉じ込められた機能する臓器ではなく、完全な人工心臓を地球周回研究室に送りたいと考えている。

おそらく、前者に対するこの技術の利点は、真の心臓をはるかによく再現することであり、後者に対するこの技術の利点は、特定の研究実験で簡単にテスト可能で制御可能であることです。

プログラムの概要によると、研究者らは、いわゆる「磁気浮遊」と「音響浮遊」を利用するシステムを参考にして、彼らが「パルス技術」と呼ぶものでこれらの心臓を構築するつもりだという。

基本的に、音響浮上は音波を使用して何かを空中に浮遊させますが、磁気浮上は同じ効果を得るために磁場を利用します。 リニアモーターカーの場合、磁気浮上について聞いたことがあるかもしれません。リニアモーターカーは、地上かろうじて浮上して驚異的な速度に達する列車です。 これらは磁気浮上の力も利用していますが、車両での移動が目的です。

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