Kosmické bioinženýrství: Na ISS vyrobili první chrupavku ve vesmíru

Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) není jen orbitální základna pro pobyt astronautů, ale i unikátní laboratoř, která umožňuje provádět experimenty v prostředí mikrogravitace. Podobné experimenty jsou přitom na Zemi možné, nicméně jsou technicky nesmírně komplikované. Nejnověji se posádka ISS pustila do tkáňového inženýrství.

Ruský kosmonaut Oleg Kononěnko jako první vyrobil ve vesmíru chrupavku, přičemž nepoužil obvyklý postup, který zahrnuje předem připravenou matrici, sloužící pro rostoucí chrupavku jako opora. Namísto toho využil metodu 3D biotisku s magnetickou levitací (magnetic levitation bioassembly), která byla speciálně vyvinutá pro prostředí mikrogravitace na oběžné dráze.

Magnetická výroba tkáně

Lidské buňky nejsou za normálních okolností magnetické. Vědci proto nejprve shluky buňky chrupavky „zmagnetizovali“ tím, že je smíchali s termorevezibilním hydrogelem, který obsahoval magnetické cheláty gadolinia. Kosmonaut Kononěnko na palubě ISS umístil takto vytvořené vzorky do speciálně navrženého magnetického bioasembleru. V tomto zařízení pak došlo ke spojení shluků buněk a vytvoření tkáně chrupavky.

TIP: Astronauti na ISS testují řasový bioreaktor, který vyrábí kyslík i jídlo

Chrupavka vytvořená v tomto experimentu na oběžné dráze není plně funkčním orgánem. Představuje ale slibný milník na cestě k výrobě rozmanitých materiálů, organických i anorganických, v prostředí mikrogravitace. Jde o inovativní postup, který se osvědčil a který teď bude možné využít v celé řadě aplikací, nejen v rámci tkáňového inženýrství a medicíny.