На российском сегменте МКС завершили первый в МИРЕ эксперимент по биопечати трубчатых органов в космосе при помощи 4D-биопечати.

На российском сегменте Международной космической станции (МКС) 11 апреля завершили эксперимент по 4D-биопринтингу, который Роскосмосе назвали уникальным.

Эксперимент провел командир отряда космонавтов Роскосмоса Олег Кононенко.
Новые материалы для отечественного биопринтера были доставлены ракетой-носителем «Союз-2.1а» успешно стартовавшей с космодрома Байконур 23 марта.
В результате эксперимента будет отработана методика получения биоинженерных конструкций из комбинации синтетических материалов с памятью формы и биологических компонентов с помощью магнитной фабрикации методом 4D-биопринтинга.
Отечественный биопринтер «Орган.Авт» находится на МКС с 2018 года, и он не похож ни на один из существующих биопринтеров. Биоконструкции в нем формируются внутри кюветы не послойно: как при классических аддитивных технологиях, а одновременно с разных сторон.
Впервые в мире с его помощью удалось успешно вырастить хрящевую ткань человека и щитовидную железу мыши. В 2019 году на МКС синтезировали образцы мяса из клеток коровы, кролика и рыбы, а в 2022 был начат эксперимент по изучению процесса кристаллизации высокомолекулярных белковых соединений новой коронавирусной инфекции SARS-CoV-2 и различных лигандов и антител для данных соединений. Такая технология получила название магнитная биофабрикация.
Олег Кононенко провел две сессии эксперимента — 24 и 48 часов. В биопринтер были помещены специальные кюветы с синтетической пластиной, покрытой клеточным материалом и обладающей эффектом памяти формы. При определенном воздействии в ходе эксперимента они трансформировались в трубчатую структуру. Уже в ближайшее время, после возвращения экипажа с МКС и доставки образцов, специалисты компании «3Д Биопринтинг Солюшенс» и Университета МИСИС проведут гистологическую и иммуногистохимическую оценку, а также анализ морфологии конструкции.
В перспективе подобная четырехмерная биофабрикация позволит получать эквиваленты трубчатых органов, таких как сосуды, мочеточники, уретра. Текущая технология биофабрикации с применением эффекта памяти формы материалов была разработана совместно с учеными из Университета МИСИС.
Эффект памяти формы – явление возврата материала к первоначальной форме при внешнем воздействии после предварительной деформации. Важной задачей является программирование материала с точки зрения обеспечения необходимой формы и возможности фиксации временной.
Ни российские, ни зарубежные исследователи еще не проводили подобные опыты с использованием клеток, биопринтера и материала с памятью формы, который способен изменять геометрию в условиях космоса. Этот эксперимент имеет высокую практическую и социально-экономическую значимость в области космонавтики и здравоохранения. Задачи соответствует мировому уровню исследований и разработок, а его результаты будут иметь очевидные перспективы для регенеративной медицины.
Постановщиком эксперимента является «3Д Биопринтинг Солюшенс» совместно с НИТУ МИСИС. Партнерами по реализации выступают: ПАО «РКК «Энергия», АО «ЦНИИмаш» и ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина», АО «Организация «Агат».