Hopp ned til navigasjon Hopp ned til innhold
Den amerikanske astronauten Sunita Williams på romvandring. Foto: NASA.
NASA

3D-printer hud og bein for romfarere

Et nytt ESA-prosjekt kan redde liv og lemmer i rommet, og på jorda.

NASA og den europeiske romorganisasjonen ESA har planene klare for bemannete ferder til månen og til Mars.

Ved månen skal astronautene bo og forske på romstasjonen Gateway, og senere nede på overflaten. Her kan de være i måneder av gangen.

En bemannet ferd til Mars vil også ta flere måneder, kanskje år. Under ferden kan romfarerne ikke snu, selv om noen skulle bli syk eller skadet.

I fremtiden vil 3D-printing kunne gi husly, verktøy og mye annet for romfarere som befinner seg langt borte fra jorda.

Denne teknologien vil være svært gunstig for bruk i rommet, der vekt og volum av utstyr og forsyninger som tas med må være minst mulig. Hvorfor ikke heller la romfarerne lage det de trenger på stedet?

Kanskje kan 3D-printing av menneskelig vev også redde romfarere som har blitt skadet eller syke.

Byggematerialene har romfarerne selv

Nå har forskningsprosjektet ”3D Printing of Living Tissue for Space Exploration” klart å fremstille menneskelig hud- og beinvev for bruk i rommet.

Prosjektet støttes av ESA og ledes av det tyske firmaet OHB System i samarbeid med Centre for Translational Bone, Joint and Soft Tissue Research ved det Tekniske Universitet i Dresden (TUD) i Tyskland.

CIRiS i Trondheim forsker på lungeceller i rommet sammen med OHB System.

- Hudceller kan 3D-printes ved å bruke blodplasma som materiale, noe som vil være tilgjengelig fra romfarerne selv, sier Nieves Cubo ved Universitetssykehuset ved TUD.

Men siden blodplasma er ganske tyntflytende, er det vanskelig å bruke i vektløsheten i rommet eller i den lave tyngdekraften på månen og Mars.

Derfor blandet forskerne metylcellulose og alginat i blodplasmaet for å gjøre det mer tyktflytende.

- Disse materialene kan romfarerne utvinne fra planter og alger som de dyrker selv, sier Cubo.

Må kunne brukes i vektløshet

For å 3D-printe beinvev for rommet, brukte forskerne en liknende blanding av tyktflytende blodplasma, som var tilsatt menneskelige stamceller som kan bli til bein.

Forskerne benyttet også kalsiumfosfat, som er det bein består av, for å 3D-printe en struktur som stamcelleblandingen kunne sitte på.

- Dette kalsiumfosfatet vil bli absorbert etter hvert som beinvevet vokser, sier Cubo.

Forskerne måtte i tillegg vise at 3D-printingen av vev kan gjøres i vektløshet. Derfor utførte de teknikken også i opp-ned stilling. (Se video under.)

Også for folk på jorda

Forskningsprosjektet skal dessuten undersøke hva slags utstyr og omgivelser som trengs i rommet for å 3D-printe vev til medisinsk bruk. Og om det er mulig å lage mer komplekse vev eller organer med denne teknikken.

- Ved hjelp av 3D-printing av menneskevev vil romfarerne for eksempel kunne lage ny hud om noen får alvorlige forbrenninger, i stedet for å måtte transplantere hud fra andre kroppsdeler, noe som kanskje vil være vanskelig å lege i rommet, sier Tommaso Ghidini.

Han leder ESAs Avdeling for strukturer, mekanismer og materialer.

I vektløshet mister romfarere både bein- og muskelmasse. Derfor må de trene i minst to timer hver dag for å motvirke dette. Men romfarere kan likevel være spesielt utsatt for beinbrudd.

Ved hjelp av 3D-printing kan nytt beinvev settes inn i brudd. Siden vevet som brukes til 3D-printingen kommer fra romfareren selv, vil det ikke være fare for avstøting som ved vanlige transplantasjoner.

- Vi håper at forskningen vår på 3D-printing av menneskevev for rommet gjør at teknikken utvikler seg raskere også til bruk på jorda, slik at flere får glede av den her, avslutter Ghidini.