Model krvnog suda napravljen je korišćenjem 3D bioštampanja kako bi se istražilo kako bestežinsko stanje menja kardiovaskularni sistem astronauta u orbiti.
Mikrogravitacija menja ljudsko telo na bezbroj načina, uključujući promene u protoku krvi kroz telo, povećan rizik od krvnih ugrušaka, pa čak i oblik srca, koje vremenom postaje sferičnije. Ovi bioštampani modeli će se koristiti za procenu mehanike ovih promena.
„Koristili smo mešavinu natrijum alginata i želatina kao ‘bio-mastila’, sa kadom od kalcijum hlorida koja služi kao podrška za štampanu strukturu“, objašnjava Benedeto Karači, student biomedicinskog inženjerstva na Univerzitetu u Paviji i sadašnji pripravnik u ESA-in ESTEC tehnički centar, koji vodi ovu studiju koju podržava ESA, poznatu kao „Specijalna“: uticaj SPACE uslova na biologiju arterije koristeći bioštampani model posuda.
„Izazov je za meku biofabrikovanu strukturu da zadrži željeni oblik nakon ekstruzije, pa smo primenili FRESH—„slobodno reverzibilno ugrađivanje suspendovanih hidrogelova“—metod 3D bioštampanja, pružajući privremenu podršku koja se zatim može ukloniti nakon procesa štampanja.“
Kada ovi modeli krvnih sudova visoke rezolucije budu gotovi, biće podvrgnuti preliminarnom pregledu, uključujući mikro-CT skeniranje kako bi se proverile njihove spoljašnje i unutrašnje dimenzije, poroznost, raspodela gustine materijala i hrapavost; test zatezanja i dinamička mehanička analiza za ispitivanje njihove ukupne čvrstoće i elastičnosti; i ispitivanje dinamike fluida gde će se kroz njih pumpati tečnost nalik krvi.
Zatim će modeli biti smešteni u mašine za nasumično pozicioniranje—koje neprekidno menjaju svoju orijentaciju u odnosu na tlo, da bi simulirale bestežinsko stanje—u ESA-inoj laboratoriji za održavanje života i instrumentaciju fizičkih nauka kako bi se videlo kako se njihova struktura i funkcionisanje razvijaju. Oni će takođe biti podvrgnuti stalnoj hipergravitaciji pomoću laboratorijske centrifuge velikog prečnika.
U budućnosti bi tehnika FRESH 3D bioštampa mogla da se koristi i za testiranje efikasnosti lekova i lečenje vaskularnih bolesti kako na Zemlji tako iu svemiru.
