○ 본문요약 : ​

생물의학 연구와 기술을 우주 건강으로 바꾸는 중요한 부분은 우주 승무원들이 그들 자신의 기능적 세포, 조직, 그리고 심지어 장기를 만들어야 한다는 것을 의미한다. 우주에서 이식하기 위해 인간의 장기를 흉내낼 수 있는 재생의학 솔루션의 실현은 향후 10년 안에 기대되지는 않지만, 연구자들은 이미 미세중력 조건에서 작동할 적용 가능한 기술을 개발하고 있다. 오늘날, 우주비행사가 심각한 병에 걸리고 집중적인 치료가 필요한 위험은 매우 작지만(1%에서 2% 사이) 그럴 수 있다. 인체가 더 높은 압력, 더 높은 에너지 전리방사선, 그리고 밀폐된 용기에서 장기간 우주 비행의 위험을 높일 수 있는 우주 광선을 받게 될 깊은 우주 여행의 경우에는 더욱 그러하다.

최악의 경우 시나리오와 What-if 상황은 특히 우주 공간에서 중요한 기술 진전의 출발점이 된다. NASA의 아르테미스 프로그램이 2024년까지 달에 대한 인간 탐사를 가능하게 하고 2030년까지 지구 밖에서 살아남기 위해 혁신적인 기술에 의존하는 것이 인류에게 궤도에서 번성할 수 있는 기회를 제공할 것이다. 이를 위해 우주국들과 민간 기업들은 조직 구성과 모델을 만들기 위한 바이오프린팅 기술의 공동 요인으로서 미세중력을 연구해 왔다.

지금까지 두 개의 3D 바이오프린팅 시스템이 이미 ISS에 발사되어, 미세중력을 이용하여 인간의 심장 세포나 생쥐 갑상선 같은 3D 조직과 장기 구조의 신속하고 생체조작을 가능하게 했다. 예를 들어, 전문가들은 미세중력 조건이 공극, 충치, 터널을 가진 더 복잡한 기하학적 구조의 조직과 장기 구조를 3D 생물중력을 가능하게 한다는 것을 발견했다. 바이오프린터는 압출, 자기 바이오프린팅 등 다양한 공정을 사용할 수 있지만 무엇보다 중력이 없는 바이오프린팅은 붕괴의 위험을 제거해 비산 없이 장기가 자랄 수 있게 한다. 이것은 지구 상의 환자들을 위한 치료를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 지속 가능한 행성 정착지를 세우는 데 도움을 줄 수 있다.

A crucial part of translating biomedical research and technology into space health means space crew will have to create their own functional cells, tissues, and even organs. Although the realization of regenerative medicine solutions capable of mimicking a human organ for transplantation in space is not expected within the next decade, researchers are already developing applicable technology that will work under microgravity conditions. Today, the risk of an astronaut developing a serious illness and needing intensive care is very small (between 1% and 2%), but it could happen. Even more so with deep space travel, where human bodies will be subjected to higher pressure, higher energy ionizing radiation, and cosmic rays that can heighten the hazards of prolonged spaceflight in an enclosed vessel. 

Worst-case scenarios and what-if situations are a great starting point for critical advances in technology, especially when it comes to outer space. With NASA‘s Artemis program planning to enable human exploration of the Moon by 2024 and a possible crewed surface landing on Mars by 2030, relying on innovative technologies to survive off-Earth will offer humanity a chance to thrive in orbit. To that end, space agencies and private businesses have been researching microgravity as a co-factor of bioprinting technology to create tissue constructs and models.

Up until now, two 3D bioprinting systems have already been launched to the ISS, taking advantage of microgravity to enable rapid, biofabrication of 3D tissue and organ constructs, like human heart cells or mouse thyroid glands. There are several advantages to bioprinting in space, for example, experts discovered that microgravity conditions enable 3D bioprinting of tissue and organ constructs of more complex geometries with voids, cavities, and tunnels. Bioprinters can use different processes, including extrusion and magnetic bioprinting, but most importantly bioprinting without gravity eliminates the risk of collapse, enabling organs to grow without the need for scaffolds. This could improve treatment for patients on Earth, as well as help establish sustainable planetary settlements.

​○ 출처 : ​  

https://3dprint.com/274114/bioprinting-in-microgravity-where-do-we-stand/