Redwire將向國(guó)際空間站發(fā)射改進(jìn)的3D生物打印機(jī)，以研究針對(duì)軍人的新療法

2022年11月4日，南極熊獲悉，美太空3D打印制造公司Redwire宣稱，計(jì)劃將向NASA國(guó)際空間站(ISS)發(fā)射更為先進(jìn)的生物3D打印機(jī)。

△美國(guó)宇航局宇航員與國(guó)際空間站上的生物打印機(jī)一起工作

具體來(lái)說(shuō)，Redwire與統(tǒng)一服務(wù)大學(xué)健康科學(xué)中心生物技術(shù)(4D Bio3)合作，旨在發(fā)射該公司生物3D打印設(shè)備(BFF)的升級(jí)版。一旦到達(dá)那里，新的設(shè)備將用于研究在太空中3D打印人類細(xì)胞的潛力，以創(chuàng)建復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)，例如幫助美國(guó)軍隊(duì)解決士兵半月板損傷等問(wèn)題。

Redwire太空制造和運(yùn)營(yíng)執(zhí)行副總裁John Vellinger說(shuō)：“BFF是改變游戲規(guī)則的技術(shù)，可能對(duì)地球上人類健康和患者護(hù)理的未來(lái)產(chǎn)生重大影響。國(guó)際空間站提供了一個(gè)關(guān)鍵的測(cè)試平臺(tái)，以推進(jìn)這些尖端技術(shù)，這些技術(shù)使商業(yè)用戶和科學(xué)研究界能夠進(jìn)行關(guān)鍵調(diào)查，有朝一日將擴(kuò)展到未來(lái)的商業(yè)空間站�！�

△國(guó)際空間站

Redwire的3D打印進(jìn)展
在過(guò)去的18個(gè)月中，Redwire進(jìn)行了一系列收購(gòu)，使其成為軌道系統(tǒng)領(lǐng)域的主要參與者。該公司于2021年6月收購(gòu)了航空航天制造商Adcole Space和Deep Space Systems，隨后又收購(gòu)了以微重力3D打印專業(yè)知識(shí)而聞名的Made In Space公司。

Made In Space的Archinaut微重力3D打印技術(shù)以前曾被用于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的構(gòu)建，例如衛(wèi)星安裝的“虛擬望遠(yuǎn)鏡”，以及深空觀測(cè)應(yīng)用。過(guò)去，該公司還與Braskem合作開(kāi)發(fā)了“Braskem Recycler”，這是一個(gè)旨在回收國(guó)際空間站上廢棄零件的系統(tǒng)。

從那時(shí)起，該公司進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張。Redwire與SPAC合并后成功實(shí)現(xiàn)了上市，市場(chǎng)估值為6.15億美元。并繼續(xù)向商業(yè)領(lǐng)域和實(shí)驗(yàn)性生物打印行業(yè)擴(kuò)張所需的資金。去年，該公司啟動(dòng)了 ISS Redwire Regolith Print研究，旨在確定3D打印風(fēng)化層進(jìn)入月球結(jié)構(gòu)的可行性。

除了對(duì)國(guó)際空間站的研究外，Redwire現(xiàn)在還將在“軌道礁”上進(jìn)行生物3D打印，這是一個(gè)由Blue Origin和Sierra Space領(lǐng)導(dǎo)的商業(yè)空間站項(xiàng)目。該公司還收購(gòu)了微重力打印公司 Techshot，首席執(zhí)行官Peter Cannito稱此舉“與該公司的3D打印戰(zhàn)略高度契合”。

△Redwire的生物3D打印設(shè)施BioFabrication Facility和空間站實(shí)驗(yàn)處理器

BFF獲得了一項(xiàng)新任務(wù)
Redwire的BFF和高級(jí)空間實(shí)驗(yàn)處理器(ADSEP)，共同構(gòu)成了第一個(gè)能夠在太空微重力條件下制造人體組織的系統(tǒng)。通過(guò)精確放置成人多能干細(xì)胞，該系統(tǒng)能夠創(chuàng)建比人類頭發(fā)寬度小幾倍的超細(xì)生物墨水層，可以構(gòu)建成可行的結(jié)構(gòu)。

至關(guān)重要的是，為了防止組織塌陷，BFF現(xiàn)在采用了Redwire開(kāi)發(fā)的細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，可以隨著時(shí)間的推移增強(qiáng)它們，達(dá)到在重力下自我支撐的程度，這個(gè)過(guò)程可能需要12到45天。

隨著進(jìn)一步的研發(fā)，Redwire相信這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)解決移植患者器官供體短缺的問(wèn)題。從本質(zhì)上講，通過(guò)3D打印患者專用植入物，該公司預(yù)計(jì)能夠消除對(duì)未來(lái)捐贈(zèng)者的任何風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)大大減少患者器官排斥的任何可能。

盡管這些進(jìn)展距離實(shí)現(xiàn)還有幾年的時(shí)間，但BFF目前能夠打印和培養(yǎng)具有藥物研發(fā)、疾病建模和組織工程應(yīng)用的類器官。借助該機(jī)器的最新版本，Redwire旨在通過(guò)生物打印具有軍事治療潛力的膝關(guān)節(jié)半月板，將這些功能投入實(shí)際應(yīng)用，然后將其研究并送回地球。

該公司升級(jí)后的3D生物打印機(jī)將于2022年11月6日上午 5:50 ，搭乘補(bǔ)給火箭從 NASA 的瓦勒普斯島太空港飛往國(guó)際空間站。該任務(wù)將攜帶三個(gè)額外的有效載荷。

△發(fā)送到國(guó)際空間站的AddUp Metal3D系統(tǒng)的渲染圖

微重力3D打印的進(jìn)步
近年來(lái)，國(guó)際空間站已成為3D打印研發(fā)的溫床，商業(yè)和學(xué)術(shù)研究人員都在尋求在微重力條件下測(cè)試新興技術(shù)。今年早些時(shí)候，AddUp透露它已經(jīng)向國(guó)際空間站發(fā)射了一個(gè)金屬3D打印演示器，它將作為歐洲航天局(ESA)“Metal3D”項(xiàng)目的一部分。  

在3D生物打印中，CELLINK早在2019年就與Made in Space（現(xiàn)在是Redwire）合作，以確定國(guó)際空間站上潛在的軌道生物打印潛力。最初啟動(dòng)時(shí)，人們認(rèn)為該計(jì)劃可能會(huì)對(duì)在陸地上進(jìn)行的藥物篩選和癌癥研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

在最近的一項(xiàng)研究中，愛(ài)荷華州立大學(xué)的研究人員，在一架改裝飛機(jī)上測(cè)試了一臺(tái)零重力電子3D打印機(jī)。通過(guò)不斷地以45個(gè)角度上下飛行，研究小組發(fā)現(xiàn)他們能夠（在這條曲線的頂部）進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)在微重力下獲得短暫的失重效果。