该血管模型是利用 3D 生物打印技术制作的,旨在帮助研究失重如何改变在轨宇航员的心血管系统。
微重力以多种方式改变人体,包括改变体内血流、增加血栓风险,甚至改变心脏的形状,随着时间的推移,心脏的形状会变得更加球形。这些生物打印模型将用于评估这些变化的机制。
“我们使用海藻酸钠和明胶的混合物作为‘生物墨水’,并用氯化钙浴作为印刷结构的支撑,”帕维亚大学生物医学工程专业的学生、现为该大学的实习生 Benedetto Caracci 解释道。 ESA 的 ESTEC 技术中心领导了这项由 ESA 支持的研究,该研究被称为“特殊”:使用生物打印血管模型研究空间条件对动脉生物学的影响。
“对于柔软的生物制造结构来说,在挤压后保持其所需的形状是一个挑战,因此我们应用了 FRESH——‘悬浮水凝胶的自由形式可逆嵌入’——3D 生物打印方法,提供了一个临时支撑,可以在打印过程后将其移除。 ”。
一旦这些高分辨率血管模型完成,它们将接受初步检查,包括显微CT扫描,以检查其外部和内部尺寸、孔隙率、材料密度分布和粗糙度;拉伸试验和动态力学分析,测试其整体强度和弹性;以及流体动力学测试,将类似血液的液体泵入其中。
接下来,这些模型将被放置在欧空局生命支持和物理科学仪器实验室的随机定位机中,不断改变它们相对于地面的方向,以模拟失重状态,以观察它们的结构和功能如何演变。他们还将使用实验室的大直径离心机承受持续的超重力。