چاپ ۳‌بُعدی قلب در فضا

جی پلاس، به نقل از اسپیس، مطالعات بر روی قلب در فضا راه را برای سفر انسان‌ها به خلأ هموار می‌کند.

ایسنا نوشت؛ دانشمندان در حال آماده شدن برای آینده‌ای هستند که در آن فضانوردان شروع به ماجراجویی در اعماق منظومه شمسی ما می‌کنند. آن‌ها در این راه قلب‌هایی با چاپ سه بعدی ایجاد می‌کنند که قرار است در سال ۲۰۲۷ به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شوند.

ایده این است که ببینیم این اندام‌های مصنوعی وقتی در معرض تشعشعات شدید فضایی قرار می‌گیرند چگونه عمل می‌کنند زیرا اگر انسان‌ها بخواهند روزی به اعماق فضای بیرونی سفر کنند، باید بدانیم که آیا قلب ما واقعا می‌تواند در آنجا دوام بیاورد یا خیر.

پشت این طرح هیجان انگیز، محققانی با برنامه‌ای به نام پالس(PULSE) قرار دارند. وب سایت پالس که توسط شورای نوآوری اروپا تامین می‌شود، بر اهمیت تولید مواد چاپی زیستی شده‌ی پیچیده، دقیق و به راحتی قابل دستکاری برای «تبدیل کردن اکتشاف فضایی طولانی مدت به گزینه‌ای امن‌تر و عملی‌تر" تاکید می‌کند. با این حال، این تیم همچنین توضیح می‌دهد که این تلاش می‌تواند به پیشرفت‌های پزشکی برای استفاده در زمین نیز کمک کند، به ویژه در مورد درمان‌ سرطان که بدن انسان را در معرض تشعشعات شدید قرار می‌دهد.

لورنزو مورونی(Lorenzo Moroni)، هماهنگ‌کننده‌ی پروژه از دانشگاه ماستریخت هلند، در بیانیه‌ای گفت: اهداف جاه‌طلبانه پروژه پالس به همان اندازه که با تحقیقات فضایی مرتبط است، به مراقبت‌های بهداشتی روی زمین ارتباط دارد. ارگانوئیدهای چاپ‌شده زیستی که پیچیدگی اندام‌های انسان را به طور دقیق شبیه‌سازی می‌کنند، پتانسیل کاهش اتکا به آزمایش‌های حیوانی را دارند و بستر دقیق‌تر و کارآمدتری برای مطالعه مکانیسم‌های بیماری و ارزیابی پاسخ‌های دارویی فراهم می‌کنند.

در حالی که پروژه پالس نوآورانه است زیرا قلب‌های تماما چاپ سه بعدی شده پیش از این به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده نشده‌اند، دانشمندان در گذشته با قرار دادن سلول‌های قلب در معرض شرایط فضاپیما تلاش‌هایی کرده‌اند.

به عنوان مثال، موسسات مختلفی مانند دانشگاه براون و دانشگاه جانز هاپکینز با ناسا برای ارسال برخی از نمونه‌های بافت قلب به ایستگاه فضایی بین‌المللی در چند سال گذشته همکاری کردند. هدف این بود که ببینیم چگونه هر سلول، که «بافت روی یک تراشه» نامیده می‌شود، در شرایط ریزگرانش منقبض می‌شود و بفهمیم که آیا آسیب طبیعی ماهیچه‌های قلبی می‌تواند معکوس شود، زیرا محیط فضا به نوعی اثرات پیری بر انسان را شبیه‌سازی می‌کند.

در واقع، فضانوردانی که به صورت فیزیکی در ایستگاه فضایی بین‌المللی مستقر هستند، به طور مداوم سلامت قلبی عروقی خود را برای مطالعات علمی فعال قلب مانند اکوی عروقی آژانس فضایی کانادا، که به نحوه واکنش شریان‌ها و قلب‌ها به تغییرات فشار خون شناخته شده در فضا می‌پردازد، نظارت می‌کنند.

با این حال، پالس امیدوار است که قلب‌های مصنوعی کامل را به این آزمایشگاه مداری در زمین بفرستد نه نمونه‌های سلولی و نه اندام‌های فعال در بدن انسان.

احتمالا مزیت این روش نسبت به روش اول این است که شرایط قلب واقعی را بسیار بهتر شبیه‌سازی می‌کند و به راحتی قابل آزمایش و کنترل برای آزمایش‌های تحقیقاتی خاص است.

محققان قصد دارند این قلب‌ها را با آنچه «فناوری پالس» می‌نامند، با اشاره به سیستمی که «شناوری مغناطیسی» و «شناوری صوتی» مهار می‌کنند، بسازند. هدف از این دو روش شناوری این است که دانشمندان را قادر سازد تا قسمت‌های مختلف یک اندام چاپ‌شده زیستی را به‌طور کامل دستکاری کنند، به طوری که نمونه به خوبی مشابه واقعی خود را منعکس کند.

اگر بشریت بتواند روزی به رویای ورود به عصر کاوش در اعماق فضا و سکونت در مریخ دست یابد، نتایج تمام مطالعات فضایی قلبی، از جمله پالس، می‌تواند قطعات اصلی این پازل باشد.