The ETH Zurich melaporkan sebuah langkah maju dalam manufaktur bioaditif untuk aplikasi luar angkasa. Sebuah tim yang dipimpin oleh Parth Chansoria mencetak konstruksi otot yang kompleks selama penerbangan parabola untuk menyelidiki fabrikasi struktur jaringan yang halus di bawah gravitasi mikro. Latar belakangnya adalah hilangnya massa otot secara fisiologis pada astronot dan pencarian model jaringan yang realistis untuk pengujian obat. Di Bumi, efek gravitasi menghambat pemrosesan bio-tinta: hidrogel yang sarat sel dapat runtuh sebelum mengering; selain itu, sedimentasi menyebabkan distribusi sel yang tidak homogen dan dengan demikian menghasilkan model dengan nilai informasi yang terbatas.
Inti dari penelitian ini adalah proses biofabrikasi baru yang disebut G-FLight (“Gravity-independent Filamented Light”). Proses ini menggabungkan formulasi bio-resin yang sarat sel dengan pengawetan berbasis tekanan dan cahaya yang menghasilkan filamen yang tepat selama fase singkat tanpa bobot. Dalam 30 siklus parabola, konstruksi otot diekstrusi dan distabilkan dengan fotopolimerisasi. Para peneliti melaporkan viabilitas sel dan jumlah serat yang sebanding dengan sampel yang diproduksi di bawah gravitasi bumi, sekaligus mencapai keselarasan serat yang lebih baik. Yang perlu diperhatikan adalah kemampuan untuk menyimpan resin bioaktif untuk waktu yang lebih lama, yang secara logistik relevan untuk digunakan di ISS atau platform masa depan.
Motivasinya berorientasi pada aplikasi: model mikrofisiologis dengan serat miofibers yang disejajarkan dengan benar dimaksudkan untuk lebih mencerminkan mekanisme penyakit seperti distrofi otot atau atrofi yang diinduksi oleh gravitasi mikro dan berfungsi sebagai testbed untuk terapi. Tidak seperti implan yang kaku atau sistem bioreaktor yang rumit, pendekatan ini menargetkan proses pencetakan yang dapat diangkut dan diaktifkan di tempat yang dapat dilakukan dalam jangka waktu yang terbatas. Dalam jangka panjang, metode ini dapat diperluas ke struktur seperti organoid untuk memeriksa hubungan dosis-respons dan proses regenerasi dalam lingkungan yang tidak bergantung pada gravitasi.
Proyek ini memposisikan bioprinting 3D sebagai alat pengobatan luar angkasa dan menyediakan titik data untuk mentransfer protokol laboratorium ke dalam operasi orbital. Langkah penting selanjutnya adalah memvalidasi penskalaan, reproduktifitas, dan antarmuka dengan sistem pengukuran dan stimulasi.
