AstroCardia项目将微型3D打印心脏送入太空,进行衰老研究

五家比利时公司和研究中心正在联手参与AstroCardia项目，该项目将把3D生物打印心脏和循环系统送入太空，以研究心脏健康和衰老。 Space Applications Services、SCK CEN: The Belgian Nuclear Research Centre、QbD Group、BIO INX和Antleron正在开发人造心脏，将于 2025 年发送到国际空间站 (ISS)。

随着人们年龄的增长，患心血管疾病的风险也会增加，但目前科学界仍然缺乏任何可靠的模型来揭示潜在的生物过程。据 AstroCardia 称，太空是科学家研究心脏衰老的更好环境。

Space Applications Services公司研究员Hilde Stenuit表示:“随着年龄的增长，我们的心脏会发生变化。它慢慢变大、变硬，动脉钙化，泵血能力下降。在太空中，应力微重力和辐射等因素会导致这些老化过程发生得快20倍。所以在太空中可以加快时间，提供了独特的机会来获得我们在地球上无法获得的研究成果。我们开发的平台将允许研究驱动心脏衰老的机制，这项研究将完全自动化，并且可以远程操作。”

据参与该项目的人员称，深入检查活人心脏以及与之相关的所有过程“实际上是不可能的”。这就是研究人员目标生物打印微型“芯片心脏”并围绕其构建人工循环系统的原因。心脏芯片是一块几平方毫米的芯片，上面印有心肌细胞。“墨水”由生物材料和干细胞组成，可以发育成体内任何可能的细胞，这些细胞开始分裂并组织成正在发育的人类心脏模型，称为心脏类器官。

△AstroCardia 任务控制中心

人工循环系统为心脏提供刺激、氧气和营养物质，直到其成熟并开始跳动，之后科学家们就可以开始对其进行测试。主要测试将于 2025 年在国际空间站上进行。国际空间站的测试将把芯片心脏设备发射到太空并保持至少六周的寿命。在此期间，它们将受到实时监控，一旦这些设备返回地球，QbD和核研究中心SCK CEN的研究人员将对它们进行详细分析。通过太空实验，该项目的合作伙伴希望研究发达的心血管系统暴露在太空环境中是否可以作为心脏衰老的科学模型。



SCK CEN 放射生物学专家 Kevin Tabury 博士说道：“微型心脏只有奇亚籽大小，但却可以真实地模仿人类的心脏。这项创新技术将使更好地研究心血管疾病并测试一些潜在的药物成为可能。最大的优势是可以通过使用患者本身的干细胞进行个性化制造，就可以培育出患者心脏的微型版本，这将代表个性化医疗的巨大飞跃！”

根据该项目，该核研究中心尚未处于 AstroCardia 的实验阶段，并且长期以来一直在研究辐射对心脏衰老的影响，在放射治疗和太空探索的背景下进行了研究。

AstroCardia 团队表示，要将微型心脏模型通过 3D 生物打印技术植入芯片，专业材料是“绝对必须的”。整个过程需要具有微米精度的3D生物打印机、活干细胞和“生物墨水”。参与该项目的公司联盟依靠比利时初创公司 BIO INX 将干细胞开发成可打印的东西。BIO INX 首席执行官 Jasper van Hoorick 表示：“类比于砌墙，干细胞是砖块、生物墨水是砂浆。生物墨水是一种凝胶，它使细胞可打印，并且它们可以在打印期间和打印后在其中存活。”

Antleron 首席执行官 Jan Schrooten 表示：“这个项目为心脏类器官的生理学提供了一些有价值的见解。因此，打印微型心脏的芯片能够应对太空中的极端条件是非常重要的，我们很荣幸能够利用我们的知识为此做出贡献。”

ObD 首席信息官 Martijn Reniers 补充道：“通过这个项目，我们的目光不断放的长远，已经关心社会明天将面临的问题。健康的心脏不仅对于目前患有心血管疾病的人很重要，对于探索太空的健康宇航员也很重要。”

来源：南极熊