3D

Jun 07, 2023

Gli studi cardiaci spaziali stanno aprendo la strada agli esseri umani che viaggiano nel vuoto.

Preparandosi per un futuro in cui gli astronauti inizieranno ad avventurarsi nelle profondità del nostro sistema solare, gli scienziati stanno sviluppando cuori stampati in 3D che intendono lanciare sulla Stazione Spaziale Internazionale nel 2027.

L'idea è semplicemente quella di vedere come si comportano questi organi artificiali quando esposti a forti radiazioni spaziali perché, se un giorno gli esseri umani vorranno viaggiare nelle profondità dello spazio, avremo bisogno di sapere se i nostri cuori possono davvero portarci lì.

Dietro questo entusiasmante piano ci sono i ricercatori con un programma chiamato Pulse. Finanziato dallo European Innovation Council, il sito web di Pulse sottolinea l’importanza di generare materiali biostampati complessi, precisi e facilmente manipolabili per “rendere l’esplorazione spaziale a lungo termine un’opzione più sicura e praticabile”. Tuttavia, il team spiega anche che questo sforzo può aiutare anche le scoperte della medicina basata sulla Terra, in particolare per quanto riguarda le terapie contro il cancro che espongono anche il corpo umano a radiazioni intense.

"Gli ambiziosi obiettivi del progetto PULSE sono legati tanto alla ricerca spaziale quanto all'assistenza sanitaria sulla Terra", ha affermato in una nota Lorenzo Moroni, coordinatore del progetto e professore di biofabbricazione per la medicina rigenerativa all'Università di Maastricht, nei Paesi Bassi. “Gli organoidi biostampati che replicano fedelmente la complessità degli organi umani hanno il potenziale per ridurre la dipendenza dalla sperimentazione animale e fornire una piattaforma più accurata ed efficiente per studiare i meccanismi della malattia e valutare le risposte ai farmaci”.

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Sebbene il progetto di PULSE sia certamente innovativo in quanto i cuori completamente stampati in 3D non sono mai stati inviati alla ISS prima, gli scienziati si sono dilettati con l’esposizione delle cellule cardiache alle condizioni spaziali in passato.

Ad esempio, negli ultimi anni varie istituzioni come la Brown University e la Johns Hopkins University hanno collaborato con la NASA per inviare alcuni campioni di tessuto cardiaco alla ISS, più recentemente come parte della missione di rifornimento robotico CRS-27 di SpaceX. Lo scopo era vedere come ogni soggetto cellulare, affettuosamente chiamato "tessuto su chip", si contrae in condizioni di microgravità e scoprire se il danno naturale del muscolo cardiaco può essere invertito, poiché l'ambiente spaziale imita in un certo senso gli effetti dell'invecchiamento sull'essere umano. corpo, ma in avanzamento veloce. E questo è solo uno dei numerosi altri esperimenti interessanti derivanti dal tessuto su chip.

In effetti, gli astronauti fisicamente di stanza sulla ISS monitorano costantemente la loro salute cardiovascolare per studi scientifici sul cuore come Vascular Echo dell'Agenzia spaziale canadese, che esamina come le arterie e i cuori rispondono ai cambiamenti della pressione sanguigna noti che si verificano nello spazio.

Al contrario, PULSE spera di inviare al laboratorio in orbita terrestre cuori artificiali completi, non campioni di cellule o organi funzionanti rinchiusi in corpi umani.

Forse, il vantaggio di questa tecnica rispetto alla prima sarebbe che replica molto meglio un vero cuore, e rispetto alla seconda sarebbe che è facilmente testabile e controllabile per specifici esperimenti di ricerca.

Secondo una panoramica del programma, i ricercatori intendono costruire questi cuori con quella che chiamano "tecnologia PULSE", in riferimento a un sistema che sfrutta la cosiddetta "levitazione magnetica" e "levitazione acustica".

Fondamentalmente, la levitazione acustica utilizza le onde sonore per sospendere qualcosa a mezz'aria mentre la levitazione magnetica attinge ai campi magnetici per ottenere lo stesso effetto. Potresti aver già sentito parlare di levitazione magnetica nel caso dei Maglev, treni che si librano appena sopra il suolo per raggiungere velocità sorprendenti. Anche questi sfruttano il potere della levitazione magnetica, anche se per i viaggi veicolari.

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