宇宙飛行士が宇宙で怪我をしたらどうなるのでしょうか？新しい3Dプリント技術で皮膚や骨を作成できる

出典: cnBeta.COM

通常、宇宙飛行士は、さまざまな怪我をできるだけ避けるために、過酷な宇宙環境でミッションを遂行する際には重い防護服を着用しますが、いったん怪我をすると、事態は非常に厄介になります。結局のところ、宇宙には助けてくれる医者はいません。ドレスデン工科大学（TUD）の研究チームは、宇宙環境で使用できる3Dバイオプリンティング法を開発し、宇宙飛行士が利用可能なリソースを使用して新しい皮膚や骨の組織を作成できるようにしました。

宇宙飛行士が国際宇宙ステーション（ISS）で生活するには、無重力状態が長時間続くと血液の流れが悪くなる、筋肉が萎縮する、骨量が減少する、骨折しやすくなるなど、人体のさまざまなシステムが正常に機能しなくなるなど、多くの困難を克服する必要があります。研究チームは、この状況を改善するために3Dプリント技術を利用しようとしており、宇宙環境で宇宙飛行士が皮膚や骨を印刷するのに役立つ可能性がある。

しかし、このアイデアには2つの大きな障害がある。まず、宇宙での印刷に必要な「バイオインク」の調達が難しいこと、そして液体インクは無重力環境では必要な場所に留まらないことである。最初の問題に対処するために、TUD チームは、宇宙飛行士自身がこれらのバイオインクの供給源である可能性があると提案しました。血液中の血漿は皮膚細胞を作るのに使用でき、幹細胞は骨になることができます。

「皮膚細胞は、栄養豊富な『バイオインク』として人間の血漿を使ってバイオプリントできる。これは宇宙飛行士から簡単に入手できる」とプロジェクトチームのメンバー、ニーベス・キューボ氏は言う。「骨のサンプルを作るには、同様のバイオインク組成で人間の幹細胞をプリントし、構造支持材としてリン酸カルシウム骨セメントを加える。これは成長段階で吸収される。」

2番目の問題は無重力環境です。研究チームは、血漿由来のバイオインクの粘度を変えることでこの問題を解決しました。研究者らは混合物にメチルセルロースとアルギン酸塩を加え、インクの粘度を高めてインクがどこにも流れ出ないようにした。これらの原料は植物や藻類から得られるため、長い旅をする宇宙飛行士にとっては扱いやすいかもしれない。

地球上で宇宙と同じ無重力環境を人工的に再現することはできないが、研究チームは、新しいバイオインクは逆さまに操作しても溢れることはないと述べた。これは、腕が上を向いて、表面の下に形状を描くことを意味します。「3Dバイオプリンティング機能により、宇宙飛行士は医療上の緊急事態に対応できるようになります」とキューボ氏は言う。「たとえば火傷の場合、宇宙飛行士の体の別の場所から皮膚を移植して二次的な損傷を引き起こすのではなく、完全に新しい皮膚をバイオプリントすることができます。」

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