3D

Jun 07, 2023

우주 심장 연구는 인간이 우주 속으로 들어갈 수 있는 길을 열어주고 있습니다.

우주 비행사들이 태양계 깊은 곳으로 모험을 시작하는 미래를 준비하면서 과학자들은 2027년에 국제 우주 정거장에 발사할 계획인 3D 프린팅 하트를 개발하고 있습니다.

아이디어는 단순히 이러한 인공 장기가 가혹한 우주 방사선에 노출되었을 때 어떻게 작동하는지 확인하는 것입니다. 왜냐하면 인간이 언젠가 우주 깊은 곳으로 여행하고 싶다면 우리의 마음이 진정으로 우리를 그곳으로 데려갈 수 있는지 알아야 하기 때문입니다.

흥미로운 계획 뒤에는 Pulse라는 프로그램을 개발한 연구원들이 있습니다. 유럽혁신협의회(European Innovation Council)의 자금 지원을 받는 Pulse의 웹사이트는 "장기 우주 탐사를 보다 안전하고 실행 가능한 옵션으로 만들기" 위해 복잡하고 정확하며 쉽게 조작할 수 있는 생체 인쇄 재료를 생성하는 것의 중요성을 강조합니다. 그러나 팀은 또한 이러한 노력이 지구 기반 의학의 혁신, 특히 인체를 강렬한 방사선에 노출시키는 암 치료법과 관련하여 도움이 될 수 있다고 설명합니다.

네덜란드 마스트리흐트 대학의 프로젝트 코디네이터이자 재생의학 바이오제조 교수인 로렌조 모로니(Lorenzo Moroni)는 성명에서 "PULSE 프로젝트의 야심찬 목표는 지구상의 의료만큼이나 우주 연구와도 관련이 있다"고 말했다. "인간 장기의 복잡성을 밀접하게 복제하는 생체 인쇄 오가노이드는 동물 실험에 대한 의존도를 줄이고 질병 메커니즘을 연구하고 약물 반응을 평가하기 위한 보다 정확하고 효율적인 플랫폼을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다."

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PULSE의 프로젝트는 완전히 3D 프린팅된 심장이 이전에 ISS로 보내진 적이 없다는 점에서 확실히 혁신적이지만, 과학자들은 과거에 심장 세포를 우주 조건에 노출시키는 작업을 해왔습니다.

예를 들어, 브라운 대학교 및 존스 홉킨스 대학교와 같은 다양한 기관은 NASA와 협력하여 지난 몇 년 동안 일부 심장 조직 표본을 ISS에 보냈습니다. 가장 최근에는 SpaceX의 CRS-27 로봇 재공급 임무의 일환으로 이루어졌습니다. 그 목적은 사랑스럽게 "티슈 온 어 칩(tissue-on-a-chip)"이라고 불리는 각 세포 대상이 미세 중력 조건에서 어떻게 수축하는지 확인하고 자연적인 심장 근육 손상이 되돌릴 수 있는지 여부를 알아보는 것이었습니다. 우주 환경은 일종의 노화가 인간에 미치는 영향을 모방하기 때문입니다. 본문이지만 빨리감기 상태입니다. 그리고 그것은 티슈온어칩(Tissue-on-a-Chip)에서 비롯된 몇 가지 다른 흥미로운 실험 목록 중 하나입니다.

실제로 ISS에 물리적으로 주둔하는 우주 비행사들은 우주에서 발생하는 것으로 알려진 혈압 변화에 동맥과 심장이 어떻게 반응하는지 살펴보는 캐나다 우주국의 혈관 에코(Vascular Echo)와 같은 활발한 과학적 심장 연구를 위해 심혈관 건강을 지속적으로 모니터링합니다.

그러나 이와 대조적으로 PULSE는 세포 샘플이나 인체에 갇혀 있는 기능하는 기관이 아닌 완전한 인공 심장을 지구 궤도 실험실에 보내기를 희망합니다.

아마도 전자에 비해 이 기술의 이점은 실제 심장을 훨씬 더 잘 복제한다는 것이고, 후자에 비해 특정 연구 실험을 위해 쉽게 테스트하고 제어할 수 있다는 것입니다.

프로그램 개요에 따르면, 연구원들은 "자기 부상" 및 "음향 부상"으로 알려진 시스템을 활용하는 시스템과 관련하여 "PULSE 기술"이라고 부르는 기술을 사용하여 이러한 심장을 구축할 계획입니다.

기본적으로 음향 부상은 음파를 사용하여 공중에 무언가를 매달아 두는 반면 자기 부상은 동일한 효과를 위해 자기장을 활용합니다. 자기부상열차(Maglevs)의 경우 자기부상에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 자기부상열차는 땅 위로 간신히 떠서 놀라운 속도에 도달하는 열차입니다. 차량 여행에도 자기 부상의 힘을 활용합니다.

— 우주의 BFF! 바이오 프린터는 우주 정거장에서 인간 조직을 3D 프린팅할 예정입니다.

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