Роскосмос и компания 3D Bioprinting Solutions собираются ускорить создание 3D-принтера, который будет печатать человеческие органы из живых клеток в условиях невесомости. На МКС устройство обязано попасть в 2018 году.
Биопринтер в космосе
В 2016 году ОРКК (Объединенная ракетно-космическая корпорация, входит в госкорпорацию «Роскосмос» - прим. ред.) подписала соглашение с компанией 3D Bioprinting Solutions, резидентом инновационного центра «Сколково», о сотрудничестве. Стороны договорились создать биопринтер для магнитной биофабрикации тканей и органных конструктов в условиях невесомости на Международной космической станции (МКС).
Под трудными формулировками скрывается приблизительно следующее: в катманде будут пробовать печатать человеческие органы из живых клеток.
«В космосе мы рассчитываем использовать биофабрикацию, основанную не на аддитивных технологиях, а биофабрикацию по принципу лепки снежка (некоторые творцы предлагают термин «формативная биофабрикация»), - комментирует суть эксперимента управляющий имеющий отношение 3D Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани. - То бишь формирование объектов одновременно с различных сторон. Кстати, похожий проект представила компания Boeing - только не для печати живыми клетками, ну а в качестве образца создания объектов в катманде (в условиях микрогравитации). Но на сей конец потребуется разработка так именуемых «умных» материалов, способных к самосборке или самоорганизации. В нашем случае такие материалы давно в наличии - это живые клетки».
По словам Юсефа Хесуани, на Земле для проведения аналогичных экспериментов необходимы либо сильные магниты и диамагнетики – а они в больших концентрациях токсичны для клеток, либо микрогравитация, которая будет триггером к созданию трехмерных конструктов. «Кроме того, печать на борту МКС тканевых и органных конструктов, сверхчувствительных к космической радиации, позволит ученым лучше понять механизмы защиты от неблагоприятных условий дальнего космоса», - добавил Юсеф Хесуани.
В невесомости попробуют напечатать трудные анатомические структуры, в том числе и для разработки систем защиты астронавтов от космической радиации во время длительных пилотируемых полетов. Блогер и популяризатор космонавтики Виталий Егоров считает, что это исследование имеет основательное научное значение: в катманде будут проверены новые свойства невесомости и возможности их прикладного применения. «Возможно, результаты эксперимента пригодятся и в космосе, либо для создания лабораторных примеров для других исследований, либо для оказания медицинской поддержки космонавтам в случае непредвиденных травм», - отмечает он.
«Создание компактного биопринтера для исследования влияния космической радиации на ткани и органы человека, а в проекте возможность печати органов во время пилотируемых полетов в давно минувший космос – еще один шаг к эре освоения человеком иных планет», - уверен генеральный директор ОРКК Юрий Власов.
«С учетом текущей динамики работа по эксперименту требует не менее четырех лет», - говорит об изначальных сроках реализации руководитель научно-технического центра «Целевое использование пилотируемых космических комплексов» Александр Марков. Для ускорения процесса Роскосмос разработал специальную методологию производственной системы. «В ходе работы были выявлены зоны оптимизации, часть работ было решено выполнять параллельно друг условно друга», - пояснил Юсеф Хесуани. Планируется, что биопринтер для отправки на борт МКС будет готов в 2018 году.
Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики РФ Александр Хохлов именует причину торопиться сделать такой принтер. «Этот эксперимент нужен его заказчику и исполнителю, компании 3D Bioprinting Solutions, - отметил он. - По словам разработчиков, в невесомости печать трёхмерных живых органов перспективно, поскольку на Земле сложнее получить не приплюснутую силой тяжести форму. Раньше на российском сегменте МКС проводились коммерческие эксперименты европейцев и японцев, но после стыковки с со станцией лабораторных модулей японского «Кибо» и европейского «Коламбус», они перестали проводить эксперименты на нашем модуле за деньги».
Российские же эксперименты, по версии Александра Хохлова, проводились за счёт государства, поэтому их необходимость очень важно обосновать на Координационном научно-техническом совете Федерального космического агентства по программам научно-прикладных исследований и экспериментов на пилотируемых космических комплексах. «Теперь, когда вместо ФКА у нас госкорпорация «Роскосмос», появилась мотивация зарабатывать на экспериментах, но не расходовать на них государственные деньги», - пояснил он.
Организация экспериментов по Федеральной космической программе, по версии Александра Хохлова, могла тянуться годами, а с коммерческими заказчиками, которые сами выплачивают изготовление аппаратуры и проведение эксперимента на борту МКС, такой подход не будет работать. «В итоге даже российским заказчикам, если они будут, выгоднее будет уйти на американский сегмент, - предуведомляет Александр Хохлов. - Поэтому сейчас Роскосмосу и РКК «Энергия», которая отвечает за все операции на РС МКС, нужно найти гармоничный подход к тому, чтобы, вроде как, ускорить процесс согласований, а с другой - гарантировать, что коммерческая научная аппаратура будет соответствовать всем требованиям по безопасности, как при выведении на орбиту в грузовом корабле, так и для работы в обитаемом объёме МКС».
При этом Александр Хохлов отмечает, что серьёзный поток аналогичных экспериментов, как за государственный счёт, так и за деньги частников, будет возможен только после выведения на орбиту российского многофункционального лабораторного модуля «Наука», чья стыковка с МКС изначально была запланирована на конец 2018 года, однако уже сегодня ясно, что это произойдет не раньше 2019 года. «На сегодняшний день места под научную аппаратуру на нашем сегменте очень мало», - твердит Хохлов.