NASA向空间站发送新的金属和生物3D打印实验装置

时间：2025-08-27 09:33 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

2025年8月26日，SpaceX猎鹰9号火箭于当地时间24日上午从卡纳维拉尔角发射升空，将NASA第33次商业补给任务送往国际空间站（ISS）。龙飞船内装载着超过5000磅（约2.5吨）的科学仪器、食品和硬件，其中包括将测试3D打印在太空中新用途的实验装置。

龙飞船抵达后，美国宇航局宇航员迈克·芬克和乔尼·金将帮助卸载设备，这些设备可能带来在轨道上制造零部件、医疗设备甚至活体组织的新方法。

△NASA宇航员迈克·芬克和乔尼·金将监测SpaceX龙飞船从国际空间站返回的情况。图片由NASA提供。

美国国家航空航天局代理局长肖恩·达菲表示：“国际空间站的商业补给任务提供的科学数据有助于验证阿尔忒弥斯月球任务及其他任务所需的技术。此次飞行将在微重力环境下测试3D打印金属部件和生物打印组织——这项技术有望为宇航员提供未来月球和火星任务所需的工具和医疗支持。”

△NASA的SpaceX第33次商业补给任务由SpaceX 的“龙”飞船搭载 SpaceX 猎鹰 9 号火箭发射，旨在向国际空间站运送研究成果和物资。图片由 NASA 提供。

在太空打印金属零件

此次任务的一大亮点是与欧洲航天局（ESA）金属3D打印机的新一轮合作，金属打印机目前已搭载于国际空间站。宇航员于2024年首次使用它打印小型不锈钢部件，这是金属首次在轨道上制造。

为此次任务，龙飞船将提供继续研究所需的打印材料和测试方案。宇航员将使用打印机打印几个采用不同打印策略的小立方体，以及两个小型航天器喷嘴。这些部件将与在地球上打印的相同部件进行比较，以了解微重力如何影响强度和质量。目标是改进在太空中直接生产坚固可靠部件的技术，这对于远离地球的长期任务而言至关重要。

△欧空局在国际空间站上的金属3D打印机将用于积累在微重力环境下操作和评估零部件制造的经验，以支持长期太空任务。图片由NASA提供。

生物打印植入物修复神经损伤

龙飞船上还将发射一台 Auxilium 生物打印机，由位于圣地亚哥的再生医学公司Auxilium Biotechnologies研发。打印设备是美国宇航局太空生产应用(InSPA) 项目的一部分，旨在支持企业测试在微重力环境下生产产品是否比在地球上更高效。

△Auxilium生物打印机。图片由 Auxilium Biotechnologies 提供。

一旦安装在国际空间站上，这台生物打印机将用于制造可植入装置，旨在帮助受损神经再生。这些被称为“神经桥”的微型支架旨在引导神经再生跨越创伤后出现的间隙。在地球上，此类损伤很难治疗，目前的方法通常无法恢复完整的运动或感觉。

△InSPA-Auxilium生物打印机将测试3D打印医疗植入设备，用于输送药物和治疗各种健康状况，例如神经损伤。图片由NASA提供。

在微重力环境下，研究人员预计这些精密结构将以比在地球上更高的精度和质量组装在一起。在此次任务中，宇航员计划在空间站打印多达18个神经桥植入物。这些样本将于2026年和2027年返回地球进行临床前试验，届时科学家将测试它们是否能够加速康复并保持身体功能。如果成功，这项技术可以为宇航员在长期任务期间提供按需医疗，并为地球上的患者提供修复神经损伤的新选择。

带有血管的生物打印组织

此次任务还将搭载维克弗斯特再生医学研究所(WFIRM) 的一项名为“零重力条件下血管化肝组织构建体成熟 (MVP Cell-07)”的实验。在这项研究中，研究人员在地球上生物打印了含有血管的肝组织小块，龙飞船正在将这些样本送入轨道。一旦进入国际空间站，科学家们将研究这些组织在微重力环境下的发育情况。

△MVPCell-07 是一项生物技术实验，旨在研究在太空中生物打印（或实验室培养）带有血管的肝脏组织。图片由NASA 提供。

这项研究建立在先前的一项任务基础之上，任务表明这种组织可以在太空中存活并发挥作用。下一步是探究微重力是否真的能改善组织内部血管的形成方式，这是构建更大、功能性器官的关键一步。如果成功，这些结果未来可能成为宇航员在长期任务中健康状况的关键。如果我们能够掌握如何生物打印能够修复甚至替代受损器官的组织，那么在太空中就能提供挽救生命的治疗方案。在地球上，这项研究可能为在实验室中制造可移植器官打开大门，帮助患有肝病或肝损伤的患者。

△温斯顿团队是美国宇航局血管组织挑战赛的一等奖获得者，他们使用一个腔室来容纳打印的组织并测试灌注效果。图片由 WFIRM 提供。

太空3D打印的遗产

宇航员首次测试3D打印在太空中的应用已有数年。2014年，国际空间站上打印的第一个塑料工具是一把简单的扳手。从那时起，宇航员们就开始尝试打印零件、工具，甚至食物相关的物品。

如今，实验正朝着更科幻的领域发展：金属，甚至活体组织。他们的想法是，宇航员们有朝一日可以携带打印机和原材料，在发射现场制造所需的一切，而不必在发射前打包所有可能的物品。

毕竟，国际空间站是人类登陆月球和火星后关键技术的试验台。长期任务可能会面临诸多挑战，包括设备故障、医疗紧急情况以及需要摆脱地球补给的困境。3D打印技术正是解决这些问题的答案之一。

与此同时，在地球上，太空飞行也将带来诸多益处。太空生物打印技术的进步可以加速实验室培育器官的进程。金属打印研究可以帮助更高效、更少资源地制造零部件。

(责任编辑：admin)

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