Die Apollo-Astronauten nahmen an ungefähr 12-tägigen Reisen zum Mond eine kleine Tasche mit, die unter anderem Verbandstoffe, Antibiotika und Aspirin enthielt. Zukünftige Weltraumreisende, die für Monate oder Jahre von der Erde entfernt sind, benötigen viel mehr und flexiblere medizinische Unterstützung.
Ein von der ESA geleitetes Projekt untersucht den Einsatz von 3D-Bioprinting zur Unterstützung der medizinischen Behandlung langwieriger Weltraumexpeditionen und planetarischer Siedlungen. Genauso wie Standard-3D-Drucker Kunststoffe oder Metalle zum Konstruieren dreidimensionaler Objekte verwenden, verwenden 3D-Bioprinter „Bio-Tinten“, die auf menschlichen Zellen basieren, sowie die Nährstoffe und Materialien, die zum Nachwachsen von Körpergewebe wie Haut, Knochen und Knorpel erforderlich sind. Temporäre „Gerüste“ können gleichzeitig gedruckt werden, um Stabilität und optimale physische Bedingungen für den Wiederaufbau zu gewährleisten.
Die Vorbereitung auf alle Eventualitäten ist an Bord eines beengten Raumfahrzeugs einfach nicht möglich. Stattdessen würde eine 3D-Bioprinting-Funktion eine flexiblere und vielseitigere Reaktion auf Notfälle ermöglichen. Heutzutage werden zum Beispiel schwere Verbrennungen normalerweise mit Hauttransplantaten an anderen Stellen des Körpers eines Patienten behandelt. Dies ist eine sekundäre Verletzung des transplantierten Bereichs. Dies ist keineswegs ideal, wenn Untersuchungen zeigen, dass die Umgebung des Orbitals die Heilung von Wunden schwieriger macht. Stattdessen könnte neue Haut aus den eigenen Zellen des Patienten gezüchtet und biologisch bedruckt und anschließend direkt transplantiert werden.
Oder im Fall von Krebs eröffnet die Option, Ersatzgewebe in einer benutzerdefinierten Form zu drucken, um einen von Krebs betroffenen Teil des Körpers – sei es Haut, Knochen oder ein inneres Organ – direkt zu ersetzen, Behandlungsmöglichkeiten nicht nur für die Erforschung des Weltraums aber auch wieder auf der Erde. Roboterchirurgen könnten helfen, jede Wissenslücke zu schließen, indem sie autonom mit künstlicher Intelligenz arbeiten und nicht durch Fernsteuerung durch Erdchirurgen gesteuert werden.
The Apollo astronauts took a small bag containing bandages, antibiotics, aspirin, etc. with them on approximately 12-day trips to the moon. Future space travelers who are away from Earth for months or years need much more and more flexible medical assistance.
An ESA-led project is investigating the use of 3D bioprinting to support the medical treatment of protracted space expeditions and planetary settlements. Just as standard 3D printers use plastics or metals to construct three-dimensional objects, 3D bioprinters use „bio-inks“ based on human cells, as well as the nutrients and materials needed to grow back body tissues such as skin, bone, and cartilage. Temporary „splints“ can be printed simultaneously to ensure stability and optimal physical conditions for reconstruction.
It is simply not possible to prepare for all eventualities on board a small spacecraft. Instead, a 3D bioprinting feature would provide a more flexible and versatile response to emergencies. Today, for example, severe burns are usually treated with skin grafts elsewhere on a patient’s body. This is a secondary injury to the transplanted area. This is by no means ideal when research shows that the orbital environment makes healing wounds more difficult. Instead, new skin could be grown from the patient’s own cells and biologically printed and then directly transplanted.
Or in the case of cancer, the option to print replacement tissue in a custom form to directly replace a cancer affected part of the body – be it skin, bone or an internal organ – opens up treatment options not only for space exploration but also back on Earth. Robotic surgeons could help close any knowledge gap by working autonomously with artificial intelligence and not by remote control by Earth surgeons.