3D

Jun 07, 2023

Los estudios cardíacos espaciales están allanando el camino para que los humanos viajen al vacío.

Preparándose para un futuro en el que los astronautas comiencen a aventurarse en las profundidades de nuestro sistema solar, los científicos están desarrollando corazones impresos en 3D que planean lanzar a la Estación Espacial Internacional en 2027.

La idea es simplemente ver cómo les va a estos órganos artificiales cuando se exponen a la dura radiación espacial porque, si algún día los humanos queremos viajar a las profundidades del espacio exterior, necesitaremos saber si nuestros corazones realmente pueden llevarnos allí.

Detrás de este interesante plan están los investigadores de un programa llamado Pulse. Financiado por el Consejo Europeo de Innovación, el sitio web de Pulse enfatiza la importancia de generar materiales bioimpresos complejos, precisos y fácilmente manipulables para "hacer de la exploración espacial a largo plazo una opción más segura y viable". Sin embargo, el equipo también explica que este esfuerzo también puede ayudar con los avances de la medicina terrestre, sobre todo en lo que respecta a las terapias contra el cáncer que también exponen al cuerpo humano a una radiación intensa.

"Los ambiciosos objetivos del proyecto PULSE están tanto relacionados con la investigación espacial como con la atención sanitaria en la Tierra", afirmó en un comunicado Lorenzo Moroni, coordinador del proyecto y profesor de biofabricación para medicina regenerativa en la Universidad de Maastricht, en los Países Bajos. "Los organoides bioimpresos que replican fielmente la complejidad de los órganos humanos tienen el potencial de reducir la dependencia de la experimentación con animales y proporcionar una plataforma más precisa y eficiente para estudiar los mecanismos de las enfermedades y evaluar las respuestas a los fármacos".

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Si bien el proyecto de PULSE es ciertamente innovador en el sentido de que nunca antes se habían enviado corazones totalmente impresos en 3D a la ISS, los científicos han incursionado en la exposición de células cardíacas a condiciones espaciales en el pasado.

Por ejemplo, varias instituciones como la Universidad de Brown y la Universidad Johns Hopkins trabajaron con la NASA para enviar algunas muestras de tejido cardíaco a la ISS en los últimos años, más recientemente como parte de la misión robótica de reabastecimiento CRS-27 de SpaceX. El propósito era ver cómo cada célula objeto, llamada cariñosamente "tejido en un chip", se contrae en condiciones de microgravedad y aprender si el daño natural del músculo cardíaco se puede revertir, ya que el entorno espacial imita los efectos del envejecimiento en el ser humano. cuerpo, pero en avance rápido. Y ese es uno de una lista de otros experimentos interesantes derivados del tejido en un chip.

De hecho, los astronautas estacionados físicamente en la ISS también monitorean constantemente su salud cardiovascular para estudios cardíacos científicos activos, como el Vascular Echo de la Agencia Espacial Canadiense, que analiza cómo las arterias y los corazones responden a los cambios de presión arterial que se sabe que ocurren en el espacio.

Por el contrario, PULSE espera enviar corazones artificiales completos al laboratorio en órbita terrestre, no muestras de células ni órganos funcionales encerrados en cuerpos humanos.

Posiblemente, el beneficio de esta técnica sobre la primera sería que replica mucho mejor un corazón verdadero, y sobre la segunda sería que es fácilmente comprobable y controlable para experimentos de investigación específicos.

Según una descripción general del programa, los investigadores pretenden construir estos corazones con lo que llaman "tecnología PULSE", en referencia a un sistema que aprovecha lo que se conoce como "levitación magnética" y "levitación acústica".

Básicamente, la levitación acústica utiliza ondas sonoras para suspender algo en el aire, mientras que la levitación magnética aprovecha campos magnéticos para lograr el mismo efecto. Es posible que hayas oído hablar antes de la levitación magnética en el caso de los Maglevs, trenes que apenas flotan sobre el suelo para alcanzar velocidades asombrosas. Estos también aprovechan el poder de la levitación magnética, aunque para viajes en vehículos.

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En el caso de PULSE, el propósito de estas dos técnicas de levitación es permitir a los científicos manipular perfectamente varias partes de un órgano bioimpreso (pensamiento, células e hidrogeles) de modo que la muestra refleje de manera excelente su verdadera contraparte.

Si la humanidad logra hacer realidad el sueño de entrar algún día en su era de exploración del espacio profundo y de habitar Marte, los resultados de todos los estudios cardíacos espaciales, incluido PULSE, podrían ser piezas importantes del rompecabezas.

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Monisha Ravisetti es la editora de astronomía de Space.com. Cubre agujeros negros, explosiones de estrellas, ondas gravitacionales, descubrimientos de exoplanetas y otros enigmas ocultos en la estructura del espacio y el tiempo. Anteriormente, fue redactora científica en CNET y, antes de eso, informó para The Academic Times. Antes de convertirse en escritora, fue investigadora de inmunología en el Centro Médico Weill Cornell de Nueva York. Se graduó de la Universidad de Nueva York en 2018 con una licenciatura en filosofía, física y química. Pasa demasiado tiempo jugando ajedrez en línea. Su planeta favorito es la Tierra.

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