Космический 3D-принтер.

Технология 3D печати направляется в космос

Представьте ситуацию, что во время первого человеческого полета на Марс, после 3 месяцев пути, какая-либо важная деталь выходит из строя. Сегодня, такое происшествие означало бы либо изобретение новой детали, либо смерть. Но не далек тот час, когда космонавты смогут просто загрузить файл и распечатать любую необходимую часть.

Превращение потенциальной драмы во вполне обыденную ситуацию – вот главная цель НАСА и компании Made in Space Inc., которые планируют в течение следующего года отправить 3D принтер на МКС, в рамках демонстрации возможностей данной технологии. 3D печать в условиях отсутствия гравитации является первым подобным проектом.

Данный принтер, созданный калифорнийской компанией Made in Space Inc., основывается на стандартных принципах производства дополнительного вытеснения, которые создают объект из нескольких шаров полимеров, керамики, металлов и других материалов. Хоть и не оговаривается, какой материал будет использован в космическом эксперименте, скорей всего это будет полимер, так как с ним достаточно легко управляться без наличия нижнего слоя порошка, который необходим при накладывании слоев (что к тому же осложняется отсутствием гравитации).

У НАСА и Made in Space Inc. большие планы в использовании 3D печати в рамках освоения космоса. Генеральный директор компании Made in Space Inc. Аарон Кеммер заявил:

«Представьте, что космонавту нужно сделать жизненно необходимую починку на МКС. Вместо того чтобы надеяться, что нужные детали и инструменты есть на станции, ему проще распечатать их при необходимости».

В НАСА надеются, что, однажды, изготовление инструментов и деталей с помощью данной технологии станет настолько обыденным, что их можно будет перерабатывать и перепечатывать, что поможет сохранять вес. Кроме того, возможно, 3D печать сможет создавать не только отдельные компоненты, но и целые устройства, спутники и даже космические корабли. Ее даже смогут использовать первые роботы строители, посланные строить поселения на Марсе и Луне до прибытия людей.

Так как данная технология еще нуждается в испытаниях на орбите, все эти разговоры дело будущего. Основное задание в ближайшее время – расширить преимущества 3D печати. Традиционно, создание отдельной детали занимает достаточно много времени. Использование 3D печати поможет значительно снизить количество необходимых усилий, а также уменьшить время выполнения работ и количество материалов. Этот процесс также может быть автоматизирован и упрощена настройка рабочих параметров. Согласно компании Made in Space Inc., 3D принтер можно будет использовать для создания нового оборудования, инструментов и всевозможных деталей, независимо от их размеров и важности.

По словам Аарона Кеммера, данный эксперимент совместно с НАСА – это шаг в будущее. Кроме того, возможность печати деталей при необходимости значительно повышает надежность и безопасность космических полетов и на порядок снижает их стоимость. В возможностях первых принтеров будет заложено создание компьютерных плат и постепенный переход к различным инструментам и научным приборам.

В настоящее время технология 3D печати проходит сертификацию и назначается дата ее доставки на МКС в рамках американской миссии снабжения. Технология уже зарекомендовала себя во время ряда полетов по параболической траектории под эгидой НАСА в 2011 году. Тогда, благодаря использованию специальных маневров, удавалось создавать условия отсутствия гравитации в грузовых самолетах.

wordscience.org

Новая печень - уже не фантастика.

Найден путь для выращивания печени в лаборатории.

Ученые из Массачусетского технологического института (МIТ) сделали серьезный шаг к успешному выращиванию искусственной печени – они выявили десятки химических соединений, которые помогают клеткам печени нормально функционировать и расти в лабораторных условиях.

Многие из нас еще со школьной скамьи знают, что печень имеет свойство восстанавливаться, даже если кусок этого органа удален. Однако долгое время ученые не могли заставить печень повторить этот «фокус» в лабораторных условиях. Проще говоря, зрелые клетки печени, отвечающие за ее нормальную работу – гепатоциты, – быстро теряют свои способности, оказываясь вне организма.

Однако выявленные группой ученых Массачусетского технологического института химические соединения позволяют печени нормально функционировать и размножаться в лабораторных условиях. А это значит, что у миллионов людей, страдающих серьезными заболеваниями печени, в том числе и гепатитом С, появился шанс получить новую печень и выздороветь.

Для эксперимента инженер МIТ Санджита Бхатиа (Sangeeta Bhatia) разработала способ временного поддержания нормальной работы клеток печени в лаборатории посредством помещения их в слои клеток мышиных фибробластов (клеток соединительной ткани организма). Это дало ученым время на исследование клеток и изучение того, как они реагируют на более чем 12 тыс. химических соединений. После проверки тысяч клеток печени от восьми разных доноров ученые определили 12 соединений, которые ускоряют деление клеток и помогают печени нормально функционировать: синтезировать белок и желчь, проводить интоксикацию организма, поддерживать энергетический обмен.

Два из найденных соединения особенно хорошо проявили себя на печени от молодых доноров, и потому ученые решили протестировать эти соединения на клетках печени, выращенных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). Обычно ученым не удавалось вырастить из iPSC гепатоциты, потому что эти клетки не достигали полной зрелости. А вот при воздействии двух обнаруженных химических соединений клетки созрели полностью. Ученые намерены встроить эти клетки в клеточный каркас ткани, пересадить ткань мышам и посмотреть, смогут ли эти клетки заменить печень. Кроме того, ученые хотят узнать, могут ли обнаруженные вещества восстановить больную печень непосредственно в организме, то есть, можно ли использовать их в качестве лекарства. Если эксперименты пройдут успешно, то в лечении печени произойдет революция, которую так давно ждут люди с хроническими заболеваниями этого органа.

Вырастить полноценные клетки печени теперь можно и в лабораторных условиях. Это поможет людям с хроническими заболеваниями печени

Команда под руководством Бхатиа совершила прогресс в решении еще одной проблемы, связанной с пересадкой печени: она выяснила, как заставить организм реципиента вырастить кровеносные сосуды, которые будут снабжать донорскую печень кровью и питательными веществами. Если предварительно внедрить в печеночную ткань эндотелиальные клетки (клетки выстилающие внутреннюю поверхность кровеносных сосудов), то они будут активно строить кровеносные сосуды. Для достижения этого результата была разработана новая система, которая позволяет создавать 3D-модель ткани и точно контролировать размещение различных типов клеток в ткани.

Печень – важнейший орган нашего организма. Выращивание искусственной печени для последующей пересадки – задача, требующая скорейшего решения, ведь это спасет жизнь миллионам людей по всему миру.

cnews.ru