2022年8月23日，美國國家航空航天局（NASA）正在為SpaceX搭載第五批宇航員前往國際空間站（ISS）的任務(wù)(wù)做準備。Crew-5任務(wù)(wù)定于今年秋天從美國宇航局佛羅里達州肯尼迪航天中心發(fā)(fā)射，由宇航員妮可-奧納普-曼恩(Nicole Aunapu Mann)領(lǐng)(lǐng)導，她將是是第一個(gè)飛入太空的美國本土女性。

在軌期間，曼恩計劃在船上進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗，特別是使用生物制造設(shè)施（BFF）的實(shí)驗，這是第一臺專(zhuān)門(mén)用于在太空微重力條件下制造人體組織的3D打印機。談及這次太空任務(wù)(wù)時(shí)，Mann也表示成為第一位進(jìn)入太空的原住民女性非常激動(dòng)，在此之前這幾乎是難以想象的。

△美國宇航局宇航員妮可-曼恩在中性浮力實(shí)驗室中進(jìn)行太空行走訓練

圖片由攝影師Lauren Harnett和美國航空航天局提供。 

太空中的生物打印

當被問(wèn)及她將如何安排在軌期間的任務(wù)(wù)時(shí)，曼恩表示：“我期待著(zhù)在空間站上的展開(kāi)的科學(xué)實(shí)驗將造福人類(lèi)，其中的一個(gè)實(shí)驗項目叫做生物制造。顧名思義，它就是3D打印人類(lèi)細胞，對我來(lái)說(shuō)這聽(tīng)起來(lái)很有未來(lái)感。"

BFF于2019年12月推出，是美國建造的第一個(gè)能夠在微重力條件下使用成年人類(lèi)細胞和蛋白質(zhì)(zhì)制造人體組織的系統(tǒng)。該設(shè)備由Techshot（現(xiàn)在是Redwire集團的一部分）和nScrypt設(shè)計，是為了在微重力下打印類(lèi)似器官的組織。今天，它被安裝在國際空間站美國國家實(shí)驗室（ISS National Lab）內(nèi)，宇航員已經(jīng)(jīng)用它成功地打印出具有大量的人類(lèi)心臟細胞以及類(lèi)似人類(lèi)半月板的組織結(jié)構(gòu)。

與國際空間站國家實(shí)驗室的許多實(shí)驗一樣，BFF充分利用了太空的微重力條件，這可以幫助克服圍繞地球上復雜結(jié)構(gòu)的3D生物打印的許多挑戰(zhàn)，如打印微小的毛細血管網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)。作為在太空中制造整個(gè)人體器官的長(cháng)期計劃的墊腳石，BFF的成功可以實(shí)現(xiàn)潛在的醫(yī)學(xué)突破，首先是創(chuàng )(chuàng)建病人特定的替代組織或修補物。最終，它可能具有巨大的潛力，有朝一日幫助緩解器官短缺的危機。

△Techshot公司用于微重力生物打印的3D生物制造設(shè)施。圖片由Techshot公司提供。 

像之前的其他宇航員一樣，曼恩說(shuō)她很期待測試這臺打印機，它可以創(chuàng )(chuàng)造出比地球上的生物打印機"更完整的細胞結(jié)構(gòu)"。

考慮到BFF的最終目標是打印器官，曼恩表示："我們還沒(méi)有到那一步"。不過(guò)，她還是強調(diào)了BFF在短短三年內(nèi)取得的關(guān)(guān)鍵性突破。

領(lǐng)(lǐng)導下一個(gè)太空任務(wù)(wù)

出生于加利福尼亞州的佩塔盧馬，現(xiàn)年 45 歲的機械工程師、海軍陸戰(zhàn)隊上校和戰(zhàn)斗機試飛員于 2013 年被選為美國宇航局第 21 屆宇航員班的八名成員之一。這將是曼恩成為宇航員后的第一次太空飛行，作為任務(wù)(wù)指揮官，她將負責飛行的所有階段，從發(fā)(fā)射到再入。一旦登上空間站，她將擔任遠征68號的飛行工程師，為期約6個(gè)月。

△NASA的SpaceX船員-5任務(wù)(wù)將搭載兩名NASA宇航員，任務(wù)(wù)指揮官Nicole Mann和飛行員Josh Cassada，以及JAXA（日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)(fā)機構(gòu)）宇航員Koichi Wakata，和Roscosmos宇航員Anna Kikina。圖片來(lái)源：美國國家航空航天局

目前，國際空間站由遠征67號執(zhí)行任務(wù)(wù)，該任務(wù)(wù)于3月聯(lián)(lián)盟MS-19號返回地球時(shí)開(kāi)始，將持續(xù)到9月底聯(lián)(lián)盟MS-21號離開(kāi)。Crew-5任務(wù)(wù)還將搭載美國宇航局宇航員喬希-卡薩達以及日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)(fā)機構(gòu)（JAXA）宇航員若田光一和俄羅斯航天局宇航員安娜-基金娜。獵鷹9號火箭和將搭載機組人員的龍耐力號飛船計劃不早于9月29日從39A火箭發(fā)(fā)射場(chǎng)發(fā)(fā)射。

△美國宇航局的SpaceX船員5號：宇航員妮可-曼、喬什-卡薩達、若田光一和安娜-基基納

圖片來(lái)源：美國國家航空航天局

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