Bio-Pflaster hergestellt aus dem 3D-Drucker an Bord der Internationalen Raumstation – Parabelbogen

• Im Rahmen der Mission „Cosmic Kiss“ führte der deutsche ESA-Astronaut Matthias Maurer das Experiment Bioprint FirstAid auf der Internationalen Raumstation (ISS) durch.
• Langfristiges Ziel des Experiments ist es, Hautwunden mit Bio-Tinte aus einem 3D-Drucker wie ein Pflaster abzudecken.
• Die neue Technologie soll helfen, die Wundversorgung auf Weltraummissionen, aber auch im täglichen medizinischen Einsatz auf der Erde deutlich zu verbessern.

BONN, Deutschland (DLR PR) — Menschliche Zellen aus dem 3D-Drucker, mit denen Hautwunden wie ein Heftpflaster abgedeckt werden können – das ist das langfristige Ziel des Experiments Bioprint FirstAid. Im Rahmen der Mission „Cosmic Kiss“ hat der deutsche ESA-Astronaut Matthias Maurer nun die Testreihe auf der Internationalen Raumstation durchgeführt. Das mobile Handgerät soll die Wundversorgung auf Weltraummissionen, aber auch im täglichen medizinischen Einsatz auf der Erde deutlich verbessern.

„Mit Bioprint FirstAid wurde diese innovative Technologie nun erstmals unter Weltraumbedingungen getestet“, sagt Dr. Michael Becker, Projektleiter Bioprint FirstAid in der Deutschen Raumfahrtagentur beim DLR in Bonn. „Bioprinting ist ein wichtiger Schritt in Richtung personalisierter Medizin im Weltraum und auf der Erde.“

Der Bioprinter ist mechanisch bedienbar und besteht aus einem Handgriff, einem Druckkopf, Führungsrädern und zwei Kartuschen für die Bio-Tinte, mit der die pflasterähnliche Wundauflage hergestellt wird. Beim Experiment auf der ISS wurde diese Tinte zunächst auf eine Folie auf dem Bein von Matthias Maurer aufgetragen. Es wurden zwei unterschiedlich zusammengesetzte Biotinten und zwei unterschiedliche Druckköpfe verwendet.

„Das Technologieexperiment wird im ersten Schritt keine echten menschlichen Zellen verwenden, sondern fluoreszierende Mikropartikel“, sagt Becker. „Die Erkenntnisse sollen den Wissenschaftlern helfen, die Technologie weiterzuentwickeln und für Patienten anwendbar zu machen.“

Bessere Wundheilung im Weltraum und auf der Erde

Durch die kompakte Bauweise und den einfachen, mobilen Einsatz hat die Drucktechnologie nicht nur echtes Potenzial für den Einsatz in Arztpraxen und Kliniken, sondern auch für die flexible Behandlung an schwer zugänglichen oder abgelegenen Orten. Der Bioprinter kann sowohl auf zukünftigen Langzeit-Weltraummissionen als auch auf Forschungsstationen an abgelegenen Orten wie der Antarktis eingesetzt werden.

Nach Abschluss des Experiments werden die auf der ISS gedruckten Patches für weitere Tests und Analysen mit Raumfahrzeugen zur Erde zurückgebracht. In der Zwischenzeit führten Wissenschaftler der Technischen Universität Dresden Vergleichsexperimente am Boden durch, um die Ergebnisse des ISS-Experiments nach ihrer Rückkehr zu verifizieren. Ziel dieser Studie ist es, das Druckverhalten in Abhängigkeit von verschiedenen Druckdüsen und verschiedenen Biotinten zu untersuchen. Untersucht wird auch, wie sich die Mikropartikel in der Schwerelosigkeit verteilten.

Um mögliche Anwendungen des 3D-Drucks in der Medizin auf internationaler Ebene zu diskutieren, planen die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR, die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die TU Dresden einen Workshop am 15. und 16. März 2022 in Dresden zu dem Thema „Bioprinting im Weltraum“. Teilnehmer an diesem Austausch werden Astronauten und Experten in den Bereichen Bioprinting und Life-Science-Forschung im Weltraum sein.

Das Experiment Bioprint FirstAid wurde von der Deutschen Raumfahrtagentur beim DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in Auftrag gegeben. Die Apparatur wurde von der OHB System AG in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Technischen Universität Dresden entwickelt und gebaut.

Die Mission „Kosmischer Kuss“

Das DLR ist in vielerlei Hinsicht an der Mission Cosmic Kiss beteiligt: ​​Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Sitz in Bonn ist für die Auswahl und Koordination der Experimente und deutschen Beiträge verantwortlich. DLR-Wissenschaftler führen auch eigene Experimente durch. Das Columbus-Kontrollzentrum der ESA, angesiedelt im deutschen Raumfahrtkontrollzentrum des DLR in Oberpfaffenhofen, ist verantwortlich für die Planung und die Experimente, die im europäischen Columbus-Modul auf der ISS stattfinden. Von hier aus gehen die Daten der Experimente an die nationalen Nutzerzentralen und von dort an die beteiligten Wissenschaftler und Industriepartner.