Kein Mensch hat jemals so etwas erlebt wie den Mars. Die Reise wäre die längste in der Geschichte der Menschheit und könnte daher einige drastische Maßnahmen erfordern, um erfolgreich zu sein.
Um einigen Risiken zu begegnen, haben Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und des Universitätsklinikums der Technischen Universität Dresden (TUD) ihre ersten bioprinteten Haut- und Knochenproben im 3D-Druck hergestellt. Und um zu beweisen, dass das System in geringer Schwerkraft arbeiten kann, haben sie den 3D-Druck auf den Kopf gestellt.
"Eine Reise zum Mars oder zu anderen interplanetaren Zielen wird mehrere Jahre im Weltraum dauern", heißt es in einer Pressemitteilung von Tommaso Ghidini, Leiter der Abteilung Strukturen, Mechanismen und Materialien der ESA. „Die Besatzung wird viele Risiken eingehen, und eine frühzeitige Rückkehr nach Hause wird nicht möglich sein. Auf dem begrenzten Raum und der begrenzten Masse eines Raumfahrzeugs wäre es unmöglich, genügend medizinische Versorgung für alle möglichen Eventualitäten mitzuführen. "
"Stattdessen", fährt Ghidini fort, "können sie mit einer 3D-Bioprint-Funktion auf medizinische Notfälle reagieren, sobald sie auftreten. Bei Verbrennungen könnte beispielsweise brandneue Haut bioprintiert werden, anstatt sie von einer anderen Stelle auf den Körper des Astronauten aufzutragen." Sekundärschaden, der in der Orbitalumgebung möglicherweise nicht leicht zu heilen ist. "
Wenn sich Astronauten auf ihrer Reise zum Mars oder zu einem anderen Planeten verletzen, zeigt das TUD-Experiment, dass sie durch eine begrenzte, aber leicht verfügbare Ressource - ihr eigenes Blut - ein Hauttransplantat erzeugen würden.
"Hautzellen können mit menschlichem Blutplasma als nährstoffreiche" Biotinte "bioprintet werden, die für die Mitglieder der Missionscrew leicht zugänglich ist", erklärt Nieves Cubo von der TUD in der Pressemitteilung.
Unter normalen Bedingungen auf der Erde könnte das ausreichen. Niedrige Schwerkraft bedeutet jedoch, dass die flüssige Konsistenz von Plasma nicht funktioniert. Nachdem die verletzten Astronauten auf ihr eigenes Plasma zugegriffen hatten, wandten sie sich Pflanzen und Algen zu, sagen Wissenschaftler, um die Transformation abzuschließen.
Laut Cubo hat ihr Team in Zusammenarbeit mit den Biowissenschaftsexperten von Blue Horizon "ein modifiziertes Rezept entwickelt, bei dem Methylcellullose und Alginat zugesetzt wurden, um die Viskosität des Substrats zu erhöhen. Astronauten könnten diese Substanzen aus Pflanzen bzw. Algen gewinnen unabhängige Weltraumexpedition. "
Sowohl Methycellullose als auch Alginat wirken als Verdickungsmittel und Bindemittel, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass Dinge auseinanderfallen. Im Weltraum ist es entscheidend, alles zusammen zu halten. Bei einer Mission zum Mars wäre die Speicherkapazität gleichermaßen wichtig. Jeder Quadratzentimeter, der von medizinischen Hilfsgütern eingenommen wird, ist ein anderer, der weniger Nahrung oder wissenschaftliche Ausrüstung bedeuten würde.
Während medizinische Bedürfnisse offensichtlich eine Priorität sind, die nicht vermieden werden kann, ist die Suche nach einer Möglichkeit, sie kompakter zu gestalten, für die zukünftige Erforschung von entscheidender Bedeutung.
