Utilizzare la stampa 3D per realizzare "pezzi di ricambio" biologici di pelle e ossa per gli astronauti che affronteranno i viaggi spaziali verso Marte. Questo il risultato ottenuto dai ricercatori della University Hospital of Dresden Technical (TUD) nell’ambito del progetto "3D Printing of Living Tissue for Space Exploration" lanciato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA).
L’obiettivo è quello di dare agli astronauti impegnati nelle missioni spaziali di lunga durata la possibilità di curarsi e di effettuare trapianti in caso di emergenza durante il viaggio. I ricercatori hanno utilizzato un particolare "inchiostro" in materiale biologico per realizzare i campioni di tessuto epidermico e osseo, ma in futuro gli astronauti potranno realizzare i "pezzi di ricambio" partendo dalle proprie cellule, in modo da ridurre al minimo il rischio di un rigetto in caso di trapianto. Nieves Cubo, ricercatore della TUD, ha spiegato: "Le cellule della pelle possono essere stampate partendo dal plasma del sangue, come se fosse un inchiostro biologico ricco di sostanze nutritive, e che sarebbe facilmente accessibile dai membri dell’equipaggio della missione".
Uno dei problemi di lavorare con il plasma, sottolineano gli scienziati, è la sua consistenza altamente fluida, che lo rende un materiale difficile da lavorare in un contesto di microgravità. Cubo ha spiegato: "Per questo motivo abbiamo sviluppato una ricetta modificata aggiungendo metilcellulosa e alginato per aumentare la viscosità del substrato. Gli astronauti possono ottenere queste sostanze direttamente dalle piante o dalle alghe, una soluzione fattibile in una missione spaziale". Per la produzione di ossa, invece, vengono utilizzate le cellule staminali con l’aggiunta di cemento osseo al calcio fosfato come materiale di supporto alla struttura, che viene poi assorbito durante la fase di crescita. Inoltre, per verificare che la stampa fosse eseguibile nello spazio, i campioni sono stati stampati ponendo le macchine a testa in giù, una condizione estrema. Il risultato ottenuto dai ricercatori è stato incoraggiante e il progetto, per quanto ambizioso, procede.
Tommaso Ghidini, a capo della divisione Structures, Mechanisms and Materials dell’ESA, ha commentato: "Un viaggio verso Marte o per altre destinazioni nel nostro sistema solare implica che gli astronauti debbano passare diversi anni nello spazio. Gli equipaggi sono così esposti a molti rischi e il ritorno a casa in tempo non è possibile. Portare abbastanza dispositivi medici per rispondere a ogni possibile emergenza è impossibile per via dei limiti di spazio e massa delle sonde".
Al contrario, sottolinea Ghidini, una stampante 3D può essere la soluzione: "Una stampante 3D biologica permetterà agli astronauti di far fronte alle emergenze mediche che si verificano. Nel caso di ustioni, per esempio, brandelli di nuova pelle potrebbero essere stampati piuttosto che prelevati da altre parti del corpo degli astronauti, evitando così danni secondari che non sarebbero facili da gestire in orbita". E ancora, dice Ghidini, "in caso di fratture ossee, le ossa stampate 3D potrebbero essere inserite nelle aree ferite. In tutti questi casi il materiale biostampabile viene dagli stessi astronauti, limitando così il rischio di un rigetto".
