太空生物技術(shù)公司Yuri依靠3D打印來實現(xiàn)微重力下的生物實驗

南極熊導讀：不受重力影響的細胞生長可能會徹底改變藥物開發(fā),。尤其是在國際空間站上進行干細胞、人造器官,、表面和材料的定制實驗,。

2024年4月3日，南極熊獲悉,，德國太空生物技術(shù)初創(chuàng)公司Yuri開發(fā)了一種模塊化3D打印流體系統(tǒng),，用于微重力環(huán)境下的生物實驗。

該流體系統(tǒng)由雙向蠕動泵驅(qū)動,，按預先設定的時間表運行,，并與泵和電子元件一起封裝在一個尺寸為40 x 40 x 80毫米的鋁制外殼中。每個科學殼由四個3D打印模塊組成：一個流體存儲模塊（或水箱）,、一個培養(yǎng)室模塊（用于進行生物實驗的地方）,、一個流體芯片模塊（用于流體管理以及所有其他模塊之間的機械和流體接口）和一個泵模塊。

這些組件組合在一起被稱為ScienceShell,。ScienceTaxi是一個用于生物樣本微重力研究的商用全自動培養(yǎng)箱,，總共裝有38個ScienceShell,。

Yuri公司是一家生物技術(shù)公司,，利用太空微重力環(huán)境開發(fā)和制造優(yōu)質(zhì)生物技術(shù)產(chǎn)品。該公司為細胞結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)晶體開發(fā)模塊化生物反應器和孵化器,，用于世界各地科學家的研究,。該公司擁有一支由30多名太空工程師和生物學家組成的團隊,，與美國國家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）,、葛蘭素史克公司（GSK）和柏林夏里特大學（Charité Berlin）等機構(gòu)合作,，為國際空間站開發(fā)了20多個有效載荷。

△早些時候,，Yuri開發(fā)的全自動微型實驗室盒

通過3D打印技術(shù)開發(fā)ScienceShell流體系統(tǒng)模塊

有了3D打印技術(shù),，Yuri公司能夠增加其ScienceShell流體系統(tǒng)設計的復雜性和精確性。復雜的內(nèi)部通道能夠在水箱和培養(yǎng)室之間 "精確分配 "液體,。這種技術(shù)還允許公司根據(jù)客戶的要求定制設計模塊,，縮小流體系統(tǒng)的尺寸，以便在ScienceTaxi中放置更多的模塊,。這意味著可以同時容納幾家公司的ScienceShell或者客戶可以增加樣本量,。

△Formlabs Form 3B 3D打印機

ScienceShells是利用Formlabs PreForm平臺開發(fā)的。Yuri表示,，該平臺提供了 “強大的流程可視性和變更可追溯性”,，同時易于使用。所有四個模塊都用BioMed Clear Resin材料在Formlabs Form 3B+上打印出來,，立體光刻工藝因其善于產(chǎn)生高度精細和復雜的設計而被廣泛應用,。Yuri還注意到，該技術(shù)的層間化學鍵合有助于提高各向同性和機械強度,，而打印床的光滑表面意味著通常無需打磨,。

盡管并非總是需要打磨打印后的部件，但所有部件都需要在異丙醇溶液中清洗,，以去除空腔和內(nèi)部通道中未固化的樹脂,，然后在固化步驟中使用紫外線輻射，以最大限度地提高機械性能,。支撐后零件上留下的痕跡和凹凸用砂紙去除,。