Le fabricant de systèmes spatiaux Redwire a dévoilé son intention de lancer une nouvelle version améliorée de sa bio-imprimante 3D vers la Station spatiale internationale (ISS) de la NASA.

Plus précisément, travailler avec l’Université des services en uniforme du Centre des sciences de la santé pour la biotechnologie (4DBio3), Redwire vise à envoyer une édition améliorée de son BioFabrication Facility (BFF). Une fois sur place, les capacités de dépôt de cellules humaines du système seront utilisées pour étudier le potentiel de la bio-impression 3D dans le traitement des lésions méniscales souvent subies par le personnel militaire américain.

« BFF est une technologie révolutionnaire qui pourrait avoir des implications importantes pour l’avenir de la santé humaine et des soins aux patients sur Terre », a déclaré John Vellinger, vice-président exécutif de Redwire, fabrication et opérations dans l’espace. « L’ISS fournit une plate-forme de test essentielle pour faire progresser ces technologies de pointe qui permettent des enquêtes critiques des utilisateurs commerciaux et de la communauté de la recherche scientifique qui s’étendront un jour aux futures stations spatiales commerciales. »

La Station spatiale internationale. Photo via la NASA.

Les activités d’impression 3D de Redwire

Au cours des 18 derniers mois, Redwire a réalisé une série d’acquisitions qui l’ont établi comme un acteur majeur dans le domaine des systèmes orbitaux. Après avoir racheté les industriels aéronautiques Adcole Space et Deep Space Systems en juin 2021, l’entreprise a racheté Made In Space, une firme connue pour son expertise en impression 3D en microgravité.

La technologie d’impression 3D à faible gravité Archinaut de Made In Space a déjà été utilisée pour réaliser des constructions avancées telles qu’un «télescope virtuel» monté sur satellite, avec des applications d’observation de l’espace lointain. Dans le passé, l’entreprise a également travaillé avec Braskem pour développer le « Braskem Recycler », un système conçu pour recycler les pièces hors d’usage à bord de l’ISS.

Depuis lors, la fusion SPAC de 615 millions de dollars de Redwire l’a vu devenir public et lever les fonds nécessaires pour poursuivre son expansion dans les secteurs de l’espace commercial et de la bio-impression expérimentale. L’année dernière, la société a lancé son étude ISS Redwire Regolith Print, dans laquelle elle cherche à déterminer la faisabilité de l’impression 3D de régolithe dans des structures lunaires.

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En plus des études sur l’ISS, Redwire est maintenant sur le point de s’engager dans la bioimpression 3D sur le «récif orbital», un projet de station spatiale commerciale dirigé par Blue Origin et Sierra Space. En utilisant une partie des liquidités générées via son introduction en bourse de SPAC, la société a également acheté la société d’impression en microgravité Techshot, dans un mouvement que le PDG Peter Cannito a décrit lors de son achèvement comme « un complément naturel à sa stratégie d’impression 3D ».

L'installation de biofabrication 3D est la première bioimprimante capable de fabriquer des tissus humains dans la microgravité de l'espace.  Photo via Techshot.
L’installation de biofabrication Redwire a été initialement développée par Techshot. Photo via Techshot.

La BFF obtient une nouvelle mission

Ensemble, le BFF de Redwire et l’ADSEP (Advanced Space Experiment Processor) constituent le premier système capable de fabriquer des tissus humains dans les conditions de microgravité de l’espace. En plaçant avec précision des cellules souches pluripotentes adultes, le système est capable de créer des couches ultrafines de bio-encre plusieurs fois plus petites que la largeur d’un cheveu humain, qui peuvent être reconstituées en structures viables.

Essentiellement, pour empêcher les tissus de s’effondrer, le BFF dispose désormais d’un système de culture cellulaire développé par Redwire qui les renforce au fil du temps, au point qu’ils sont autoportants sous la gravité, dans un processus qui peut prendre de 12 à 45 jours. .

Avec plus de R&D, Redwire pense que cette technologie peut être perfectionnée pour répondre à la pénurie de donneurs d’organes pour les patients transplantés. Essentiellement, en imprimant en 3D des implants spécifiques au patient, la société prévoit de pouvoir annuler tout risque pour les futurs donneurs, tout en réduisant considérablement tout risque de rejet d’organe du patient.

Bien que de telles avancées restent à des années de réalisation, le BFF est actuellement capable d’imprimer et de cultiver des organoïdes avec des applications de R&D de médicaments, de modélisation de maladies et d’ingénierie tissulaire. Avec la dernière version de la machine, Redwire vise à mettre ces capacités en pratique, en bio-imprimant un ménisque du genou avec un potentiel de traitement militaire, qui sera ensuite étudié et renvoyé sur Terre.

La bio-imprimante 3D améliorée de la société devrait être lancée avec trois autres charges utiles lors de la 18e mission de services de réapprovisionnement en fret de Northrop Grumman (NG-18) vers l’ISS au plus tôt le 6 novembre 2022, depuis le Spaceport Pad 0A sur l’île de Wallops, en Virginie.

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Un rendu du système Metal3D utilisé par les astronautes.  Image via AddUp.
Un rendu du système AddUp Metal3D envoyé à l’ISS utilisé par les astronautes. Image via AddUp.

Les progrès de l’impression 3D en microgravité

L’ISS est devenue une sorte de foyer pour la R&D sur l’impression 3D ces dernières années, avec des chercheurs commerciaux et universitaires cherchant à tester les technologies émergentes dans des conditions de microgravité. Plus tôt cette année, AddUp a révélé qu’il avait lancé un démonstrateur d’impression 3D métallique sur l’ISS, qu’il a aidé à développer dans le cadre du projet plus large « Metal3D » de l’Agence spatiale européenne (ESA).

Dans le domaine de la bio-impression 3D, CELLINK s’est associé à ce qui était Made in Space (et est maintenant Redwire) en 2019, pour identifier les opportunités potentielles de bio-impression orbitale à bord de l’ISS. Lors de son lancement, on pensait que le programme pourrait avoir un impact profond sur le dépistage des drogues et la recherche sur le cancer menées sur la terre ferme.

Dans une étude plus récente, des chercheurs de l’Iowa State University ont testé une imprimante 3D électronique à gravité zéro à bord d’un avion réaménagé. En faisant continuellement voler l’avion de haut en bas à des angles de 45º, l’équipe a découvert qu’elle était capable (au sommet de cette courbe) d’effectuer des tests tout en subissant de courtes périodes d’apesanteur (et de maladie) en microgravité.

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L’image en vedette montre la Station spatiale internationale. Photo via la NASA.