作者指出，在过去十年中，国际空间站国家实验室（ISS 国家实验室）一直支持组织工程和再生医学领域的太空研究。“这项初步研究和开发为如何利用微重力推进太空生物制造以造福地球上的人类生活和商业企业提供了重要见解。”研究小组继续说，在整个生物体的背景下，利用微重力为科学家们提供了对细胞行为、细胞间相互作用、组织发育和再生的基本方面的新见解。此外，“国际空间站上的开创性生物工程实验以及地面研究表明，微重力能够研究正常重力条件下无法实现的新特征，包括干细胞增殖率和分化的变化。”太空生物制造研讨会的成立旨在作为制定低地球轨道 (LEO) 空间生物制造可持续市场路线图的第一步。作者指出，生物制造使用微生物等生物材料生产适用于临床前、临床和治疗应用的物质和生物材料，在微重力条件下可以提高生产力。“我们发现太空飞行和微重力是生物制造的理想场所，因为它赋予生物组织和生物过程许多非常特殊的特性，可以帮助大规模生产细胞或其他产品，而这是您无法做到的在地球上，”干细胞生物学家 Arun Sharma 博士说，他是 Cedars-Sinai 理事会再生医学研究所、斯密特心脏研究所和生物医学科学系新研究实验室的负责人兼研究科学家。“在过去的二十年里，再生医学取得了显着进步，空间技术呈指数级进步，为进入和商业化太空提供了新的机会。”在确定的 50 个潜在商业机会中，最有前景的分为三个领域；疾病建模、干细胞和干细胞衍生产品以及生物制造。疾病建模是科学家用来研究疾病和可能的治疗方法的一种方法，通过复制全功能结构——无论是使用干细胞、类器官（从类似于人体组织的人体干细胞生长的微型 3D 结构），还是其他组织。研究人员发现，一旦身体长时间暴露在低重力条件下，就会加速骨质流失和衰老。“……独特地隔离持续微重力引起的压力的机会可以为衰老过程和疾病进展提供重要的见解，”研究人员在他们的论文中写道。“来自相关太空研究的数据表明，人类在适应太空飞行和返回地球后的重新适应过程中会经历显着的生理变化。”通过开发基于这种加速衰老过程的疾病模型，研究科学家可以更好地了解衰老过程和疾病进展的机制。Sharma 说：“这项工作不仅可以帮助宇航员，而且还可以帮助我们制造骨骼构造或骨骼肌构造，这些构造可用于治疗骨质疏松症等疾病以及人们在地球上经历的其他形式的加速骨老化和肌肉萎缩等疾病。” 研讨会上另一个高度讨论的话题是生物制造，它使用制造工艺来生产组织和器官等材料。3D打印是生物制造的核心技术之一。在地球上生产这些材料的一个主要问题涉及重力诱导的密度，这使得细胞难以扩张和生长。由于太空中没有重力和密度，科学家们希望他们可以使用 3D 打印以地球上无法复制的方式打印独特的形状和产品，如类器官或心脏组织。“……生物制造讨论涵盖了各种各样的机会，包括制造用于疾病建模的组织、生物制造材料的测试和成熟，以及改进生物材料和生物制造结构的制造工艺，”审查指出。“对生产植入物、组织和器官的新方法的集体需求是一个公众关注的问题，政府机构有机会将资源用于利用基于 LEO 的平台等独特环境来推进该领域。”第三类以干细胞的生产为中心，并了解微重力如何影响干细胞的一些基本特性。其中一些特性包括效力——干细胞自我更新的能力——和分化，有效地将干细胞转变为其他细胞类型的能力。了解太空飞行对干细胞的一些影响可能会导致在没有重力的情况下制造大量细胞的更好方法。作者指出，干细胞和干细胞衍生产品有两个主要客户群。首先，将干细胞用作研究工具的人，其次，将干细胞用于治疗应用的人。作者指出，研讨会参与者普遍同意，在近期内，最大的投资回报将来自可转化为改进陆地过程、产品和工具的数据。“然而，参与者认为，最终，某些类型的干细胞和干细胞衍生产品的大规模生产可以从基于 LEO 的设施中的制造中受益，并且 LEO 环境可以赋予某些可能无法实现的优势。在陆地环境中复制。”Cedars-Sinai 的科学家将在明年初与 NASA 和私人承包商 Space Tango 一起将干细胞送入太空，以测试是否有可能在低重力环境中进行大批量生产。“虽然我们仍处于其中一些研究的探索阶段，但这已不再是科幻小说的范畴，”夏尔马说。“在接下来的五年内，我们可能会看到这样一种情况：我们可以找到可以以地球上根本不可能的方式制造的细胞或组织。我认为这非常令人兴奋。”正如该观点的作者所报道的那样，“现在是利用 LEO 进行研究和开发以证明天基生物制造的价值及其对人类的好处的时候了。这将为强大的太空生物制造市场提供所需的投资，而本次研讨会是迈向发展这一未来的第一步。”
