Откриће се догодило, као што толика открића чине, случајно.
Адам Јакус, тада постдокторски истраживач науке о материјалима на Универзитету Северозапад, радио је са биолошком „мастилом“ коју његова лабораторија користи за 3Д штампање јајника. Раније ове године, мастило за ткиво успешно је коришћено за изградњу јајника који су заправо функционисали, што је довело до рађања здравих штенаца мишева. Стојећи испод хаубе димњака, Јакус је нокаутирао преко контејнера и просуо га на клупу лабораторија. Кад је отишао да га очисти, формирао је чврст лист.
„Одлично се осећао“, рекао је Јакус. „Ако направите нови биоматеријал и не можете га узети или се распадне када га покупите, бескорисно је.
„Угасио сам ову сијалицу -„ можемо то да урадимо са свим осталим ткивима са којима радимо у нашој лабораторији. “
Тако су Јакус и његове колеге започели тестирање његове хипотезе. Намјерно су просули мастило или га бацили у калупе да би створили равне листове. Испитивали су разне врсте био мастила направљених од различитих органа или ткива. За органе су се обратили локалним месницама у Чикагу, купујући свињска срца, свињске јетре и разноврсно мишићно месо. Да би створили мастила, они су „делаулирали“ органе или ткива, што значи да су уклонили ћелије, остављајући иза себе структурне протеине познате као ванћелијски матрикс. Овај процес је већ добро успостављен из рада лабораторија са 3Д штампањем. Отопљени органи су осушени до праха и комбиновани са полимером, а затим бачени у папир.
Добивени радови садрже трагове хемикалија и протеинске архитектуре органа од којих су начињени. Папирићи за срце одржавају неке од њихових "срчаних меморија", тако рећи. То значи да папири могу да стимулишу ћелије у близини да се понашају на специфичан начин. То би могло довести до различитих употреба због којих је неколико лабораторија на северозападу истраживало.
Научна лабораторија за репродуктивну репродукцију тестира папир ткива јајника како би се развили фоликули јајника (ћелије које производе јајашце и хормоне). Фоликули израсли у папиру успешно су створили исправне хормоне. Теоретски, трака папирног ткива јајника може бити имплантирана под кожу жене која је изгубила хормонску функцију због болести или хемотерапије, што би јој могло обновити хормонску функцију и плодност.
Радови би такође могли потенцијално помоћи 3Д штампаним јајницима да направе скок с мишева на људе. Јајници мишева имају врећицу масти око себе, што олакшава имплантацију 3Д штампаног јајника у мишје тело. Људи немају ову масну врећицу, па би имплантација јајника била много тежа. Али папирнати папир могао би да се користи за прављење вештачке вреће која ће имплантати 3Д штампан јајник, каже Јакус.
Папири за мишићно ткиво такође могу помоћи у зацељивању и обнови рана.
„Пластични хирурзи рекли су да ће бити савршени за обнављање и регенерацију мишића лица“, каже Јакус. "Танак је, тако да је савршен за равне, замршене мишиће лица."
Ово би могло помоћи људима чији су мишићи лица оштећени траумом или неуспјелим пластичним операцијама, каже Јакус, као и дјеци која су рођена са урођеним дефектима лица.
Папири за ткиво осећају се слично фило тестовима, каже сарадник студије Рамилле Схах, шеф лабораторија у којој је Јакус случајно просуо. Када се осуше, могу се ставити у фрижидер или замрзивач. Чак се могу и пресавијати више пута - Јакус их је саградио у ситне оригами птице. Када су влажни, папири се не распадају као што би папир на штампачу, већ их можете ваљати, савијати, сећи и шивети.
Регенеративна медицина - стварање нових органа и ткива помоћу 3Д штампања и других техника - била је извор великог узбуђења током последњих неколико година. То је такође створило неке полемике, а критичари се питају да ли су његова обећања претерана, јер је истинска корисност за људе можда много година на путу.
Следећи корак нових радова биће још тестирања на животињама, каже Јакус. Он процењује да би се неки папири за ткиво, посебно папири за мишиће, могли користити у операцијским салама за пет година. Људска употреба листова за јајнике могла би потрајати још неколико година, каже он. За 20 година, Јакус каже да би волео да се папирни папири користе у комбинацији са технологијом 3Д штампања за стварање сложених биолошких структура. На пример, 3Д штампана кост могла је бити окружена мишићима и живцима на папирном ткиву, стварајући ногу тешко оштећену у несрећи. Такође постоји потенцијал да се једног дана употребљава технологија 3Д штампања и папир на папиру како би се направили пуни органи за трансплантацију.
"Израда папирних папира била је релативно једноставна", каже Јакус. "Тежак део је заиста да их тестирамо."
Истраживање је објављено раније овог мјесеца у часопису Адванцед Фунцтионал Материалс .
