Дизајнирано људско ткиво игра малу, али све већу улогу у медицини. Конструисана кожа може се користити код хируршких пацијената или жртава опекотина, инжењеризиране артерије користе се за поправљање ометаног протока крви, а цели инжењерирани трахеји су имплантирани чак и код пацијената којима дисајни путеви нису успели. Како наука напредује, истраживачи се надају да ће моћи да конструирају читаве органе, попут срца или јетре.
Али инжењеринг ткива није лак. То укључује прво стварање „скеле“ за раст ткива на коме. Скеле се обично праве поступком званим "електроспиннинг", који укључује употребу електростатског поља за повезивање материјала. У неким случајевима скела се може уградити заједно са ткивом и она ће се временом растопити у телу. Али електроспиннинг може бити спор и скуп процес, што отежава стварање ткива у великој мери потребном за медицинска истраживања и примене.
Шта ако су се питали истраживачи, израда скела била је једноставна као, рецимо, израда чарапа?
„Почели смо размишљати, „ да ли бисмо могли да погледамо неке друге индустријске стандардне праксе које праве друге материјале, попут текстила? “Каже Елизабетх Лобоа, деканица са инжењерског колеџа Универзитета Миссоури.
Образлажући да текстил и људска ткива нису толико различити, Лобоа и њен тим сарађивали су с истраживачима на Универзитету Северна Каролина и Текстилном факултету Универзитета Северне Каролине да би истражили потенцијал изградње традиционалних процеса израде текстила.
Истраживачи су истраживали три уобичајена начина прављења текстила - пухање растопином, спајање и резање картоном. Пухање талине укључује коришћење ваздуха високог притиска за пухање вруће полимерне смоле у мрежу ситних влакана. Спунбондинг је сличан, али троши мање топлоте. Картирање раздваја влакна кроз ваљке, стварајући мрежу од текстила.
Ова обојена слика приказује различите технике текстила које се користе за израду скела. (Универзитет у Мисурију) "То су процеси који се веома често користе у текстилној индустрији, тако да су они већ стандардни индустријски, комерцијално релевантни производни процеси", каже Лобоа.
Тим је користио полимерну киселину, врсту биоразградиве пластике, за прављење скела и засијао их људским матичним ћелијама користећи различите текстилне технике. Затим су чекали да виде да ли ћелије почну да се разликују у различите врсте ткива.
Резултати су били обећавајући. Текстилне технике су биле ефикасне и повољније од електроспиннинга. Тим је процијенио да квадратни метар коштања скеле од електропокретача износи између 2 и 5 долара, док је узорак исте величине израђен помоћу текстилне технике коштао свега 0, 30 до 3 долара. Текстилне технике такође раде значајно брже од електроспиннинга.
Следећи изазов тима биће видети како скеле раде на делу, што ће укључивати и студије на животињама. Истраживачи такође требају да смање величину влакана скеле произведене од текстила да би боље подсећали на ванћелијски матрикс људског тела или на мрежу молекула који подржавају раст ћелија. Електроспун скеле производе врло мало влакана, што је један од разлога што је ово тако популарна метода; чини се да текстилне методе производе већа влакна.
У будућности се Лобоа нада да ће моћи да произведе веће количине скела за раст људске коже, костију, масти и још много тога. Ова ткива могу помоћи поправљању удова за рањене војнике, каже Лобоа, или помоћи бебама рођеним без одређених делова тела.
„Морамо заиста да пронађемо начине како да то постигнемо како бисмо успели код наших пацијената“, каже она.
