Inženirsko človeško tkivo ima v medicini majhno, a vse večjo vlogo. Obdelana koža se lahko uporablja pri kirurških bolnikih ali žrtev opeklin, inženirne arterije so uporabljene za popravilo oviranega krvnega pretoka, celoten inženirni sapnik so celo vsadili pri bolnikih, katerih dihalne poti niso uspele. Ko znanost napreduje, raziskovalci upajo, da bodo sposobni oblikovati cele organe, kot so srca ali jetra.
Toda tkivni inženiring ni enostaven. Vključuje najprej ustvarjanje "ogrodja" za rast tkiva. Odri se navadno izvedejo s postopkom, imenovanim "elektrospinning", ki vključuje uporabo elektrostatičnega polja za lepljenje materialov. V nekaterih primerih lahko oder vsadimo skupaj s tkivom in se sčasoma raztopi v telesu. Toda elektrospinjanje je lahko počasen in drag proces, zato otežuje ustvarjanje tkiva v velikem obsegu, ki je potrebno za medicinske raziskave in aplikacije.
Kaj pa, če so se raziskovalci spraševali, da je bilo izdelavanje odrov tako enostavno kot recimo izdelava nogavic?
"Začeli smo razmišljati, ali bi si lahko ogledali nekatere druge industrijske standardne prakse, ki izdelujejo druge materiale, na primer tekstil?", Pravi Elizabeth Loboa, dekanica univerze v Missouriju.
Ker sta tekstil in človeška tkiva tako različna, Loboa in njena skupina sodelujeta z raziskovalci na Univerzi v Severni Karolini in na Tekstilnem fakultetu ameriške univerze North Carolina, da bi preučili potencial tradicionalnih postopkov izdelave tekstila.
Raziskovalci so raziskovali tri običajne metode izdelave tekstila - pihanje taline, spunbonding in kardiranje. Pihanje taline vključuje uporabo visokotlačnega zraka za pihanje vroče polimerne smole v mrežo drobnih vlaken. Spunbonding je podoben, vendar porabi manj toplote. Kardiranje loči vlakna skozi valje in tako ustvari spletno tkanino.
Ta obarvana slika prikazuje različne tekstilne tehnike, ki se uporabljajo za izdelavo odrov. (Univerza v Missouriju) "To so procesi, ki se zelo pogosto uporabljajo v tekstilni industriji, tako da so že industrijski standardi, komercialno pomembni proizvodni procesi, " pravi Loboa.
Skupina je za izdelavo odrov uporabila pollaktično kislino, vrsto biorazgradljive plastike, in jih zasadila s človeškimi matičnimi celicami z uporabo različnih tekstilnih tehnik. Nato so počakali, ali so se celice začele diferencirati na različne vrste tkiva.
Rezultati so bili obetavni. Tekstilne tehnike so bile učinkovite in cenovno ugodnejše od elektrospinninga. Skupina je ocenila, da stane kvadratni meter ogrodja elektropustov med 2 in 5 dolarji, medtem ko enak vzorec, narejen z uporabo tekstilnih tehnik, stane le od 0, 30 do 3 USD. Tekstilne tehnike delujejo tudi bistveno hitreje kot elektrospinjanje.
Naslednji izziv ekipe bo videti, kako delujejo odri, ki bodo vključevali študije na živalih. Raziskovalci morajo tudi zmanjšati velikost vlaken v tekstilnih odrih, da bi bolje spominjali na zunajcelični matriks človeškega telesa ali mrežo molekul, ki podpirajo rast celic. Odri za elektrospane proizvajajo zelo majhna vlakna, kar je eden od razlogov, da je tako priljubljena metoda; zdi se, da tekstilne metode proizvajajo večja vlakna.
V prihodnosti Loboa upa, da bo lahko izdelal večje količine odra, da bi lahko zrasel človeško kožo, kosti, maščobe in drugo. Ta tkiva bi lahko pomagala popraviti okončine ranjenim vojakom, pravi Loboa, ali pomagati dojenčkom, rojenim brez določenih delov telesa.
"Resnično moramo najti načine, kako doseči, da bodo uspešni pri naših pacientih, " pravi.
