Țesutul uman proiectat joacă un rol mic, dar în creștere în medicină. Pielea inginerie poate fi utilizată la pacienții chirurgicali sau a victimelor arsurilor, arterele proiectate au fost folosite pentru a repara fluxul de sânge obstrucționat și trahee inginerii întregi au fost chiar implantate la pacienții ale căror căi respiratorii nu au reușit. Pe măsură ce știința progresează, cercetătorii speră să poată inginer organe întregi, cum ar fi inimile sau fericirile.
Dar inginerie tisulară nu este ușoară. Aceasta implică mai întâi crearea unui „eșafod” pentru a crește țesutul. Schela este de obicei realizată printr-un proces numit „electrospinning”, care implică utilizarea unui câmp electrostatic pentru a lega materialele împreună. În unele cazuri, schela poate fi implantată împreună cu țesutul și se va dizolva în corp în timp. Însă electrospinningul poate fi un proces lent și costisitor, ceea ce face dificilă crearea țesuturilor la scară largă necesară cercetării și aplicațiilor medicale.
Dacă s-ar fi întrebat cercetătorii, crearea schelei a fost la fel de ușoară ca, să zicem, să facem șosete?
„Ne-am apucat să ne gândim, „ am putea să ne uităm la alte practici standard ale industriei care realizează alte materiale, cum ar fi textilele? ”, Spune Elizabeth Loboa, decanul Colegiului de Inginerie al Universității din Missouri.
Motivând că textilele și țesuturile umane nu sunt atât de diferite, Loboa și echipa sa au lucrat cu cercetătorii de la Universitatea din Carolina de Nord și Colegiul de Stat al Universității de Stat din Carolina de Nord pentru a investiga potențialul de construire a schelei în procesele tradiționale de fabricare a textilelor.
Cercetătorii au investigat trei metode obișnuite de fabricare a textilelor - suflarea topirii, filetarea și cardarea. Suflarea topită presupune utilizarea aerului de înaltă presiune pentru a sufla rășina polimerică fierbinte într-o pânză de fibre fine. Spunbonding este similar, dar folosește mai puțină căldură. Cardarea separă fibrele prin role, creând o țesătură din material textil.
Această imagine colorată arată diferite tehnici textile utilizate pentru confecționarea schelei. (Universitatea din Missouri) „Acestea sunt procese utilizate foarte frecvent în industria textilă, deci sunt deja procedee de fabricație standard, relevante din punct de vedere comercial”, spune Loboa.
Echipa a folosit acid polilactic, un tip de plastic biodegradabil, pentru a crea schele și le-a însămânțat cu celule stem umane folosind diferitele tehnici textile. Apoi au așteptat să vadă dacă celulele au început să se diferențieze în diferite tipuri de țesut.
Rezultatele au fost promițătoare. Tehnicile textile au fost eficiente și mai accesibile decât electrospinning. Echipa a estimat un metru pătrat de schele electrospun costuri cuprinse între 2 și 5 dolari, în timp ce eșantionul de aceeași dimensiune realizat folosind tehnici textile costa doar 0, 30 USD până la 3 USD Tehnicile textile funcționează, de asemenea, mult mai rapid decât electrospinning.
Următoarea provocare a echipei va fi să vedem cum funcționează schele pentru acțiuni, care vor implica studii la animale. Cercetătorii trebuie, de asemenea, să reducă dimensiunea fibrelor schelei produse pentru a se asemăna mai bine cu matricea extracelulară a corpului uman sau cu rețeaua de molecule care susțin creșterea celulelor. Schela electrospun produce fibre foarte mici, acesta fiind unul dintre motivele pentru care este o metodă atât de populară; metodele textile par să producă fibre mai mari.
În viitor, Loboa speră să poată produce cantități mai mari de schele pentru a crește pielea umană, osul, grăsimea și multe altele. Aceste țesuturi ar putea ajuta la repararea membrelor pentru soldații răniți, spune Loboa sau ar putea ajuta bebelușii născuți fără anumite părți ale corpului.
„Trebuie să ne dăm seama cu adevărat modalități de a face ca aceștia să aibă succes la pacienții noștri”, spune ea.
