Insenertehniline inimkude kujutab meditsiinis väikest, kuid kasvavat rolli. Inseneriravi saanud nahka saab kasutada kirurgilistel patsientidel või ohvrite põletamiseks, insener-artereid on kasutatud takistatud verevoolu parandamiseks ja tervetesse projekteeritud hingetorudesse on siirdatud isegi patsiendid, kelle hingamisteede seisund on ebaõnnestunud. Teaduse arenedes loodavad teadlased kavandada terveid organeid, näiteks südant või maksa.
Kuid kudede valmistamine pole lihtne. See hõlmab esmalt nn karkassi loomist, et kude kasvatada. Karkass valmistatakse tavaliselt protsessi abil, mida nimetatakse “elektropinnamiseks”, mis hõlmab elektrostaatilise välja kasutamist materjalide omavaheliseks sidumiseks. Mõnel juhul saab tellingu implanteerida koos koega ja aja jooksul see lahustub kehas. Kuid elektropulgatamine võib olla aeglane ja kulukas protsess, mis muudab meditsiiniliseks uurimistööks ja rakendusteks vajaliku suuremahulise koe loomise keerukaks.
Mis siis, kui teadlased imestasid, oli tellingute tegemine sama lihtne kui näiteks sokkide valmistamine?
"Me hakkasime mõtlema, " kas võiksime vaadata mõnda muud tööstuse tavapraktikat, mis valmistaks muid materjale, näiteks tekstiili? "" Ütleb Elizabeth Loboa, Missouri ülikooli tehnikakõrgkooli dekaan.
Põhjendades, et tekstiil ja inimese kuded ei ole nii erinevad, töötasid Loboa ja tema meeskond koos Põhja-Carolina ülikooli ja Põhja-Carolina osariigi ülikooli tekstiilikolledži teadlastega, et uurida traditsiooniliste tekstiilitootmisprotsesside tellingute ehitamise potentsiaali.
Teadlased uurisid kolme levinumat tekstiilivalmistamise meetodit - sulapuhumine, ketramine ja kraasimine. Sulapuhumine hõlmab kõrgsurveõhu kasutamist kuuma polümeervaiku puhumiseks peente kiudude võrku. Spunbonding on sarnane, kuid kasutab vähem soojust. Kardineerimine eraldab kiud rullide kaudu, luues tekstiilist veebi.
See peitsitud pilt näitab erinevaid tekstiilitehnikaid, mida tellingute tegemisel kasutatakse. (Missouri ülikool) "Need on protsessid, mida kasutatakse tekstiilitööstuses väga sageli, nii et need on juba tööstusstandardid, kaubanduslikult olulised tootmisprotsessid, " ütleb Loboa.
Meeskond kasutas tellingute loomiseks polüpiimhapet, teatud tüüpi biolagunevat plasti, ja seemendas need mitmesuguste tekstiilitehnikate abil inimese tüvirakkudega. Seejärel ootasid nad, kas rakud hakkavad diferentseeruma erinevat tüüpi kudedesse.
Tulemused olid paljulubavad. Tekstiilitehnikad olid tõhusad ja soodsamad kui elektropinnad. Töörühma hinnangul maksab elektripanga tellingute ruutmeetri hind 2–5 dollarit, samas kui tekstiilitehnikat kasutades tehtud sama suurusega proov maksis vaid 0, 30–3 dollarit. Tekstiilitehnikad töötavad ka oluliselt kiiremini kui elektropinnad.
Meeskonna järgmine väljakutse on näha, kuidas tellingud toimivad, mis hõlmab ka loomkatseid. Teadlased peavad vähendama ka tekstiiltoodetega tellingute kiudude suurust, et need sarnaneksid paremini inimkeha rakuvälise maatriksiga või rakkude kasvu toetavate molekulide võrguga. Elektripanga tellingud tekitavad väga väikeseid kiude, mis on üks põhjuseid, miks see on nii populaarne meetod; näib, et tekstiilimeetodid annavad suuremaid kiude.
Tulevikus loodab Loboa, et suudab toota suuremas koguses tellinguid, et kasvatada inimese nahka, luid, rasva ja palju muud. Need koed võiksid aidata haavatud sõdurite jäsemeid parandada, väidab Loboa, või aidata beebisid, kes on sündinud ilma teatud kehaosadeta.
"Peame välja mõtlema, kuidas neid oma patsientidel edukaks muuta, " ütleb ta.
