Tisu manusia yang direkayasa memainkan peranan kecil tetapi semakin berkembang dalam bidang perubatan. Kulit kejuruteraan boleh digunakan pada pesakit pembedahan atau mangsa yang terbakar, arteri rekayasa telah digunakan untuk memperbaiki aliran darah yang terhalang dan seluruh tracheas kejuruteraan telah pun ditanamkan pada pesakit yang saluran udaranya gagal. Apabila sains berjalan, para penyelidik berharap untuk dapat kejuruteraan seluruh organ, seperti hati atau hati.
Tetapi kejuruteraan tisu tidak mudah. Ini melibatkan pertama membuat "perancah" untuk membesar tisu. Perancah biasanya dibuat melalui proses yang disebut "electrospinning, " yang melibatkan penggunaan medan elektrostatik untuk bahan ikatan bersama. Dalam sesetengah kes, perancah boleh ditanam bersama dengan tisu, dan ia akan larut dalam badan dari masa ke masa. Tetapi electrospinning boleh menjadi proses perlahan dan mahal, sehingga sukar untuk membuat tisu pada skala besar yang diperlukan untuk penyelidikan dan aplikasi perubatan.
Bagaimana jika, para penyelidik tertanya-tanya, membuat perancah semudah itu, katakan, membuat stoking?
"Kami mula berfikir, 'bolehkah kita melihat beberapa amalan standard industri lain yang membuat bahan lain, seperti tekstil?'" Kata Elizabeth Loboa, dekan Kolej Kejuruteraan Universiti Missouri.
Menjawab bahawa tekstil dan tisu manusia tidak begitu berbeza, Loboa dan pasukannya bekerja dengan para penyelidik di University of North Carolina dan Kolej Tekstil Universiti Negeri North Carolina untuk menyiasat potensi pembinaan perancah proses pembuatan tekstil tradisional.
Para penyelidik menyiasat tiga kaedah pembuatan tekstil yang biasa-meletup, meniup dan mengepel. Cair bertiup melibatkan menggunakan udara bertekanan tinggi untuk meniup resin polimer panas ke dalam web serat halus. Spunbonding adalah sama, tetapi menggunakan kurang haba. Carding memisahkan gentian melalui penggelek, mewujudkan web tekstil.
Imej berwarna ini menunjukkan teknik tekstil yang berbeza digunakan untuk membuat perancah. (Universiti Missouri) "Ini adalah proses yang digunakan sangat biasa dalam industri tekstil, jadi mereka sudah menjadi standard industri, proses pembuatan yang berkaitan dengan komersial, " kata Loboa.
Pasukan ini menggunakan asid polyylactic, sejenis plastik biodegradable, untuk mencipta perancah, dan menanamnya dengan sel stem manusia menggunakan pelbagai teknik tekstil. Mereka kemudian menunggu untuk mengetahui sama ada sel-sel mula membezakannya ke dalam pelbagai jenis tisu.
Hasilnya menjanjikan. Teknik tekstil adalah berkesan dan lebih berpatutan daripada elektrospinning. Pasukan ini menganggarkan meter persegi kos perancah elektrospun antara $ 2 dan $ 5, sementara sampel bersaiz yang dibuat menggunakan teknik tekstil hanya berharga $ 0.30 hingga $ 3. Teknik tekstil juga berfungsi lebih cepat daripada elektrospinning.
Cabaran seterusnya pasukan adalah untuk melihat bagaimana perancah berfungsi dalam tindakan, yang akan melibatkan kajian haiwan. Penyelidik juga perlu mengurangkan saiz serat perancah yang dihasilkan tekstil agar lebih menyerupai matriks ekstraselular badan manusia, atau rangkaian molekul yang menyokong pertumbuhan sel. Perancah elektrospun menghasilkan serat yang sangat kecil, yang merupakan salah satu sebab ia adalah satu kaedah yang popular; kaedah tekstil nampaknya menghasilkan serat yang lebih besar.
Pada masa akan datang, Loboa berharap dapat menghasilkan lebih banyak perancah untuk mengembangkan kulit manusia, tulang, lemak dan banyak lagi. Tisu-tisu ini dapat membantu pembaikan anggota tentera yang terluka, kata Loboa, atau membantu bayi yang dilahirkan tanpa bahagian tubuh tertentu.
"Kita perlu mencari cara untuk berjaya dalam pesakit kita, " katanya.
