Een ramp in de keuken leidt tot een doorbraak in het lab

Veel briljante ideeën in wetenschap en technologie zijn buiten het lab gekomen. Sommige inspiraties komen uit de natuur: Percy Shaw vond de nu alomtegenwoordige wegreflector uit na het spotten van de gloeiende ogen van een kat tijdens het rijden in de mist. George de Mestral zag de bramen na een jachttocht aan de vacht van zijn hond plakken en maakte klittenband.

Maar het is waarschijnlijk dat weinig innovaties zijn geïnspireerd door suikerspin-ongelukken.

Universiteit van Michigan, postdoctoraal onderzoeker Chris Moraes, onderzoekt de vorming van littekenweefsel met behulp van extreem zachte siliconenvormen. De vormen worden gevormd met behulp van vormen. Maar de siliconen zijn zo zacht - zo zacht of zachter dan natte tegelbeton - het is moeilijk om de vormen uit de vormen te verwijderen zonder dat ze uiteenvallen.

"Het lijkt een beetje op het bakken van een cake, " legt Shu Takayama, professor in de biomedische technologie, uit die het team van Moraes leidt. “We gieten het in de pan en bakken het, en als het klaar is, halen we het eruit. De uitdaging is om het uit de pan te halen zonder dat de cake uit elkaar valt. ”

Het team sleutelde aan verschillende manieren om de formulieren uit te vouwen. Maar niets werkte heel goed. Toen, op een dag, maakte Moraes, een enthousiaste kok, suikerspin thuis.

"De suikerspin was een totale mislukking, " vertelde hij University of Michigan News . "Ik eindigde met niets anders dan een enorme klodder suikerstroop. Ik gaf het op en liet het afkoelen in de pan."

Maar toen hij de gekoelde suiker uit de pan ging halen, merkte hij dat het perfect in de vorm van de pan was gevormd. Het drong tot hem door dat hij misschien geharde suiker kon gebruiken als mal voor de siliconenvormen van zijn laboratorium. Hij probeerde het, met behulp van een eenvoudig recept van suiker, water en glucosestroop, en ontmoette onmiddellijk succes. De zachte siliconen worden in een vorm van geharde suiker gegoten. Later wordt het hele ding in een waterbad geplaatst. De suiker lost op en laat een perfecte siliconenvorm achter.

“In plaats van 'de cake' eruit te halen, hebben we de taartvorm gewoon opgelost, ” zegt Takayama.

Als bonus maakt de nieuwe manier om schimmels te maken het laboratorium heerlijk ruiken. Het proces werd gedetailleerd beschreven in een uitgave van het tijdschrift Lab on a Chip .

Het verbeterde proces voor het maken van schimmels zal Takayama en zijn team helpen hun onderzoek naar littekenvorming voort te zetten. De onderzoekers gebruiken de siliconenvormen om zacht menselijk weefsel na te bootsen. Deze namaakweefsels worden gebruikt om cellen te kweken en te bestuderen.

"De omgeving in een typisch celkweekgerecht is heel anders dan de omgeving in het lichaam", legt Takayama uit. "Een van die verschillen is dat veel van het weefsel in het lichaam zacht is, maar celkweekschalen zijn harde plastic of glazen oppervlakken, dus cellen zullen zich anders gedragen."

Takayama en zijn team bestuderen hoe cellen bewegen en trekken, wat kan gebeuren tijdens de vorming van littekens. Soms treedt littekens op na een verwonding en andere keren gebeurt het intern als gevolg van een ziekteproces. De laatste staat bekend als 'fibrose' en kan in bijna elk orgaan voorkomen. Longfibrose is een aandoening waarbij de longen zich vullen met littekenweefsel, waardoor ademhalen steeds moeilijker wordt. Het kan worden veroorzaakt door auto-immuunziekten, blootstelling aan bepaalde chemicaliën, stralingsschade of infecties. Soms gebeurt het zonder duidelijke reden. Cirrose is fibrose van de lever, vaak veroorzaakt door ziekten zoals hepatitis of alcoholmisbruik. Nierfibrose is het resultaat van veel nierziekten in een laat stadium.

Door te bestuderen hoe cellen zich op de siliconenvormen verplaatsen, hopen de onderzoekers beter te begrijpen hoe littekens kunnen worden voorspeld en voorkomen die misvorming en invaliditeit veroorzaken. Dat zou inderdaad een mooi resultaat zijn.