Wiele genialnych pomysłów w nauce i technologii wyszło poza laboratorium. Niektóre inspiracje pochodzą z natury: Percy Shaw wynalazł wszechobecny reflektor drogowy po dostrzeżeniu świecących oczu kota podczas jazdy we mgle. George de Mestral zobaczył zadziory przyczepiające się do sierści psa po wyprawie na polowanie i stworzył rzep.
Ale prawdopodobne jest, że niewiele innowacji zostało zainspirowanych wypadkami przy produkcji waty cukrowej.
Chris Moraes, doktorant z University of Michigan, bada tworzenie blizn przy użyciu niezwykle miękkich form silikonowych. Formy są kształtowane za pomocą form. Ale silikon jest tak miękki - tak miękki lub miękki jak mokry uszczelniacz do płytek - trudno jest usunąć formy z foremek bez ich rozpadu.
„To trochę jak pieczenie ciasta”, wyjaśnia profesor inżynierii biomedycznej Shu Takayama, który kieruje zespołem Moraesa. „Wlewamy to na patelnię, a następnie pieczemy, a gdy się skończy, wyjmujemy. Wyzwaniem jest wyjęcie go z patelni bez rozpadania się ciasta. ”
Zespół majstrował przy różnych sposobach rozwijania formularzy. Ale nic nie działało bardzo dobrze. Pewnego dnia entuzjastyczny kucharz Moraes robił w domu waty cukrowej.
„Wata cukrowa była całkowitą porażką” - powiedział University of Michigan News . „Skończyło się na tym, że miałem tylko kroplę syropu cukrowego. Poddałem się i zostawiłem do ostygnięcia na patelni”.
Ale kiedy poszedł wyjąć schłodzony cukier z patelni, zauważył, że był on idealnie dopasowany do kształtu patelni. Przyszło mu do głowy, że może mógłby użyć stwardniałego cukru jako formy do silikonowych form swojego laboratorium. Wypróbował to, stosując prostą recepturę cukru, wody i syropu kukurydzianego, i odniósł natychmiastowy sukces. Miękki silikon wlewa się do formy z utwardzonego cukru. Później całość umieszcza się w łaźni wodnej. Cukier rozpuszcza się, pozostawiając idealną silikonową formę.
„Zamiast próbować wyjąć„ ciasto ”, po prostu rozpuszcziliśmy miskę z ciastem”, mówi Takayama.
Jako bonus, nowy sposób tworzenia pleśni sprawia, że laboratorium pachnie pysznie. Proces ten został szczegółowo opisany w numerze czasopisma Lab on a Chip .
Ulepszony proces tworzenia form pomoże Takayamie i jego zespołowi w dalszych badaniach nad powstawaniem blizn. Naukowcy używają form silikonowych do naśladowania miękkiej ludzkiej tkanki. Te sztuczne tkanki są używane do hodowli i badania komórek.
„Środowisko w typowym naczyniu do hodowli komórkowej jest bardzo różne niż środowisko wewnątrz ciała”, wyjaśnia Takayama. „Jedną z tych różnic jest to, że duża część tkanki w ciele jest miękka, ale naczynia do hodowli komórkowej są twardymi plastikowymi lub szklanymi powierzchniami, więc komórki będą zachowywać się inaczej”.
Takayama i jego zespół badają, w jaki sposób komórki poruszają się i ciągną, co może się zdarzyć podczas tworzenia blizn. Czasami blizny występują po urazie, a innym razem wewnętrznie w wyniku procesu chorobowego. Ten ostatni jest znany jako „zwłóknienie” i może wystąpić w prawie każdym narządzie. Zwłóknienie płuc jest stanem, w którym płuca wypełniają się blizną, przez co oddychanie staje się coraz trudniejsze. Może to być spowodowane chorobami autoimmunologicznymi, ekspozycją na niektóre chemikalia, uszkodzeniami spowodowanymi promieniowaniem lub infekcjami. Czasami dzieje się to bez wyraźnego powodu. Marskość jest zwłóknieniem wątroby, często spowodowanym chorobami takimi jak zapalenie wątroby lub nadużywanie alkoholu. Zwłóknienie nerek jest wynikiem wielu późnych chorób nerek.
Badając ruch komórek w formach silikonowych, naukowcy mają nadzieję lepiej zrozumieć, jak przewidywać blizny i zapobiegać ich powstawaniu, powodując zniekształcenie i niepełnosprawność. To byłby naprawdę słodki wynik.
