Penemuan itu terjadi, seperti banyak penemuan, secara tidak sengaja.
Adam Jakus, seorang peneliti postdoctoral dalam ilmu material di Northwestern University, bekerja dengan “tinta” biologis yang digunakan labnya untuk mencetak ovarium 3D. Awal tahun ini, tinta jaringan berhasil digunakan untuk membangun ovarium yang benar-benar berfungsi, yang mengarah ke kelahiran anak-anak tikus yang sehat. Berdiri di bawah tudung asap lab, Jakus mengetuk wadah, menumpahkannya ke bangku lab. Pada saat dia pergi untuk membersihkannya, itu telah membentuk selembar kertas yang solid.
"Rasanya luar biasa, " kata Jakus. “Jika Anda membuat biomaterial baru dan Anda tidak bisa mengambilnya atau hancur ketika Anda mengambilnya, itu tidak berguna.
"Saya menyalakan bola lampu ini - 'kita bisa melakukan ini dengan semua jaringan lain yang sedang kita kerjakan di lab kita.'"
Jadi Jakus dan rekan-rekannya mulai menguji hipotesisnya. Mereka dengan sengaja menumpahkan tinta atau membuangnya ke dalam cetakan untuk membuat lembaran datar. Mereka menguji berbagai jenis tinta bio, dibuat dengan berbagai organ atau jaringan. Untuk organ, mereka beralih ke tukang daging lokal di Chicago, membeli hati babi, hati babi dan berbagai daging otot. Untuk membuat tinta, mereka 'decellularized' organ atau jaringan, yang berarti mereka menghilangkan sel, meninggalkan protein struktural yang dikenal sebagai matriks ekstraseluler. Proses ini sudah mapan dari pekerjaan laboratorium dengan pencetakan 3D. Organ decellularized kemudian dikeringkan menjadi bubuk dan dikombinasikan dengan polimer, kemudian dilemparkan ke dalam kertas.
Makalah yang dihasilkan berisi jejak bahan kimia dan arsitektur protein dari organ tempat mereka dibuat. Makalah-makalah jantung mempertahankan sebagian "ingatan jantung" mereka. Ini berarti makalah memiliki potensi untuk merangsang sel-sel terdekat untuk berperilaku dengan cara tertentu. Ini bisa mengarah pada berbagai kegunaan, yang telah diselidiki beberapa laboratorium di Northwestern.
Sebuah laboratorium sains reproduksi di universitas telah menguji kertas tisu ovarium untuk menumbuhkan folikel ovarium (sel yang menghasilkan telur dan hormon). Folikel yang tumbuh di kertas telah berhasil menghasilkan hormon yang benar. Secara teori, secarik kertas tisu ovarium dapat ditanamkan di bawah kulit seorang wanita yang kehilangan fungsi hormon karena penyakit atau kemoterapi, berpotensi mengembalikan fungsi hormon dan kesuburannya.
Koran-koran juga berpotensi membantu ovarium dicetak 3D membuat lompatan dari tikus ke manusia. Indung telur tikus memiliki kantung lemak di sekitarnya, yang membuatnya mudah untuk menanamkan indung telur yang dicetak 3D di dalam tubuh tikus. Manusia tidak memiliki kantung lemak ini, jadi menanamkan ovarium akan jauh lebih sulit. Tetapi kertas tisu dapat digunakan untuk membuat kantung tiruan untuk kemudian menanamkan ovarium bercetak 3D, kata Jakus.
Kertas-kertas jaringan otot juga dapat membantu penyembuhan dan rekonstruksi luka.
"Ahli bedah plastik mengatakan mereka akan sempurna untuk perbaikan dan regenerasi otot wajah, " kata Jakus. "Ini tipis, jadi itu sempurna untuk otot-otot wajah yang rata dan rumit."
Ini dapat membantu orang-orang yang otot-otot wajahnya rusak oleh trauma atau operasi plastik yang gagal, kata Jakus, serta bagi anak-anak yang dilahirkan dengan cacat bawaan pada wajah.
Kertas-kertas tisu terasa mirip dengan adonan filum, kata rekan penulis studi Ramille Shah, kepala laboratorium tempat Jakus mengalami tumpahan tak disengaja. Saat kering, mereka bisa ditumpuk di lemari es atau freezer. Mereka bahkan dapat dilipat berkali-kali - Jakus telah melipatnya menjadi burung origami kecil. Saat basah, kertas tidak akan hancur seperti kertas printer, tetapi dapat digulung, dilipat, dipotong dan dijahit.
Pengobatan regeneratif - membuat organ dan jaringan baru melalui pencetakan 3D dan teknik lainnya - telah menjadi sumber banyak kegembiraan selama beberapa tahun terakhir. Ini juga menghasilkan beberapa kontroversi, dengan kritik bertanya-tanya apakah janjinya oversold, karena kegunaan sebenarnya bagi manusia mungkin bertahun-tahun ke depan.
Langkah selanjutnya untuk makalah baru akan lebih banyak menguji hewan, kata Jakus. Dia memperkirakan bahwa beberapa kertas tisu, terutama kertas otot, dapat digunakan di ruang operasi dalam waktu lima tahun. Penggunaan manusia untuk kertas indung telur mungkin membutuhkan beberapa tahun lagi, katanya. Dalam 20 tahun, Jakus mengatakan dia ingin melihat kertas tisu yang digunakan bersama dengan teknologi cetak 3D untuk membuat struktur biologis yang kompleks. Misalnya, tulang yang dicetak 3D dapat dikelilingi oleh otot dan saraf kertas tisu, menciptakan kembali kaki yang rusak parah dalam suatu kecelakaan. Ada juga potensi untuk suatu hari menggunakan teknologi cetak 3D dan kertas tisu bersama-sama untuk membuat organ penuh untuk transplantasi.
"Membuat kertas tisu itu relatif mudah, " kata Jakus. "Bagian yang sulit adalah benar-benar menguji mereka."
Penelitian ini dipublikasikan awal bulan ini di jurnal Advanced Functional Materials .
