Jaringan manusia yang direkayasa memainkan peran kecil tetapi terus berkembang dalam dunia kedokteran. Kulit yang direkayasa dapat digunakan pada pasien bedah atau korban luka bakar, arteri yang direkayasa telah digunakan untuk memperbaiki aliran darah yang terhambat dan seluruh trakea yang direkayasa bahkan telah ditanamkan pada pasien yang saluran udaranya rusak. Ketika ilmu pengetahuan berkembang, para peneliti berharap dapat merekayasa seluruh organ, seperti hati atau hati.
Tetapi rekayasa jaringan tidak mudah. Ini melibatkan pertama membuat "perancah" untuk menumbuhkan jaringan. Scaffold biasanya dibuat melalui proses yang disebut "electrospinning, " yang melibatkan penggunaan medan elektrostatik untuk menyatukan material. Dalam beberapa kasus, perancah dapat ditanam bersama dengan jaringan, dan itu akan larut dalam tubuh seiring waktu. Tetapi electrospinning dapat menjadi proses yang lambat dan mahal, membuatnya sulit untuk membuat jaringan dalam skala besar yang dibutuhkan untuk penelitian dan aplikasi medis.
Bagaimana jika, para peneliti bertanya-tanya, membuat perancah semudah, katakanlah, membuat kaus kaki?
“Kami mulai berpikir, 'bisakah kita melihat beberapa praktik standar industri lain yang membuat bahan lain, seperti tekstil?'” Kata Elizabeth Loboa, dekan Fakultas Teknik Universitas Missouri.
Dengan alasan bahwa tekstil dan jaringan manusia tidak begitu berbeda, Loboa dan timnya bekerja dengan para peneliti di University of North Carolina dan College of Textiles University of North Carolina untuk menyelidiki potensi perancah proses pembuatan tekstil tradisional.
Para peneliti menyelidiki tiga metode pembuatan tekstil yang umum — meleleh, spunbonding, dan carding. Hembusan lebur melibatkan penggunaan udara bertekanan tinggi untuk meniup resin polimer panas ke dalam jaringan serat halus. Spunbonding serupa, tetapi menggunakan lebih sedikit panas. Carding memisahkan serat melalui rol, menciptakan jaringan tekstil.
Gambar bernoda ini menunjukkan berbagai teknik tekstil yang digunakan untuk membuat perancah. (Universitas Missouri) "Ini adalah proses yang digunakan sangat umum di industri tekstil, jadi mereka sudah standar industri, proses manufaktur yang relevan secara komersial, " kata Loboa.
Tim tersebut menggunakan asam polylactic, sejenis plastik yang dapat terurai secara hayati, untuk membuat perancah, dan menaburkannya dengan sel batang manusia menggunakan berbagai teknik tekstil. Mereka kemudian menunggu untuk melihat apakah sel-sel mulai berdiferensiasi menjadi berbagai jenis jaringan.
Hasilnya cukup menjanjikan. Teknik-teknik tekstil lebih efektif dan lebih terjangkau daripada electrospinning. Tim memperkirakan meter persegi biaya scaffolding electrospun antara $ 2 dan $ 5, sedangkan sampel berukuran sama yang dibuat dengan menggunakan teknik tekstil harganya hanya $ 0, 30 hingga $ 3. Teknik tekstil juga bekerja lebih cepat secara signifikan daripada electrospinning.
Tantangan tim selanjutnya adalah melihat bagaimana perancah bekerja dalam tindakan, yang akan melibatkan studi pada hewan. Para peneliti juga perlu mengurangi ukuran serat perancah yang diproduksi tekstil agar lebih menyerupai matriks ekstraseluler dari tubuh manusia, atau jaringan molekul yang mendukung pertumbuhan sel. Perancah electrospun menghasilkan serat yang sangat kecil, yang merupakan salah satu alasan metode ini populer; metode tekstil tampaknya menghasilkan serat yang lebih besar.
Di masa depan, Loboa berharap dapat menghasilkan jumlah perancah yang lebih besar untuk menumbuhkan kulit manusia, tulang, lemak dan banyak lagi. Jaringan-jaringan ini dapat membantu memperbaiki anggota tubuh untuk prajurit yang terluka, kata Loboa, atau membantu bayi yang lahir tanpa bagian tubuh tertentu.
“Kita harus benar-benar memikirkan cara agar ini berhasil pada pasien kita, ” katanya.
