Monet loistavat ideat tieteessä ja tekniikassa ovat tulleet laboratorion ulkopuolelle. Jotkut inspiraatiot ovat peräisin luonnosta: Percy Shaw keksi nyt kaikkialla olevaa tienheijastinta tarkkailemalla kissan hehkuvia silmiä ajon aikana sumussa. George de Mestral näki burrsit tarttumassa koiran turkkiin metsästysmatkan jälkeen ja loi tarranauhan.
Mutta on todennäköistä, että muutama innovaatio on inspiroinut puuvillakarkkien aiheuttamista onnettomuuksista.
Michiganin yliopiston tutkijatohtori Chris Moraes tutkii arpikudoksen muodostumista erittäin pehmeillä silikonimuodoilla. Lomakkeet muotoillaan muottien avulla. Mutta silikoni on niin pehmeää - niin pehmeää tai pehmeämpää kuin märkä laattojen tiivistyminen -, on vaikea poistaa lomakkeita muoteista ilman, että ne hajoavat.
"Se on kuin kakun leipominen", kertoo lääketieteellisen tekniikan professori Shu Takayama, joka johtaa Moraesin ryhmää. “Kaadetaan se pannuun ja sitten paistamme sen, ja kun se on valmis, otamme sen pois. Haasteena on ottaa se pois pannulta kakkua hajoamasta. ”
Joukkue sitoi erilaisia tapoja purkaa lomakkeita. Mutta mikään ei toiminut kovin hyvin. Sitten eräänä päivänä innostunut kokki Moraes teki kotivillaa.
"Puuvillakarkki oli täydellinen epäonnistuminen", hän kertoi University of Michigan News -lehdelle . "Minulla ei ollut mitään muuta kuin valtava sokerisiirappimuovi. Annoin ja jätin sen jäähtymään pannulla."
Mutta kun hän meni poistamaan jäähdytettyä sokeria astiasta, hän huomasi, että se oli valettu täydellisesti pannun muotoon. Hänelle valutti, että ehkä hän voisi käyttää kovetettua sokeria muotina laboratorionsa silikonimuotoihin. Hän kokeili sitä käyttämällä yksinkertaista reseptiä sokeria, vettä ja maissisiirappia, ja tapasi heti menestyksen. Pehmeä silikoni kaadetaan kovetetun sokerin muottiin. Myöhemmin koko asia laitetaan vesihauteeseen. Sokeri liukenee pois ja jättää täydellisen silikonimuodon.
"Sen sijaan, että yrittäisimme ottaa" kakkua "pois, hajotimme vain kakkupannon pois", Takayama sanoo.
Bonuksena uusi tapa luoda muotteja tekee laboratoriosta hajun herkullisia. Prosessi oli yksityiskohtaisesti julkaisussa Lab on a Chip .
Parannettu muotinvalmistusprosessi auttaa Takayamaa ja hänen ryhmäänsä jatkamaan arpien muodostumista koskevaa tutkimustaan. Tutkijat käyttävät silikonimuotoja matkiakseen ihmisen pehmeää kudosta. Näitä faux-kudoksia käytetään solujen viljelyyn ja tutkimiseen.
"Ympäristö tyypillisessä soluviljelyastiassa on hyvin erilainen kuin kehon sisäinen ympäristö", Takayama selittää. "Yksi näistä eroista on, että suuri osa kehon kudoksesta on pehmeää, mutta soluviljelyastiat ovat kovia muovi- tai lasipintoja, joten solut käyttäytyvät toisin."
Takayama ja hänen tiiminsä tutkivat solujen liikkumista ja vetämistä, mikä voi tapahtua arpien muodostumisen aikana. Joskus arpia syntyy vamman jälkeen, ja toisinaan se tapahtuu sisäisesti sairausprosessin seurauksena. Jälkimmäistä kutsutaan ”fibroosiksi” ja sitä voi tapahtua melkein missä tahansa elimessä. Keuhkofibroosi on tila, jossa keuhkot täyttyvät arpikudoksella, mikä tekee hengityksestä entistä vaikeampaa. Se voi johtua autoimmuunisairauksista, altistumisesta tietyille kemikaaleille, säteilyvaurioista tai infektioista. Joskus se tapahtuu ilman näkyvää syytä. Kirroosi on maksan fibroosi, jonka usein aiheuttavat sairaudet, kuten hepatiitti tai alkoholin väärinkäyttö. Munuaisfibroosi on seurausta monista myöhäisvaiheen munuaissairauksista.
Tutkiessaan kuinka solut liikkuvat silikonimuodoissa, tutkijat toivovat ymmärtävänsä paremmin, kuinka ennakoida ja estää arpia, joka aiheuttaa vääristymiä ja vammaisuuksia. Se olisi todella suloinen tulos.
