Πολλές λαμπρές ιδέες στην επιστήμη και την τεχνολογία έχουν βγει έξω από το εργαστήριο. Ορισμένες εμπνεύσεις προέρχονται από τη φύση: ο Percy Shaw εφευρέθηκε ο πλέον πανταχού παρών ανακλαστήρας οδού, αφού είδε τα λαμπερά μάτια μιας γάτας ενώ οδηγούσε στην ομίχλη. Ο Γιώργος de Mestral είδε τα γούνα να κολλήσουν στη γούνα του σκύλου μετά από ένα ταξίδι κυνηγιού και δημιούργησαν το Velcro.
Αλλά είναι πιθανό ότι λίγες καινοτομίες έχουν εμπνευστεί από ατυχήματα που προκαλούν καραμέλες βαμβακιού.
Ο μεταδιδακτορικός ερευνητής του Πανεπιστημίου του Michigan Chris Moraes μελετά το σχηματισμό ουλώδους ιστού χρησιμοποιώντας εξαιρετικά μαλακές μορφές σιλικόνης. Οι μορφές διαμορφώνονται χρησιμοποιώντας καλούπια. Αλλά η σιλικόνη είναι τόσο μαλακή - όσο μαλακή ή μαλακότερη από το βρεγμένο πλακιδίων - είναι δύσκολο να αφαιρέσετε τις φόρμες από τα καλούπια χωρίς να σπάσουν.
"Είναι σαν να ψήνουμε ένα κέικ", εξηγεί ο καθηγητής της βιοϊατρικής μηχανικής Shu Takayama, ο οποίος οδηγεί την ομάδα του Moraes. "Το ρίχνουμε στο τηγάνι και στη συνέχεια το ψήνουμε, και μόλις τελειώσει το βγάζουμε. Η πρόκληση είναι να το βγάλουμε έξω από το τηγάνι χωρίς να καταρρεύσουμε το κέικ ».
Η ομάδα τόνιζε με διαφορετικούς τρόπους να ξεδιπλώσει τις φόρμες. Αλλά τίποτα δεν λειτούργησε πολύ καλά. Στη συνέχεια, μια μέρα, ο Moraes, ένας ενθουσιώδης μάγειρας, έκανε ζαχαρώδη βαμβάκι στο σπίτι.
"Η βαμβακερή καραμέλα ήταν μια απόλυτη αποτυχία", δήλωσε στο Πανεπιστήμιο του Michigan News . "Καταλήξαμε με τίποτα, αλλά με ένα τεράστιο μπουκέτο σιροπιού ζάχαρης, έδωσα και άφησα να κρυώσει στο τηγάνι."
Αλλά όταν πήγε για να αφαιρέσει την παγωμένη ζάχαρη από το τηγάνι, παρατήρησε ότι ήταν τελείως διαμορφωμένο στο σχήμα του τηγανιού. Τον έγειρε ότι ίσως θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει ζεσταμένη ζάχαρη ως μούχλα για τις φόρμες σιλικόνης του εργαστηρίου του. Δοκίμασε, χρησιμοποιώντας μια απλή συνταγή ζάχαρης, νερού και σιροπιού καλαμποκιού, και γνώρισε άμεση επιτυχία. Η μαλακή σιλικόνη χύνεται σε ένα καλούπι σκληρυμένης ζάχαρης. Αργότερα, το όλο πράγμα τοποθετείται σε ένα λουτρό νερού. Η ζάχαρη διαλύεται μακριά, αφήνοντας μια τέλεια μορφή σιλικόνης.
"Αντί να προσπαθήσουμε να βγάλουμε" το κέικ ", απλώς διαλύσαμε το κέικ του κέικ", λέει ο Τακαγιάμα.
Ως μπόνους, ο νέος τρόπος δημιουργίας καλουπιών κάνει την εργασιακή μυρωδιά νόστιμη. Η διαδικασία αναλύθηκε λεπτομερώς σε ένα τεύχος του περιοδικού Lab on a Chip .
Η βελτιωμένη διαδικασία κατασκευής καλουπιών θα βοηθήσει την Takayama και την ομάδα του να διερευνήσουν περαιτέρω το σχηματισμό ουλών. Οι ερευνητές χρησιμοποιούν τις μορφές σιλικόνης για να μιμηθούν μαλακό ανθρώπινο ιστό. Αυτοί οι πλαστικοί ιστοί χρησιμοποιούνται για την καλλιέργεια και τη μελέτη των κυττάρων.
"Το περιβάλλον σε ένα τυπικό πιάτο κυτταροκαλλιέργειας είναι πολύ διαφορετικό από το περιβάλλον μέσα στο σώμα" εξηγεί ο Takayama. "Μία από αυτές τις διαφορές είναι ότι πολλοί ιστός στο σώμα είναι μαλακοί, αλλά τα πιάτα κυτταροκαλλιέργειας είναι σκληρές πλαστικές ή γυάλινες επιφάνειες, έτσι τα κύτταρα θα συμπεριφέρονται διαφορετικά".
Ο Takayama και η ομάδα του μελετούν τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα μετακινούνται και τραβούν, κάτι που μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια του σχηματισμού ουλών. Μερικές φορές εμφανίζονται ουλές μετά από τραυματισμό και άλλες φορές εμφανίζονται εσωτερικά ως αποτέλεσμα μιας νόσου. Το τελευταίο είναι γνωστό ως "ίνωση" και μπορεί να συμβεί σε σχεδόν οποιοδήποτε όργανο. Η πνευμονική ίνωση είναι μια κατάσταση όπου οι πνεύμονες γεμίζουν με ουλώδη ιστό, καθιστώντας την αναπνοή όλο και πιο δύσκολη. Μπορεί να προκληθεί από αυτοάνοσες ασθένειες, έκθεση σε συγκεκριμένες χημικές ουσίες, βλάβη από ακτινοβολία ή λοιμώξεις. Μερικές φορές συμβαίνει χωρίς προφανή λόγο. Η κίρρωση είναι η ίνωση του ήπατος, που συχνά προκαλείται από ασθένειες όπως η ηπατίτιδα ή η κατάχρηση οινοπνεύματος. Η νεφρική ίνωση είναι αποτέλεσμα πολλών νεφρικών νόσων αργότερα.
Μελετώντας τον τρόπο μετακίνησης των κυττάρων στις μορφές σιλικόνης, οι ερευνητές ελπίζουν να κατανοήσουν καλύτερα πώς να προβλέψουν και να αποτρέψουν τις ουλές που προκαλούν παραμόρφωση και αναπηρία. Αυτό θα ήταν πράγματι ένα γλυκό αποτέλεσμα.
