

密歇根大学的科学家们一直在用精密的硅胶进行实验,以更好地了解组织疤痕的形成,但他们遇到了一个问题:硅胶需要放置的模具太硬,一直损坏硅胶。但他们找到了一个甜蜜的解决方案:用糖制作的模具,可以保持硅胶完好无损,并且在使用后可以溶解掉,根据他们最近在《Lab On A Chip》期刊上发表的一篇论文。
为了更好地了解组织疤痕在细胞层面是如何形成的,研究人员正在测试直径不到一毫米的超软硅胶中的细胞。为了观察疤痕如何影响单个细胞,他们挤压带有细胞的硅胶,以观察受伤的细胞如何反应并恢复。
“我们试图测量仅几个细胞的力和运动,”密歇根大学生物医学工程教授 Shuichi Takayama 在大学新闻发布会的一段视频中说道。“使用传统方法我们无法获得理想的结构。我们可以将材料塑造成形,但当我们试图将硅胶从模具中取出时,结构就会撕裂、破损,无法保持形状。”
他继续说道,研究人员需要一个不需要从硅胶上剥离的模具。幸运的是,Takayama 在家尝试制作棉花糖时,获得了一个意想不到的灵感。他让糖在锅里凝固,当他剥离时,他发现糖保留了锅的形状。
这种能力非常适合他们的模具。为了测试他们的想法,研究人员将热糖浆和玉米糖浆的混合物倒入所需的形状中,使其凝固冷却。接着,他们将硅胶介质放入糖模具中,一起烘烤六小时使硅胶凝固,然后简单地将模具在温水浴中溶解掉。结果是得到了具有所需形状的硅胶介质,可用于实验,并且化学性质不受糖的影响。
研究人员希望利用这些硅胶模型来了解疤痕如何在体外(由创伤引起)和体内(可由癌症或纤维化等自身免疫疾病引起)发生,正如 Smithsonian 所述。即使在身体愈合后,疤痕也会妨碍器官的功能。
但这种方法也有超出当前研究范围的应用。通过将软材料更无缝地集成到微型设备和电路中,科学家们可以更好地了解某些类型细胞的微小发育——例如,癌症如何扩散,或者干细胞如何分化成身体的所有类型细胞。