Tartu ülikooli füüsika instituudis arendatavat želatiinikangast saab kasutada biolaguneva kilekoti valmistamiseks, väljaselgitamisel on želatiinkanga kasutatavus inimestele siirdamiseks mõeldud nahaanaloogina. Looduses lagunev kangas maksab vähem kui poolteist eurot ruutmeetri kohta.

Üheksaliikmelises töörühmas teevad koostööd materjaliteadlased, insenerid, keemikud, füüsikud ja arstid. Tööd tehakse Eestis ainulaadses laboris, kus on olemas vajalikud puhasruumi tingimused.

Elu kiuline struktuur
Vaadates lähedalt puitu ja taimi, on silmaga näha, et kõik need materjalid koosnevad kiududest. Elektronmikroskoobiga uurides näeb, et ka loomade ja inimeste sidekude on oma põhiolemuselt kiulise struktuuriga. Teadlaste kaugemaks eesmärgiks ongi olnud siirdatava inimnaha laboratoorse valmistamise metoodika väljatöötamine. Želatiin on selleks eriti sobiv, kuna tema keemiline koostis on lähedane inimese naha ühe peamise komponendi kollageeni koostisega, sest just kollageeni hüdrolüüsumisel tekibki želatiin.

Nahaanaloogide arendamise teeb keerukaks naha enamjaolt vaid mõnesaja nanomeetrise läbimõõduga kollageenikiududest koosnev struktuur, mille jäljendamine ei ole lihtne. On vaja leida tasakaal ehtsa ja tehismaterjali vahel. Nüüdseks on kangast juba edukalt katsetatud kasvualusena inimese naharakkude kehaväliseks laboratoorseks kasvatamiseks.
Selleks eraldab töögrupp inimese nahakoe proovidest naharakke ja külvab need laboris valmistatud želatiinmaterjalist alustele, kus naharakud kasvama hakkavad. Nad kasutavad arenemiseks fibroplastideks nimetatavaid rakke, mis toodab inimese organismis kollageeni. Kui kasvamisalus on loodud sobivate omadustega, kasvatavad inimese naharakud siirdatavat nahka ja hiljem laguneb tehisalus organismis ära.

Mitte ainult söömiseks
Biolagunevad nanokiudmaterjalid võimaldavad lisaks mitmetele uutele rakendustele (nanoelektroonika, koeanaloogid) paljude keskkonnaohtlike materjalide asendamist keskkonnale täiesti ohutute materjalidega. Näiteks saab nendega asendada kilekotid želatiinist valmistatud söödavate kottidega. „Biolagunevus tagab selle, et loodusesse sattudes materjal laguneb ja muutub väetiseks, mitte keskkonnaprobleemiks,“ sõnas Kaido Siimon.

Želatiinikangaste valmistamiseks kasutatakse ainult looduslikke lähteaineid ja lihtsaid, odavaid meetodeid. Želatiinikangas muudetakse lahustumatuks termilise töötlemisega ja sellele antakse sobivad omadused. Teisisõnu – materjali vees mittelahustuvaks muutmiseks tuleb teda ahjus 175 kraadi juures küpsetada nagu kooki, aga tervelt kolm tundi. Teadlased suudavad muuta sellise kanga mehaaniliselt tugevamaks kui polüetüleen, mis on üks peamine kilekoti ja pakendimaterjal.