根据器官获取和移植网络的数据，2022年有近3000人在等待器官移植时死亡，目前仍有超过10万人在等待名单上。北卡罗来纳州立大学的一名研究人员展望了一个不需要捐赠器官的未来，他正在为将干细胞培育成替代器官组织奠定基础。
杰西卡·m·格拉克他是一名副教授纺织工程，化学和科学在卫奕信纺织学院，研究人体微环境。这些微环境促进细胞生长和活动，它们在身体的不同位置具有不同的物理和机械特性。
好运的实验室用纳米纤维材料制造支架的实验，可以将干细胞转移到体内。从个体身上提取的细胞基本上可以被重新编程为类胚胎干细胞。干细胞具有多能性，因此它们可以再生成人体的任何细胞。格拉克和她的团队改变了纳米纤维支架的特性来模拟特定的微环境，这反过来又鼓励干细胞成为一种特定类型的细胞或生长成特定的组织。
格拉克实验室进行的基础科学研究将支持未来专注于器官修复和生长的应用研究:了解细胞发育的细微差别将帮助研究人员了解如何预防疾病和创造新组织。
“我们不需要捐赠器官或捐赠组织。人们不需要担心他们的身体排斥移植的器官，”格拉克说。“我们离实现这一目标还有很长的路要走，但我认为在未来20年里，我们将开始看到这一过程在个性化医疗方面变得更加可行。”
从表面上看，纺织品听起来像袜子和毛巾。当你把整个行业看作一个整体时，你看到的是由聚合物制成的东西，这几乎是一切。
格拉克和她的团队在实验中创建了专门模仿心脏和角膜微环境的支架。这项研究涉及纺织、生物医学工程、医学和机械工程。格拉克曾与电气与计算机工程系“，和生物医学工程联合系研究心脏细胞的电流。格拉克也是比较医学研究所该组织鼓励跨学科研究和科学发现，以改善人类和动物健康。多学科方法对实验室至关重要。
Suh Hee Cook，博士研究生纤维和聚合物科学项目在加入威尔逊纺织学院(Wilson College of Textiles)之前，他曾学习生物医学工程。在得知格拉克正在研究心脏组织之前，他们计划攻读生物医学工程博士学位。现在，他们研究多能干细胞如何变成心肌细胞。
库克说:“我们已经达到了干细胞像心肌细胞一样跳动的程度，但它们的跳动没有真正的心肌细胞那么强烈或同步。”“我们对导电材料很感兴趣，因为心跳是电的东西。当我们制造这种材料时，我们想看看细胞对它的反应，以及它们是否跳动得更好。”
格拉克的团队对纳米纤维支架的机械和物理特性进行了实验，改变了蛋白质水平、弹性和导电性等，以创造一个类似于某些器官中发现的稳定微环境。Nasif Mahmood也是纤维和聚合物科学项目的博士候选人，他正在研究眼表修复和创建类似于角膜组织的支架。这种材料必须是透明的，这样才不会妨碍视力，而且它必须支持细胞生长。
马哈茂德研究过纺织品和消费科学。他最初并没有打算加入生物医学领域，但他被格拉克在多能干细胞方面的研究迷住了。
“我从来没有想过我会在这里做这种研究，”马哈茂德说。“我从来没有那么喜欢生物学。我的专业是纺织。作为一所纺织学院，我们的实验室里有很多迷人的东西。”
格拉克说:“从表面上看，纺织品听起来像袜子和毛巾。“当你把整个行业看作一个整体时，你会看到由聚合物制成的东西，这几乎是一切。你看到的是染色纺织品。这个行业是多学科的。”
这项工作只是拯救生命研究的开始。
库克说:“当我退后一步，我想，‘看着干细胞变成心脏组织并在培养皿中跳动，这有点疯狂。’”“科学发现的过程对我来说是非常有益的——发现一种知识并与科学家分享。我们所做的只是推动我们的领域向前发展的一小部分，我们正在贡献这一知识，这可能会彻底改变医疗领域，挽救很多人的生命。”
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