DNA-laag verkleint kans op afstoting van reserve-onderdelen
23 februari 2007
STW-onderzoeker Jeroen van den Beucken heeft lichaamsimplantaten
voorzien van een DNA-laag. Dat zorgde voor betere hechting, sneller
herstel van het omringend weefsel en minder afweerreacties. Hoe ouder
we worden, hoe meer `reserve-onderdelen' we nodig hebben. Tot nu toe
leverde het plaatsen daarvan naast voordelen ook nadelen op, zoals
ontstekingen en afweerreacties. Van den Beucken's vinding maakt
implantaten beter toepasbaar en is intussen gepatenteerd. Jeroen van
den Beucken promoveert 15 maart aan het Universitair Medisch Centrum
St. Radboud.
Van den Beucken redeneerde dat een DNA-omhulsel veel voordelen zou
moeten hebben. Zo'n coating benadert lichaamseigen materiaal, zodat
een minder heftige afweerreactie optreedt. Verder is DNA rijk aan
fosfaat-groepen, die de aanhechting van botweefsel kan versnellen.
Tenslotte kan DNA worden verrijkt met biologisch-actieve factoren, die
bijvoorbeeld botvorming bevorderen. Alles bij elkaar zou een
DNA-coating veilig, afweerreactie-verminderend,
botaanhechting-bevorderend en functionaliseerbaar kunnen zijn.
Laag voor laag
Een DNA-coating wordt door het lichaam echter snel afgebroken door
enzymen. Er moest dus een methode worden gevonden om DNA vast te
zetten op het implantaatoppervlak. Van den Beucken gebruikte de
Layer-by-Layer depositietechniek (zie figuur 1) om een meerlagige
coating te maken. Deze coating werd via celkweek- en dierexperimenten
getest op hun veiligheid, afweerreactie, botaanhechting en
functionalisatie. De DNA-laag bleek ook de afzetting van
calciumfosfaat te versnellen (figuur 2) en aangepast te kunnen worden
om bijvoorbeeld botvorming en bloedvatvorming te bevorderen. De goede
onderzoeksresultaten resulteerden in de patentering van DNA-coatings
voor implantaten. Momenteel onderzoekt een biomedisch bedrijf of zij
het patent kunnen overnemen.
Layer-by-Layer depositietechniek Figuur 1: Layer-by-Layer
depositietechniek Met deze techniek kunnen extreem dunne DNA-laagjes
opgebouwd en vastgezet worden. De eerste laag DNA hecht aan het
oppervlak door absorptie. De daaropvolgende lagen blijven hangen door
elektrostatische interactie. Dit maakt de opbouw van meerdere lagen
met tegengestelde ladingen mogelijk.
Klik op de afbeelding voor een grotere versie
Meer mogelijkheden
Na dit succesvolle resultaat gaat Van den Beucken verder op zoek naar
de toepassing van DNA-lagen voor het aanbrengen DNA-vliesjes ter
voorkoming van post-operatieve verklevingen en voor biosensoren, zoals
een geïmplanteerde glucose-sensor voor diabetici.
Technologiestichting STW ontvangt een deel van haar financiering van
de Nederlandse Organisatie van Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
..............................
Meer informatie:
* Jeroen van den Beucken (Universitair Medisch Centrum St. Radboud)
* t: +31 (0)24 361 4461, j.vandenbeucken@dent.umcn.nl
* promotie: 15 maart
* promotoren: prof. Dr. J.A. Jansen en prof. dr. R.J.M. Nolte,
copromotoren: dr. X.F. Walboomers en dr. N.A.J.M. Sommerdijk
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek