Implantaat wordt bijna lichaamseigen; Reserve-onderdelen krijgen DNA-coating
woensdag 28 februari 2007
Door de huidige vergrijzing hebben mensen steeds vaker
âreserve-onderdelenâ nodig. Tot nu toe leverde dat, behalve voordelen,
ook nadelen op, zoals ontstekingen en afweerreacties. In een
STW-project voorzag onderzoeker Jeroen van den Beucken van de Radboud
Universiteit Nijmegen daarom implantaten van DNA-coatings. Dat zorgde
voor betere hechting, sneller herstel van het omringend weefsel en
minder afweerreacties. Zijn vinding, die implantaten beter toepasbaar
maakt, is intussen gepatenteerd.
Van den Beucken redeneerde dat een DNA-coating veel voordelen zou
moeten hebben. Zoân coating benadert lichaamseigen materiaal, zodat
een verminderde afweerreactie zou optreden. Verder is DNA rijk aan
fosfaat-groepen; dat zou aanhechting van botweefsel kunnen 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.
Zoân coating wordt door het lichaam echter snel afgebroken door
enzymen. Er moest dus een methode worden gevonden om DNA vast te
zetten op een (implantaat-)oppervlak. Die werd gevonden in de
Layer-by-Layer depositietechniek (zie figuur 1). Dit maakt de opbouw
van een multilaag mogelijk, bestaande uit lagen van deeltjes met een
tegengestelde lading.
Figuur 1: Layer-by-Layer depositietechniek
Met deze techniek konden extreem dunne (nanometerschaal!) DNA-coatings
opgebouwd en vastgezet worden. Vervolgens konden celkweek- en
dierexperimenten gebruikt worden om de coatings biologisch te
evalueren voor wat betreft hun veiligheid, afweerreactie,
botaanhechting en functionalisatie.
De DNA-coatings bleken inderdaad veilig te zijn, een verlagend effect
te hebben op afweerreacties, de afzetting van calciumfosfaat te
versnellen (figuur 2) en gefunctionaliseerd te kunnen worden voor
bijvoorbeeld botvorming en bloedvatvorming. Met die resultaten in de
hand konden DNA-coatings voor implantaten gepatenteerd worden. De
overname van dit patent wordt momenteel onderzocht door een biomedisch
bedrijf.
Na dit succesvolle resultaat gaat Van den Beucken verder op zoek naar
de toepassing van DNA-coatings voor biosensors (bijv. een
geïmplanteerde glucose-sensor voor diabetici) en voor het aanbrengen
DNA-vliesjes ter voorkoming van post-operatieve verklevingen.
Promotie: 15 maart 2007, Universitair Medisch Centrum St. Radboud,
Comeniuslaan 2, Nijmegen
Meer informatie:
* Jeroen J.J.P. van den Beucken
024-361 44 61
j.vandenbeucken@dent.umcn.nl
* Promotores: prof.dr. JA Jansen
024-361 49 20
j.jansen@dent.umcn.nl
* prof.dr. RJM Nolte
024-365 21 43
r.nolte@science.ru.nl
* Copromotores: dr. X.F. Walboomers & dr. N.A.J.M. Sommerdijk
Technologie Stichting STW