Radboud Universiteit Nijmegen
DNA-glazuur voor tandimplantaat
Door de huidige vergrijzing hebben mensen steeds vaker
`reserve-onderdelen' nodig. Tot nu toe gaven implantaten vaak
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. Het werk laat zien dat de multidisciplinaire aanpak in
de tissue engineering groep van prof. John Jansen, zoals hier
bijvoorbeeld met onderzoekers van het Institute for Molcules and
Materials, tot verrassende en goede resultaten leidt.
Van den Beucken redeneerde dat een DNA-coating veel voordelen zou
moeten hebben. Zo'n 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.
Zo'n 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
Positieve laagjes binden negatief geladen DNA
Positieve laagjes binden negatief geladen DNA
Dit maakt de opbouw van een multilaag mogelijk, bestaande uit lagen
van deeltjes met een tegengestelde lading. 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 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, Radboud Universiteit Nijmegen, Comeniuslaan
2, Nijmegen
Meer informatie: Jeroen J.J.P. van den Beucken, 024-36 14461.
j.vandenbeucken@dent.umcn.nl
Promotores: prof dr JA Jansen & prof dr RJM Nolte