Onderzoekers hebben een materiaal gerapporteerd dat het gedrag van cellen op een dynamische manier regelt, net zoals dat in de biologie gebeurt. Een nieuwe techniek maakt gebruik van functionele componenten die met vitamine H aan een materiaal kunnen worden 'geklikt'. Onderzoekers van het TechMed Centre van de Universiteit Twente kunnen nu functionaliteit toevoegen aan biomaterialen terwijl cellen van het materiaal leven. De resultaten worden gerapporteerd in Natuurcommunicatie .

Biologisch weefsel verandert en vernieuwt voortdurend. Dat is heel duidelijk in de genezing van wonden, maar het komt ook voor bij het ouder worden. Biomedische ingenieurs staan ​​voor de uitdaging om materialen te ontwikkelen die het natuurlijke dynamische gedrag van cellen kunnen nabootsen. De meeste huidige materialen zijn statisch, en hebben dus één voorgedefinieerde functie. Ze missen de veelzijdigheid van natuurlijk weefsel. Het aanpassen van materiaaleigenschappen was tot op zekere hoogte mogelijk, maar in veel gevallen dit gebeurde met behulp van complexe technieken waarbij vaak gebruik werd gemaakt van giftige stoffen die schadelijk zijn voor de levende cellen. De technologie die nu door UT-onderzoekers wordt ontwikkeld, is volledig compatibel met levende cellen en bovendien:het is gebaseerd op relatief goedkope, eenvoudig, veilige chemie met een breed scala aan toepassingen.

Vitamine H

De onderzoekers pasten vitamine H toe op de materialen en bewezen dat het mogelijk is om 'stimulerende elementen' aan de biomaterialen te klikken. Het dynamische gedrag van biologisch weefsel kan worden nagebootst door twee versies van vitamine H te gebruiken. Het verbinden van vitamines met verschillende sterktes aan het materiaal, maakt uitwisseling mogelijk. Het is zelfs mogelijk om materialen met meerdere functionaliteiten toe te voegen en zelfs actief te wijzigen in de tijd. Dit is een belangrijke doorbraak die kansen biedt om weefsel te maken dat op dezelfde manier kan werken als natuurlijk weefsel, bijvoorbeeld. Een andere optie is om ziekten in het laboratorium na te bootsen voor het ontwikkelen en testen van medicijnen.

Bot en kraakbeen van stamcellen

De nieuwe technologie maakt gedeeltelijke functionalisering van een materiaal mogelijk, wat de weg opent naar het kweken van complex weefsel in het laboratorium. Je zou kunnen denken aan een biomateriaal met stamcellen, waarin cellen in de ene helft van het materiaal worden gestimuleerd tot botvorming, terwijl ze kraakbeen creëren in de andere helft. Dit zou gewrichtsdefecten veroorzaakt door kraakbeenschade aanzienlijk kunnen verbeteren. De technologie biedt een breed scala aan mogelijkheden voor het maken van nieuwe biomaterialen als blauwdruk voor het maken van levensechte organen.

De krant, "Spationtemporele materiaalfunctionalisatie via competitieve supramoleculaire complexering van avidine- en biotine-analogen, " verscheen in Natuurcommunicatie .