Multifunctioneel biomateriaal moet bacteriële infecties voorkomen

Aan de Nederlandse TU Eindhoven werd een snelle methode ontwikkeld om nieuwe biomaterialen te ontwikkelen die bacteriën kunnen doden, om zo het gebruik van antibiotica te verminderen.

Trefwoorden: #bacterie, #biomateriaal, #infectie, #TU Eindhoven

Lees verder

research

( Foto: adam121 - 123RF )

ENGINEERINGNET.BE - Het gebruik van biomaterialen in de gezondheidszorg is heel breed: van tandimplantaten, wondverbanden tot kunstheupen en stents. Maar het wordt steeds belangrijker dat het materiaal geen ontstekingsreactie in het lichaam veroorzaakt, aldus promovenda Moniek Schmitz van TU Eindhoven.

“Een infectie kan na de implantatie ontstaan doordat het materiaal of de omgeving niet volledig steriel is. Maar ook jaren later kan een relatief onschuldige infectie ergens anders in het lichaam voor problemen zorgen. Via de bloedbaan kunnen bacteriën zich alsnog in het weefsel rondom het biomateriaal of op het oppervlak nestelen.”

Infecties worden meestal behandeld met antibiotica om de bacteriën te doden en de infectie te genezen. Vaak wordt er tijdens een implantatie ook preventief antibiotica gegeven om een infectie te voorkomen.

Volgens Schmitz is dat geen houdbare situatie. “Er zijn steeds meer multiresistente bacteriën. Volgens recente schattingen van de Verenigde Naties zal het aantal doden door antibioticaresistentie in 2050 op zo’n tien miljoen per jaar liggen.”

Om het antibioticagebruik te verminderen, zijn Schmitz en haar collega’s op zoek gegaan naar innovatieve manieren om infecties tegen te gaan. Met nieuwe, multifunctionele biomaterialen, die de integratie met het lichaam stimuleren en bacteriën op en rondom het implantaat doden.

Schmitz gebruikte hiervoor supramoleculaire biomaterialen, opgebouwd als een soort keten van verschillende aan elkaar gekoppelde blokjes. Deze blokjes zorgen voor diverse eigenschappen van het materiaal. Zo zijn mechanische en biologische eigenschappen aan te passen.

Deze biomaterialen zijn gebaseerd op het molecuul ureido-pyrimidinone. Schmitz ontwikkelde een materiaal met een coating die er voor zorgt dat lichaamscellen beter aan het materiaal hechten, en een coating voor het doden van bacteriën op het implantaat-oppervlak.

Zij zette ook een screeningmethode op om honderden combinaties van materialen tegelijk te testen, om het biomateriaalonderzoek een boost te geven. Ze printte daarvoor op een microscoopglaasje een molecuul-bibliotheek, met allemaal verschillende eigenschappen.

“Deze high troughput screenings maken een snelle vooruitgang mogelijk in de ontwikkeling en het testen van biomaterialen. Een vooruitgang die noodzakelijk is.”