Geluidsgolven ingezet bij botaangroei

24 februari 2022
Auteur: Rene van der Wilk
Leestijd: 2 min

Onderzoekers van de RMIT Universiteit in Melbourne in Australië hebben laten zien dat het mogelijk is met geluidsgolven stamcellen in botcellen te veranderen. Met deze vooruitgang in weefseltechnologie is het in de toekomst mogelijk om botten te laten aangroeien. Denk daarbij aan botverlies veroorzaakt door kanker of degeneratieve aandoeningen. De onderzoekers gebruiken daarvoor hoogfrequente geluidsgolven. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Small.

hoog frequente geluidsgolven botaangroei

Weefseltechnologie

Weefseltechnologie is sinds het begin van deze eeuw flink in opkomst. Het is een breed gebied waarin onderzoekers vanuit verschillende vakgebieden samenwerken. Ze proberen op kunstmatige manier weefsel te kweken. Met het verkregen weefsel hopen ze het mogelijk te maken om organen die door ziekte of verwonding zijn aangedaan te vervangen. Denk daarbij aan transplantatie met kunsthuid of kunstkraakbeen. Ook de zogeheten regeneratieve geneeskunde maakt onderdeel uit van deze weefseltechnologie. Onderzoekers gebruiken daarbij stamcellen van de patiënt zelf om zo tot een werkzame therapie te komen.

Botaangroei met inzet geluidsgolven

Om bot opnieuw te laten aangroeien is er een zeer groot aantal botcellen nodig om die na implantatie tot wasdom te kunnen laten komen. Bij eerdere pogingen om volwassen stamcellen in botcellen te veranderen was er gecompliceerde en kostbare apparatuur nodig. Ook was het lastig om op die manier grote aantallen botcellen te verkrijgen. Daarmee leende de eerder ontwikkelde methode zich ook niet goed voor klinische toepassing. Daarnaast was het daarbij nodig stamcellen te gebruiken die uit het beenmerg van de patiënt kwamen. Dat is een pijnlijke procedure.

botaangroei stamcellen hoogfrequente geluidsgolven
Illustratie van de stamcel aanpak. De microchip aan de linkerzijde genereert hoogfrequente geluidsgolven (groen) om zeer precies de stamcellen te manipuleren. Deze zijn geplaatst in een silliconen olie op in silicon oil op een kweekplaat met glazenbodem. Bron afbeelding: website RMIT universiteit

Inzet hoogfrequentie geluidsgolven bij botaangroei

Met de nieuwe methode waarbij de onderzoekers hoogfrequente geluidsgolven gebruiken, is het mogelijk om stamcellen op een snelle en efficiënte manier in botcellen om te zetten. De methode bleek ook te werken op andere type cellen zoals stamcellen die afkomstig zijn uit vet. Die zijn op een veel pijnlozere manier bij de patiënt weg te halen. Volgens de onderzoekers heeft de nieuwe benadering veel potentie om stamcellen te behandelen voordat ze op een implantaat worden toegepast of direct in het lichaam worden geïnjecteerd.

Microchip zorgt voor geluidsgolven

Een door RMIT ontwikkelde relatief goedkope microchip zorgde bij het onderzoek voor de hoogfrequente geluidsgolven. Het apparaat dat de onderzoekers ontwikkelden en dat frequenties boven de 10 MHz kan halen, is in te zetten om zeer precies cellen, vloeistoffen of materialen te manipuleren.

Eerdere resultaten

Al eerder is het onderzoekers met oudere methoden gelukt om heupbotten van konijnen terug te laten groeien. Ze wisten daarbij botweefsel te laten groeien in het lichaam zelf. De functie van het gewricht bleef daarbij behouden.


Bronnen:

Website RIMT

Artikel:
Ambattu, L.A., et al. (2022) Short-Duration High Frequency MegaHertz-Order Nanomechanostimulation Drives Early and Persistent Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells. Small. doi.org/10.1002/smll.202106823.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.