Bot gekweekt in laboratorium
Nederlandse wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd om bot te laten groeien in een laboratorium. De onderzoekers van de TU Eindhoven hebben de groei van calciumfosfaat in collageen bewerkstelligd. Dat proces vindt ook plaats bij botgroei het menselijk lichaam.
De opmerkelijke resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Materials. De beelden die de onderzoekers maakten, laten zien dat de collageenvezels zelf de groei van het mineraal controleren, en daarmee dus de botgroei sturen.
Elektronenmicroscoop
Bot bestaat uit collageenvezels (bindweefsel), met daarin het mineraal calciumfosfaat, in de vorm van nanokristallen. Lang werd gedacht dat het collageen alleen een mal is voor het calciumfosfaat, en dat de botvorming wordt gestuurd door speciale biomoleculen.
Het team van hoofdonderzoeker Nico Sommerdijk maakte beelden van de botgroei met een zeer bijzondere elektronenmicroscoop, de cryoTitan. Deze stelt de onderzoekers in staat monsters te bekijken die zeer snel ingevroren zijn, waardoor een proces stil wordt gezet en in stapjes kan worden bekeken. De cryoTitan heeft een extreem hoge resolutie; hij kan zelfs individuele atomen onderscheiden.
Implantaten
Een Italiaans onderzoeksinstituut (ISTEC) is al begonnen nieuwe botimplantaten te ontwikkelen, met de kennis die Sommerdijk en zijn postdoc Fabio Nudelman hebben opgedaan. De groep van Sommerdijk zet deze stap richting productie bewust zelf niet: ‘Op gebied van botgroei hebben we de grote stappen gezet. Maar het gaat ons om begrijpen, niet om produceren’, aldus Sommerdijk.
Sommerdijk heeft dit werk uitgevoerd met een Vidi-subsidie van onderzoeksorganisatie NWO voor zijn project The biomimetic synthesis of CaCO3 biomaterials. Daarvoor is hij gesubsidieerd met een project binnen de Vrije Competitie: Biomimetic templates for the controlled fabrication of organic-inorganic hybrid materials. Sommerdijk is betrokken bij de CW Studiegroep Macromoleculen.