Bio-ingenieurs hebben een gelspons ontwikkeld die geïnjecteerd kan worden. Eenmaal in het lichaam ‘plopt’ de cryogel weer naar zijn originele grootte en levert daar medicijnen of stamcellen af.

De op een gel gebaseerde spons, bedacht door een team van Harvard-wetenschappers, kan in elke gewenste vorm worden gemodelleerd. Hierdoor is het mogelijk om de cryogel, die normaal gesproken zo’n halve centimeter breed is, tot een grootte van slechts enkele milimeters samen te drukken. Eenmaal geïnjecteerd levert de ‘mini-spons’ medicinale stoffen af, waarna hij veilig wordt afgebroken door het lichaam.

Zeewiergelei

De cryogel bestaat voornamelijk uit een op zeewier gebaseerde gelei, alginaat genaamd. Hierin zitten netwerken van grote poriën die vloeistoffen en moleculen gemakkelijk opnemen. Het team heeft bewezen dat levende cellen in dit netwerk, na het door een kleine naald te hebben geduwd, intact bleven.

De sponsachtige gel wordt gevormd door een invriesproces. Als water in een alginaatoplossing bevriest, ontstaan er zuivere ijskristallen waardoor de omringende gel geconcentreerder wordt naarmate de kristallen uitzetten. Als het ijs smelt, blijft er een netwerk van poriën achter. Door het invriezen van het mengsel zorgvuldig te timen, kwamen de onderzoekers erachter dat ze een heel sterke gel hadden gemaakt. Dit in tegenstelling tot de meeste alginaatgels, die juist erg fragiel zijn.

Roze hartjes

Volgens de wetenschappers is deze nieuwe techniek geschikt voor allerlei kleine medische ingrepen. Zo kan op plekken waar lichaamsweefsel niet werkt, of verloren is gegaan, de cryogel het met nieuw materiaal vervangen. Daarnaast kunnen via de gelspons stamcellen worden geïmplanteerd waardoor er splinternieuw weefsel kan groeien.

Om de veelzijdigheid van de robuuste gel aan te tonen, maakten de onderzoekers roze vierkantjes, hartjes en sterretjes die door een injectienaald pasten. Dankzij de gel is het niet meer nodig om objecten met deze afmetingen operatief te implanteren.

Bronnen: PNAS, Harvard School of Engineering and Applied Sciences

Beeld: Michael Connors, Sidi A. Bencherif