17 feb. 1999
2 minuten
Natuurlijke gels, bijvoorbeeld weefsels zoals spieren en vaten, zijn zacht en soepel maar stijf als je erop drukt. De Nijmeegse (kunstmatige) supergel is vertoont deze verstijving ook, in tegenstelling tot andere synthetische gels. In een artikel in Nature Communications beschrijven Nijmeegse onderzoekers hoe het werkt.
Een bloedvat verstijft eventjes elke keer als er bloed doorheen stroomt. Zo blijft de vorm goed. Ook speelt de stijfheid een rol bij de communicatie tussen cellen. Maarten Jaspers, promovendus van het Institute of Molecules and Materials van de Radboud Universiteit ontdekte dat deze slimme eigenschap van natuurlijke gel ook na te bootsen is met de Nijmeegse supergel, gemaakt van spiraalvormige polymeren.
Het lukte hem om de gevoeligheid en de reactie van de gel aan te passen door eenvoudig de concentratie, polymeerlengte en temperatuur in te stellen.
Tissue engineering
Een synthetische gel met natuurlijke stijfheidseigenschappen is goed nieuws voor bijvoorbeeld de kweek van cellen voor tissue engineering. Cellen zijn nogal veeleisend: ze groeien en differentiëren pas goed als alles naar hun zin is. De stijfheid van de gel waarin ze groeien is een van de belangrijke factoren.
Paul Kouwer, begeleider van Jaspers en co-auteur van het paper, licht toe: "Collega’s van de VU in Amsterdam voorspelden deze eigenschappen in theorie. Nu hebben we een synthetisch materiaal dat we precies kunnen aanpassen, zodat we de theorie eindelijk goed tegen het licht kunnen houden. En wat blijkt? Eén: de theorie is uitstekend en twee: de materialen gedragen zich voorbeeldig"’
Zeer waterig, toch stijf
Kouwer: "Zelfs in extreme omstandigheden – bijvoorbeeld op lage temperatuur waar de gel eigenlijk nog in oplossing is of juist onder hoge vervorming – blijven theorie en experiment overeind. In het laatste geval zien we zelfs dat door hun extra hoge gevoeligheid voor vervorming de gels met een lage concentratie eiwitten juist sterker zijn dan die met een hoge concentratie."
Ook dat is goed nieuws voor de tissue engineers: in gels met een lage concentratie polymeren passen meer andere stoffen die voor de celgroei belangrijk zijn.
Maarten Jaspers e.a. "Ultra-responsive soft matter from strain-stiffening hydrogels" Nature Communications. DOI: 10.1038/ncomm6808. 16 december 2014
Anderen lazen ook
