Laura Fransen 30 april 2015, 06:53

3D-geprinte hydrogel verbetert gewrichtsreparatie

Onderzoekers van het UMC Utrecht repareren beschadigde gewrichten met hydrogels en een 3D-printer. De nieuwe methode maakt het mogelijk grotere delen van gewrichten te herstellen.

5200218267 2215c03778 o

Het is voor het eerst dat hydrogel succesvol kan worden ingezet bij gewrichtsreparaties. De onderzoekers versterkten de gel met een netwerk van microvezels. Dit gebeurt met behulp van een 3D-printer en een smeltspintechniek, waarbij materiaal omgesmolten wordt tot printbare stof. De microvezelcoating maakt de hydrogel tot 54 keer zo sterk.

Tijdens eerdere onderzoeken voldeden hydrogels niet aan de mechanische en biologische eisen voor gebruik in het menselijk lichaam. De gel bestaat uit een netwerk van polymeren die veel vocht kunnen vasthouden. Het materiaal is onder andere te vinden in contactlenzen, pudding en winegums.

Eigenschappen

De eigenschappen van het nieuwe materiaal zijn vergelijkbaar met die van gewrichtskraakbeen. “Onze verstevigde hydrogels zijn steviger en elastischer dan de meeste celdragers”, zegt dr. Jos Malda, universitair hoofddocent bij het UMC Utrecht, in een persbericht. “Hiermee zijn op termijn wellicht grotere delen van een gewricht, zoals in de knie of de heup, te repareren dan met de huidige technieken.”

De methode is ontwikkeld door een internationaal onderzoeksteam onder leiding van het UMC Utrecht. De resultaten zijn gepubliceerd in het internationale wetenschapstijdschrift Nature Communications. In november 2015 organiseren de Utrechtse onderzoekers het internationale congres Biofabrication 2015. Tijdens het congres komen de nieuwste innovaties binnen het vakgebied van 3D-bioprinten aan bod. 

Bron: UMC Utrecht | Foto: RaphaelStrada, via Flickr Creative Commons (cropped by DuurzaamBedrijfsleven)

Hoe komen we tot een duurzaam voedselsysteem?

Dat concludeerden de sprekers op het It’s the food, my friend!-slotevenement in de Rode Hoed in Amsterdam op 28 april. De avond sloot een reeks debatten af over landbouw en voedsel in Nederland vanuit mondiaal perspectief. Tijdens zes verschillende thema-avonden gingen sprekers en gasten gezamenlijk op zoek naar een toekomstvisie voor een duurzaam voedselsysteem.Met die zoektocht in het achterhoofd neemt Joszi Smeets, directeur van de Youth Food Movement (YFM), als eerste spreker het podium. “We zoeken naar een visie die ons vertelt waar we heen willen gaan, waar we heen moeten gaan en welke obstakels er op de weg liggen”, zegt Smeets tegen de zaal. Het zijn het type vragen waar zij samen met de YFM mee bezig is. “Ik leer vooral dat ik steeds minder weet.”“Ik leer vooral dat ik steeds minder weet.”Kennis, of het gebrek eraan, is een terugkerend onderwerp tijdens de avond. Bijna iedere spreker kaart het aan en benadrukt dat er meer van nodig is. “Alles hangt met elkaar samen”, legt imker Ted van de Bergh uit. Elke stap in de voedselvoorziening beïnvloedt de volgende, waardoor duurzame expertise binnen een bepaald stadium geen garantie biedt voor een duurzaam eindproduct.De kennis is nodig om te voldoen aan de groeiende vraag naar voedsel, zonder daarbij de ecosystemen onherstelbaar te beschadigen. Volgens schattingen van de Wereldbank moeten we in 2050 minstens 50 procent meer voedsel produceren om een populatie van 9 miljard mensen te kunnen voeden. Dat vraagt om duurzaam geproduceerde voeding van een betere kwaliteit.Een gebrek aan kennis kan mensen naar verkeerde conclusies leiden, stelt een aantal sprekers. Is regionaal geproduceerd voedsel altijd duurzamer? Zijn megastallen altijd slecht voor het dierenwelzijn? Uit de debatten aan de Amsterdamse grachtengordel bleek dat het antwoord op dit soort vragen niet altijd van tevoren vaststaat.SamenwerkingWelke positieve resultaten kennis delen kan hebben, laat Urker krabbenvisser Hendrik Kramer zien. Later dit jaar gaat hij de zee op met zijn nieuwe dieselelektrisch aangedreven visserschip. Dankzij de vorm en de hybride motor is het schip 70 procent zuiniger dan reguliere vissersschepen. “Waar we eerst meer brandstof verbruikten dan we vis vingen, kunnen we nu 6 kilo vis vangen op 1 liter brandstof”, legt Kramer uit. Hij benadrukt dat dit soort duurzame initiatieven alleen van de grond komt met meer onderzoek, kennis en samenwerking.Ook Susanne de Boer, secretaris bij de Rabobank, zet in op de kracht van samenwerking. “Er zijn binnen ons netwerk voldoende experts om een nieuw voedselsysteem te creëren”, zegt ze met een bik op de zaal vol veehouders, vissers, retailers, managers, bankiers, restauranthouders, politici, onderzoekers en studenten.Volgens medeorganisator Bert van Ruitenbeek, oprichter van duurzaam adviesbureau Ecominds, heeft de jeugd een sleutelrol. “Voedsel is uit de cultuur gehaald”, concludeert hij. Kennis over de oorsprong, productie en bereiding van voedsel komt in handen van steeds minder mensen. Die kennis moet terug naar de jeugd. “Verbied ongezond eten op scholen, stimuleer duurzame stages in de voedingsbranche”, spoort hij de overheid aan. Ook voor het bedrijfsleven ziet hij een rol: “Zorg dat je kapitaliseert op de economie van de toekomst.”“Zorg dat je kapitaliseert op de economie van de toekomst.”De jeugd waar van Ruitenbeek het over heeft, is op deze avond al goed vertegenwoordigd. Tussen de sprekers door krijgen de gasten een driegangendiner geserveerd door de Youth Food Movement van Joszi Smeets. De jongerenbeweging zet zich in voor een eerlijker en gezonder voedselsysteemdoor jongeren bewuster te maken van hun voedselkeuzes.Dat dit bewustzijn aanwezig is bij de YFM-chefs, blijkt uit het menu. In het voorgerecht zijn zilte aardappelen verwerkt van het Zilt Proefbedrijf, dat zoutresistentie landbouwgewassen kweekt. Het hoofdgerecht bestaat onder andere uit bijvangst en in het dessert is geen honing gebruikt met het oog op de slinkende bijenpopulatie. Ook spelen de koks in op de groeiende deeleconomie. De gasten beginnen aan het voorgerecht met ieder een bord voor zichzelf. Het dessert eten ze samen van een gedeelde schaal op tafel.PraktijkTijdens het dankwoord vat een van de YFM-koks bondig samen waar veel ondernemers, burgers, managers, boeren, retailers en andere betrokkenen nog vaak tegenaan lopen: “Op een avond als deze hoor ik zoveel visies waarvan ik denk: ja! Maar hoe slaan we een brug van visies naar de praktijk? Als kok denk ik, hoe vertaal ik dat naar mijn eigen keuken?”Die vraag nemen de organisatoren, sprekers en gasten mee naar huis. Want, zoals Joszi Smeets aan het begin van de bijeenkomst constateerde: we hebben nog niet alle antwoorden. Toch is de avond een succes. “Bijeenkomsten als deze kunnen werken als katalysator”, zegt Smeets. Het hoe en wat mag nog onduidelijk zijn. Dat er iets moet veranderen is volgens de aanwezigen helder. Samenwerken, kennis delen en ideeën serieus nemen, dat zijn de sleutelwoorden op weg naar duurzaamheid in het voedsellandschap van de toekomst.Foto: Benjamin Claverie, via Flickr Creative Commons (cropped by DuurzaamBedrijfsleven)