Dan Jing Wu

Dan Jing, je hebt het in je Eye-opener over het creëren van een 3D-geprint hart. Hoe moeten we de ontwikkeling van zoiets voor ons zien?

Het idee van zo’n hart is dat je een kunstmatige structuur creëert waar je hartcellen in laat groeien. De eerste stap is dan het ontwikkelen van het materiaal waar je die structuur van gaat maken. Ik ben gaan nadenken: als ik een materiaal in de vorm van een hart zou printen en daar cellen op zou kweken, zou dat materiaal dan ook kloppen als een hart? Nee, want een 3d-geprint object is altijd stijf. Stap één is dus een materiaal ontwikkelen dat responsief is. Dat houdt in dat het materiaal kan reageren op bijvoorbeeld licht of warmte en zo gaat bewegen.

Eerst ben ik op moleculair niveau gaan kijken of ik zo’n materiaal kan maken, dat oneindig vaak kan samentrekken. Deze hebben we nu. De volgende stap is de verwerking met de 3D-printer tot een groter object. Daar zijn we nu mee bezig. Als dat gelukt is, ga ik kijken of we cellen kunnen laten groeien in de structuur. Wat in die stap belangrijk is, is dat de hartcellen gaan samenwerken. Als elke cel in zijn eigen ritme gaat ‘kloppen’, werkt het niet. Met behulp van het kunstmatige materiaal dat zelf klopt, hoop ik de hartcellen te kunnen ‘trainen’ om tegelijk te gaan kloppen.

Waar kan het kloppend biomateriaal dat je ontwikkeld hebt nog meer voor worden gebruikt?

Het kunstmatige hart is eigenlijk nog maar één van de toepassingen waar dit kloppende materiaal voor gebruikt zou kunnen worden. Het materiaal dat ik ontwikkeld heb, trekt bijvoorbeeld samen als je het verhit. Met dat principe proberen we nu ook immuuncellen te ‘vangen’. Het materiaal trekt als een balletje samen om een individuele cel, zodat je die kunt isoleren van de andere cellen. Zo kunnen we immuunsystemen goed onderzoeken. Cellen worden altijd beïnvloed door hun omgeving. Door een cel te isoleren van zijn omgeving, kunnen we bestuderen wat één cel doet.

Dat is nog maar één voorbeeld. Omdat je het materiaal van buitenaf kunt beïnvloeden, kun je eigenlijk een ‘factor aan/uit’ introduceren op moleculair niveau. Dat kan voor verschillende soorten onderzoek erg nuttig zijn. Je zou het bijvoorbeeld kunnen gebruiken voor medicijnafgifte: het materiaal omhult het medicijn. Door een externe stimulus komt het medicijn op het juiste moment of de juiste plek vrij in het lichaam zodra het uitzet.

Je langetermijndoel is natuurlijk een kloppend hart maken. Wat is je kortetermijndoel? Wat wil je over twee jaar bereikt hebben?

Allereerst wil ik natuurlijk graag mijn proefschrift afronden! Daarnaast vind ik het heel mooi als we een gedefineerd object zouden kunnen maken dat we helemaal gecontroleerd kunnen aansturen, op moleculair niveau. Het lijkt me fantastisch om zelf een groter object te kunnen 3D-printen en het precies te kunnen laten bewegen met behulp van die externe factoren. Dat kan een hart zijn, maar misschien ook wel een lopend robotje dat op moleculaire schaal wordt aangestuurd. Dat zou supergaaf zijn.