Lijm voor de longen

Hoe kan het dat een gekko zo mooi aan een plafond blijft hangen? En waarom blijft een mossel zo goed plakken onder water? De raadsels van de natuur zijn een bron van inspiratie voor onderzoeker Marleen Kamperman. Zij wil nieuwe materialen maken én op de markt brengen. Zo kan het zomaar gebeuren dat een arts over een tijdje een beschadigd stuk long dicht kan kitten.

_{Tekst: Merel Weijer, Corporate Communicatie RUG / Foto’s: Reyer Boxem}

De verschillende vormen van adhesie in de natuur waren voor Kamperman een startpunt voor haar onderzoek naar polymeren en de biomedische toepassing daarvan. Als wetenschapsdirecteur van HTRIC (Health Technology Research and Innovation Cluster), een icoon-programma van de Universiteit van het Noorden, zet ze zich ook in om onderzoek en toepassing bij elkaar te brengen. Zelf werkt ze met longarts Dirk Jan Slebos aan een lijm die uithardt in het lichaam en zo de beschadigde longen van zware COPD-patiënten kan ‘afdichten’.  

Vormen in de natuur

Kamperman werkte als promovendus in de VS aan nanocomposiete materialen: deeltjes om katalysatoren geschikt te maken voor processen die bij heel hoge temperaturen plaatsvinden. Toen ontstond haar interesse om materialen te maken die geënt zijn op natuurlijke systemen. “Als je plankton onder de microscoop legt dan zie je heel mooie vormen, doordat hun skelet aan de buitenkant zit. Hoe die vormen ontstaan probeerden we na te maken voor die katalysatoren.” Interesse in materialen en structuren in de natuur heeft ze sinds die tijd altijd gehouden. Zelfs in haar vrije tijd leest ze bijvoorbeeld graag over hoe een giraf aan zijn vlekken komt.

Lijm in het lichaam

Na haar promotie bestudeerde Kamperman adhesie in de natuur. Hoe blijven bijvoorbeeld de pootjes van een gekko vastzitten? Hoe kun je dit slim namaken? En hoe werkt dit bij natte oppervlakken, zoals bij de mossel en zandkasteelwormen? De lijmen die ze nu voor biomedische toepassingen maakt zijn allemaal geïnspireerd op deze natuurfenomenen. Wat zag ze bij de mossel? Als de lijm onder water wordt uitgescheiden is het nog vloeibaar. Daarna hardt het uit, net als bij secondelijm. Alleen hardt secondelijm uit door een chemische reactie. Bij de natuurlijke lijmen komt dat vaak door een verandering in de omgeving, bijvoorbeeld in zoutconcentratie of temperatuur. Kamperman: “Dat inzicht gebruiken wij nu ook. Als je bijvoorbeeld een lijm hebt die je injecteert in je lichaam is dat  eerst vloeibaar, maar omdat het warmer is in je lichaam wordt het vanzelf een vaste stof.”

Patiënten helpen

Die kennis komt nu van pas in een project dat ze uitvoert met longarts Dirk Jan Slebos die werkt met patiënten met ernstige COPD, die amper nog een trap op kunnen lopen. De longbeschadiging is dan zo groot dat de enige oplossing meestal een longtransplantatie is. Een ingreep die vaak te zwaar is voor deze patiënten en er is natuurlijk slechts een beperkt aantal donorlongen. Kamperman: “Wat je eigenlijk zou willen is een stuk van de long dicht kitten. Daarvoor zijn we nu lijm aan het optimaliseren.” Deze lijm in de longen moet niet oplossen, zoals bij huidtransplantatie, maar juist voor eeuwig blijven zitten. Onderzoek én het op de markt brengen van het product vergen in dit geval nogal wat afstemming. Dan kan een organisatie als HTRIC uitkomst bieden.

HTRIC en de Universiteit van het Noorden

Kamperman is sinds een jaar betrokken bij HTRIC. Dat is opgezet om de samenwerking tussen de Faculteit Science and Engineering (FSE) en het UMCG te verbeteren en de ontwikkeling van medische technologieën te stimuleren. Daarnaast zet HTRIC in op betere  samenwerking met hogescholen en bedrijfsleven. Geen wonder dat het programma  opereert onder de vlag van de Universiteit van het Noorden. “Ik sta volledig achter de doelstellingen van de Universiteit van het Noorden”, zegt Kamperman, voor wie de nabijheid van het UMCG een reden was om in Groningen te gaan werken.  

Design Thinking voor studenten

HTRIC probeert haar doelstelling op verschillende manieren vorm te geven. Een onderwijscoördinator werkt bijvoorbeeld aan een betere samenwerking bij vakken op het snijvlak van de verschillende onderwijsinstellingen. Kamperman vindt ook dat de manier van denken over wat je na je promotie allemaal kunt doen, anders moet. “Ik vind het logisch dat we promovendi beter voorbereiden en daar ook het bedrijfsleven bij betrekken. Bied ze bijvoorbeeld een cursus Design Thinking of Ondernemen aan."

De cirkel is rond

Kamperman, die zelf scheikunde in Groningen studeerde, twijfelde lang over het vervolg van haar carrière: het bedrijfsleven of de wetenschap. Het werd uiteindelijk promotieonderzoek in de VS. “Ik denk dat het voor studenten goed is om te beseffen dat er meer is dan onderzoek en dat dat niet altijd het hoogst haalbare is. Alhoewel dat nu voor mij ook dubbel is, want ik wil de beste studenten hier natuurlijk graag houden als promovendus.” Kamperman kwam uiteindelijk toch weer terug in Groningen. Het kantoor waar ze nu zit is het kantoor van de hoogleraar bij wie ze destijds afstudeerde. De cirkel is dus nu mooi rond.

Vragen uit de kliniek of het bedrijfsleven

Ook voor onderzoekers zijn er veel kansen om samen te werken. Zo doen binnen HTRIC vier promovendi onderzoek op het snijvlak van UMCG en FSE. Het liefst met als startpunt een vraag uit de kliniek of het bedrijfsleven. Kamperman: “Dat willen we stimuleren, dat er echt klinische vragen komen en dat daar mee gewerkt wordt. Dat ook het bedrijfsleven gaat zien: hé, daar is een mooie samenwerking mogelijk.”

Praktische problemen

Niet dat zo’n samenwerking zomaar tot stand komt. Dat ervaart Kamperman zelf ook.  Ze maakt lijmen met een medische toepassing, onder andere huidtransplantaties bij brandwonden. Maar voordat zo’n product er ook daadwerkelijk ligt zijn er veel vragen te beantwoorden. Wil je je technologie misschien verkopen en aan wie dan? Ga je dit via een eigen bedrijf doen? Hoe kom je aan geld? Hoe zit het met de medische regelgeving? HTRIC helpt onderzoekers graag bij dit soort vragen. Bijvoorbeeld door te zorgen dat de onderzoeker iemand aan kan nemen die helpt met de regelgeving. Of door een fonds op te zetten om een eigen bedrijf op te starten.

Vol verwachting….

Dat soort praktische vragen moet Kamperman nu zelf ook zien op te lossen. Ze moet bijvoorbeeld nadenken over wat toxisch is en wat toelaatbaar is. Of de lijm testen op varkenslongen uit het slachthuis. Allemaal op de voet gevolgd door Dirk Jan Slebos die staat te popelen om de lijm te gebruiken. Kamperman kijkt nu al uit naar dat moment. Dat is waar ze het uiteindelijk allemaal voor doet.

Over de Universiteit van het Noorden

De Universiteit van het Noorden (UvhN) is een kennis- en innovatienetwerk van vijf noordelijke kennisinstellingen: Rijksuniversiteit Groningen, Hanzehogeschool Groningen, Hogeschool Van Hall Larenstein, NHL Stenden Hogeschool en het Universitair Medisch Centrum Groningen. De initiatieven die zij gezamenlijk nemen laten de impact zien van onderwijs, onderzoek en innovatie op de maatschappij. Zo wil de UvhN brede welvaart realiseren en daarmee een inspiratie zijn voor de rest van Nederland. Nu al zijn de eerste bijzondere resultaten zichtbaar van de icoonprogramma’s van de UvhN. Een daarvan is HTRIC – het Health Technology Research & Innovation Cluster.

Meer informatie

• Marleen Kamperman
• HTRIC
• Universiteit van het Noorden