In het kader van het Interreg-project MICROPLAITE speelt de Universiteit van Bergen (UMONS) een centrale rol in de validatie en ontwikkeling van geavanceerde celmodellen. Het doel is om geleidelijk over te stappen van klassieke tweedimensionale (2D) epitheelculturen naar complexere driedimensionale (3D) structuren. Dit werk is gebaseerd op de ontwikkeling en automatisering van biologische karakteriseringstests met behulp van microscopie om verschillende soorten kweekmedia te valideren. Het uiteindelijke doel is om een robuust millifluïdisch analyseplatform te creëren dat de menselijke biologische omgeving getrouw kan reproduceren.
Een van de belangrijkste bijdragen van de UMONS is de ontwikkeling van innovatieve biomaterialen, met name gelatine-methacryloylhydrogels, beter bekend als GelMA. Een hydrogel is een netwerk van polymeren dat een grote hoeveelheid water kan vasthouden en zo de samenstelling en consistentie van het zachte weefsel van het lichaam nabootst. Gelatine, afgeleid van collageen, biedt cellen de natuurlijke hechtingsplaatsen die nodig zijn om te overleven.
Het productieproces is gebaseerd op fotoknoopvorming. Om de vloeibare GelMA-oplossing om te zetten in een vaste en stabiele gel, gebruikt UMONS een foto-initiator, Irgacure 2959, die wordt geactiveerd onder ultraviolette straling (UV). Deze chemische reactie creëert verbindingen tussen de polymeerketens, waardoor de structuur ‘bevriest’. Dankzij de expertise van UMons kan de stijfheid van deze dragers nauwkeurig worden aangepast. Door de verknopingsparameters aan te passen, slaagt het laboratorium erin een bereik te bestrijken dat varieert van fysiologische stijfheid (ongeveer 0,5 kPa, wat gezond en soepel weefsel simuleert) tot pathologische stijfheid (5-25 kPa, kenmerkend voor vezelig of tumorweefsel). Deze modulatie is essentieel om te bestuderen hoe de hardheid van de drager het gedrag en de differentiatie van cellen beïnvloedt.
Versterkte expertise binnen het team
Om deze technologische vooruitgang te ondersteunen, heeft het SYMBIOSE-laboratorium van de UMONS onder leiding van prof. Sylvain GABRIELE onlangs een nieuwe postdoctorale onderzoekster, Sarra Zaghbouni, verwelkomd. Met haar wetenschappelijke expertise op het gebied van celbiologie en biomaterialen is Sarra nu verantwoordelijk voor de grondige testfasen en neemt ze deel aan de wetenschappelijke uitwisselingen tussen de partners van het MICROPLAITE-consortium. Haar rol is cruciaal om een brug te slaan tussen het ontwerp van materialen en hun biologische toepassing.
Naar de biologische validatie van nieuwe dragers
De volgende cruciale stap in het Interreg MICROPLAITE-project bestaat uit het opstellen van een protocol om de polymeren- en textielmonsters van Centexbel in een biologische context te integreren.
Het gaat er met name om hun biocompatibiliteit te testen door middel van tests op celviabiliteit en metabolisme. Met deze tests kan met behulp van fluorescerende of colorimetrische markers worden gecontroleerd of de epitheelcellen zich kunnen hechten, vermenigvuldigen en hun vitale functies kunnen behouden bij contact met de nieuw ontwikkelde dragers.
Deze validatiefase is een essentiële stap voordat de MICROPLAITE-platforms kunnen worden gebruikt in fundamentele en translationele onderzoekstoepassingen.
