Projectcode 15TKI01 Projectleider Prof. Dr. Dimitrios Stamatialis Projecttype Research Project Organisatie Universiteit Twente - Faculteit BMS, Vakgroep PGT Startdatum 1-02-2017 Looptijd 52 maanden Status Afgerond
Doel
Het ontwikkelen van een nieuw type hemodialysemembraan dat op basis van absorptiematerialen grote afvalstoffen en eiwitgebonden afvalstoffen efficiënt kan verwijderen. Het doel is het ontwerp van deze membranen te verfijnen door optimalisatie van de absorptiematerialen en de samenstelling van de coating.
Samenvatting
Huidige (hemo)dialysetherapie vereist dat patiënten verschillende keren per week naar het dialysecentrum moeten komen. Grote nadelen van deze therapie zijn dat het een grote belasting is voor de patiënt, niet continu is, en dat alleen kleine giftige moleculen (toxines) worden verwijderd, terwijl grotere toxines en toxines gebonden aan eiwitten in het bloed nauwelijks worden verwijderd. Het NOVAMEM-consortium heeft als doel om nieuwe dialysemembranen te ontwikkelen die continu kunnen worden gebruikt en die dialyse en het verwijderen van grotere en eiwitgebonden toxines combineren. De beoogde dialysemembranen bevatten naast poriën waardoor de toxines vanuit het bloed naar het spoelwater worden getransporteerd, ook deeltjes die de toxines specifiek binden. Dit is dus naast het spoelen een tweede mechanisme om afvalstoffen te verwijderen. De gedachte is dat juist afvalstoffen die minder makkelijk uitspoelen door middel van absorptie toch worden verwijderd. Het project gaat antwoord geven op drie vragen. Als eerste zal gekeken worden welke absorptie materialen het meest geschikt zijn voor het verwijderen van grote en eiwitgebonden toxines. In het project zal een selectie gemaakt worden van verschillende absorptiematerialen bestaande uit koolstof die elk op een andere manier zijn bewerkt. Als tweede wordt een antwoord gegeven op de vraag met welke coating op basis van natuurlijke materialen de vorming van bloedstolsels op het oppervlak voorkomen kan worden. Voor de coating zal gebruikt gemaakt worden van een mix van verschillen de suikermoleculen. In het project zullen de verschillende ingrediënten voor de coating nader worden uitgezocht en getest. Tot slot zal er een manier gevonden worden voor het vervaardigen van een absorptiemembraan op basis van de juiste absorptiematerialen en de juiste coating. Deze membranen zullen vervolgens uitgebreid worden getest. De nieuwe membranen zouden uiterst geschikt zijn voor toepassing in een draagbare kunstnier. NOVAMEM past perfect in de kennis- en innovatie-agenda 2016-2019, die zelfs de ontwikkeling van een draagbare kunstnier als lichtend voorbeeld geeft van nieuwe technologieën die kunnen bijdragen aan het verminderen van gezondheidszorgkosten en het verbeteren van de kwaliteit van leven voor patiënten. NOVAMEM wordt deels gefinancierd vanuit de door Health~Holland aan de Nierstichting beschikbaar gestelde PPS-toeslag. Het consortium bestaat uit onderzoekers van de Universiteit Twente, Radboud Universitair Medisch Centrum, Utrecht Universitair Medisch Centrum, Aspen Oss BV en NeoKidney BV.
Conclusies
Het NOVAMEM-project was gericht op de ontwikkeling van nieuwe membranen voor een betere behandeling van patiënten met nierfalen en werd uitgevoerd via een publiek-private samenwerking van de Universiteit Twente, Radboud UMC, UMC Utrecht, Aspen Oss B.V. en Neokidney B.V.
Voor patiënten met nierfalen is niertransplantatie verreweg de beste oplossing. Maar omdat de gemiddelde tijd op de transplantatie wachtlijst voor een zieke donornier 4 jaar is, zijn de meeste van deze patiënten aangewezen op (hemo)dialyse (HD). Deze HD-therapie is echter discontinu en vereist dat de patiënten meerdere malen per week naar het dialysecentrum gaan, wat een enorme belasting voor de patiënt betekent. Bovendien worden toxines onvolledig verwijderd, wat leidt tot een hoge mortaliteit bij de patiënt.
Het project ontwikkelde nieuwe hemocompatibele hogefluxmembranen die filtratie en adsorptie combineren en betere verwijdering van eiwitgebonden toxines in vitro uit menselijk plasma en volbloed bieden. De optimale hemocompatibiliteit van het membraan werd bereikt door het mengen van nieuwe glycosaminoglycanen. Dankzij het slimme en compacte ontwerp kunnen de nieuwe membranen worden ingebouwd in een nieuw draagbaar kunstnierapparaat en de toepassing van continue therapie vergemakkelijken. Het project heeft ook een klein diermodel ontwikkeld voor het bestuderen van membraandialyzers die in de toekomst breed kunnen worden toegepast.
Trefwoorden
Dialysemembranen, toxines, absorptiematerialen, coating