FUNCTIONELE MATERIALEN GAAN BACTERIËN TE LIJF

ONDERZOEKER IN DE KIJKER

Bij de behandeling van open wonden is het gevaar voor bacteriële infectie nooit ver weg. Bij diabetespatiënten met chronische wonden is dat risico zelfs acuut en kunnen infecties leiden tot amputaties of erger. Prof. Arn Mignon van de onderzoeksgroep Functionele Materialen (SIEM) op Campus Groep T ontwikkelde een nieuw soort verband om dit probleem in de kiem te smoren. Wie is deze wetenschapper die met de kleinste dingen groots werk verricht?

Is het zijn jeugdige leeftijd, zijn honger naar kennis of zijn zoektocht naar de allerkleinste deeltjes? Het is een feit dat prof. Arn Mignon niet direct past in een van de klassieke, schoolse hokjes. Chemie en biochemie, materiaaltechnologie en life sciences lopen bij hem naadloos in elkaar over. Hoe kleiner het materiaal hoe beter, als het maar ingezet kan worden voor o.m. het helen van wonden of herstellen van gescheurde pezen in handen en vingers. Arns onderzoek behoort tot de cluster ‘Healthcare Engineering’, samen met ‘Sustainable Engineering’ het domein bij uitstek waar disciplines elkaar kruisen en inspireren zodat spontaan innovatie opbloeit.

Prof. Arn Mignon

© Julie Feyaerts

Organisch

Prof. Mignon is een burgerlijk ingenieur Chemie van de UGent. In 2016 promoveert hij er tot doctor in de Ingenieurs - wetenschappen op een proefschrift waarin hij een intelligent, super absorberend polymeer beschrijft dat in staat is om scheurtjes in beton te herstellen. “Het betekende de switch van een anorganisch naar een meer organisch materiaal”, legt hij uit. “Het proces van zelfheling in het beton kan immers op gang gebracht worden door een combinatie van polymeren en bacteriën. Polymeren zijn lange moleculen met herhalende eenheden die tal van interessante eigenschappen kunnen ontwikkelen”.

Als postdoc aan UGent concentreert Arn zich op microvezels die met behulp van een speciale techniek – elektrospinning – gebruikt kunnen worden voor het helen van wonden bij mensen. De volgende stap is de ontwikkeling van een slim op polymeren gebaseerd wondverband dat niet alleen de bacteriën in de wonde neutraliseert maar ook de vorderingen van dit proces zichtbaar maakt door een verkleuring van het wondverband. “Op die manier hoeven er niet onnodig antimicrobiële middelen toegediend te worden die de patiënt resistent zou maken”, legt Arn uit.

Amicaal

In oktober 2019 wordt Arn docent aan KU Leuven-Campus Groep T, een job die hij nog een klein jaar combineert met het postdoc-project aan de UGent. “De informele, amicale sfeer en het internationale karakter van de Leuvense campus spraken me onmiddellijk aan “, vertelt Arn. “Voeg daarbij een rondleiding door collega Veerle Bloemen op de campus en ik was meteen verkocht. Mijn eerste lesopdracht begin 2020 was ook direct een meevaller: het master vak Biomedical Engineering, bestaande uit een reeks van zes workshops waarin de studenten een concreet biomedisch probleem aanpakken, van prototype tot pitching”.

In de onderzoeksgroep Biomaterials & Tissue Engineering waartoe zowel Veerle als Arn behoren, begint Arn met het creëren van nieuwe polymeren voor de creatie van slimme wondverbanden met diagnostische en antimicrobiële capaciteiten. “Opnieuw worden polymeren ingeschakeld. De polymeren in het verband zijn uitgerust met zogenaamde nanocontainers. Dat zijn minuscule bolletjes die bepaalde actieve materialen bevatten. Zo zijn er twee soorten. De eerste bevat een antimicrobiële verbinding, de tweede een zelfdovende kleurstof. Als de nanocontainers met de bacteriën in de infectie in contact komen, geven ze hun lading vrij. De antimicrobiële verbindingen gaan onmiddellijk de bacteriën te lijf. De intensiteit waarmee de kleurstof vrijkomt uit de tweede soort van nanocontainers geeft een indicatie aan de arts en de patiënt hoe het genezingsproces verloopt”.

Bioscience Centre

De onderzoeksgroep Biomaterials & Tissue Engineering telt inmiddels meer dan vijftien postdocs en PhD’ers, waarvan vier onder de rechtstreekse begeleiding van Arn. Tegelijk neemt het aantal onderzoeksprojecten toe.

Aan plannen en toekomstperspectieven hebben Arn en zijn collega’ geen gebrek. “Op korte termijn gaan we de biologische en de chemische aspecten van ons onderzoek onderbrengen in een gemeenschappelijk lab. Dat wordt de voorloper van onderzoeksruimtes binnen het Bioscience Centre dat over vijf jaar in Heverlee de deuren opent. Verder breiden we systematisch onze samenwerking uit met partners: nationaal zoals het UZ Gent of imec, maar ook internationaal met universiteiten en instituten zoals Laval University (Québec, Canada) en het Leibniz Institute of Surface Engineering (Leipzig, Duitsland). Ook in tal van hightech bedrijven zit nog een enorm potentieel aan kruis - bestuiving en samenwerking. Over vijf jaar zit ons nieuw gebouw gegarandeerd vol functionele materialen”.

Yves Persoons