Wereldwijd sterven jaarlijks ongeveer twee miljoen pasgeborenen. Meestal is dit het gevolg van fataal longfalen, soms in combinatie met nierfalen. Samen met partners uit de academische wereld en het bedrijfsleven uit Nederland, Duitsland, Zweden, Ierland en Canada willen TechMed-onderzoekers Jutta Arens en Dimitrios Stamatialis een nieuw kunstmatig placentasysteem, de ArtPlac, ontwikkelen. Hiervoor kregen ze een EIC Pathfinder-subsidie.
De placenta is een orgaan van de foetus dat de ongeboren baby in de baarmoeder van voedingsstoffen en zuurstof voorziet en afvalstoffen afvoert. Buiten de baarmoeder moet de organen van de baby de placentafunctie overnemen. Bij veel van de twee miljoen neonatale sterfgevallen, gaat deze overname echter mis, wat zich uit in dodelijk longfalen, soms in combinatie met nierfalen.
Huidige methode is invasief
In de huidige intensieve zorg gebruiken zorgverleners pasgeborenen zeer invasieve en risicovolle ingrepen. De baby’s worden aangesloten op mechanische beademing en andere medische apparatuur die eigenlijk ontwikkeld is voor volwassenen, maar voor de neonatale zorg is verkleind. Daarnaast zijn er verschillende slangen nodig die operatief worden geplaatst (zie figuur 1A). Dit maakt de intensieve zorg voor pasgeborenen erg stressvol, en kan leiden tot levenslange handicaps.All-in-one apparaat
Het ArtPlac-apparaat wordt veel minder invasief zijn en kan aan de navelstreng worden bevestigd. "De ArtPlac is een game changer", zegt TechMed-onderzoeker Jutta Arens, "Huidig onderzoek is gericht op bestaande medische hulpmiddelen voor volwassenen simpelweg te verkleinen, maar pasgeborenen zijn niet zomaar kleine volwassenen; ze hebben zeer gevoelige lichamen. Daarom gebruiken we de natuurlijke placenta als blauwdruk. Ons nieuwe apparaat sluiten we aan op de navel voor ondersteuning van longen en nieren terwijl de baby kan ademen, rijpen en genezen." Dit all-in-one apparaat combineert niet alleen longen nierondersteuning in één apparaat, maar zorgt ook voor de nodige inline bewaking en controle (zie figuur 1B).Fig. 1A: Invasieve state-of-the-art opstelling met respirator, vier chirurgisch geplaatste slangen, aangesloten extracorporale longondersteuning en dialyzer met verlamde pasgeborene.
Fig. 1B: ArtPlac - één apparaat bevestigd aan de navelstreng dat longen nierondersteuning, inline monitoring en controle combineert.
Unieke technologieën
Om de ArtPlac te ontwikkelen zullen de onderzoekers werken aan op maat gemaakte ontwerpbenaderingen en nieuwe technologieën zoals nieuwe membranen, microfabricage, microfluïdische systemen en sensortechnologie. Dit alles om het apparaat zo klein en niet-invasief mogelijk te maken. "Mogelijk kunnen we verschillende elementen van de ontwikkelde technologie ook gebruiken voor draagbare kunstnieren en -longen voor pediatrische en volwassen patiënten," zegt TechMed-onderzoeker Dimitrios Stamatialis.Het ArtPlac-consortium kreeg ongeveer vier miljoen euro toegekend uit het EIC Pathfinder-programma, waarvan één miljoen euro aan UT-onderzoekers, ing. Jutta Arens (Engineering Organ Support Technologies, afdeling Biomechanical Engineering, faculteit ET ) en Dimitrios Stamatialis ( Advanced Organ Bioengineering and Therapeutics, faculteit TNW ).
Het Pathfinder-programma is een van de financieringsinstrumenten van de Europese Innovatieraad (EIC) ter ondersteuning van de verkenning van gedurfde ideeën voor radicaal nieuwe technologieën. Het moedigt risicovolle en winstgevende interdisciplinaire wetenschappelijke samenwerkingsverbanden aan die technologische doorbraken mogelijk maken.
Het Artplac-project maakt deel uit van het TechMed-strategische impulsprogramma KETs4PM "Personalised Renal Health", dat een technologische impuls wil geven aan de transformatie van de gezondheidszorg en het welzijn.
Samenwerken met de UT Bedrijfsruimte op de campus PhD/PDEng in het bedrijfsleven Ondersteuning door Novel-T DesignLab