Tijdens de doctoraatsdag van het UMET-laboratorium (Université de Lille) presenteerde Roa Bouhamad haar allereerste wetenschappelijke poster. Deze was gewijd aan de eerste zes maanden van haar doctoraatsonderzoek binnen het DIAMOND-project. Haar werk werd bekroond met de prijs voor de beste poster, als erkenning voor de kwaliteit van haar onderzoek naar het ontwerp van een slimme, verbonden pleister die infecties kan detecteren en gericht antibiotica kan afgeven.
Diabetes verzwakt het immuunsysteem en verhoogt het risico op infecties. Een van de meest voorkomende complicaties is het diabetisch voetzweer (DFU): een chronische wonde die diep kan geïnfecteerd raken. Deze infecties kunnen soms leiden tot amputatie, wat de levenskwaliteit van patiënten sterk vermindert en het sterfterisico verhoogt.
Om zulke ernstige gevolgen te voorkomen, heeft het DIAMOND-project tot doel een verbonden pleister te ontwikkelen die in staat is om de infectiestatus van de wonde in realtime te monitoren dankzij geïntegreerde sensoren. De pleister zal ook in staat zijn om antibiotica op aanvraag af te geven dankzij een lichtgevoelig hydrogel.
Sinds zes maanden onderzoekt Roa Bouhamad, doctoraatsstudente aan de UMET, de beste manier om antibiotica te integreren in de hydrogel van de slimme pleister.
« Na mijn master in Chemie en fysisch-chemie van polymeren aan Le Mans Université, heb ik een eindstage gedaan in het CERMAV-laboratorium (Centre de recherches sur les macromolécules végétales), over de studie van een dynamische nanocomposiet-hydrogel. Tijdens deze stage heb ik nanodeeltjes gesynthetiseerd en geïntegreerd in een hydrogel, om hun effect op de reologische eigenschappen ervan te bestuderen. Deze ervaring gaf me de nodige vaardigheden om me aan te sluiten bij het DIAMOND-project. »
Een slimme hydrogel voor gerichte afgifte van antibiotica
« Het DIAMOND-project heeft als doel een verbonden pleister te ontwikkelen die in realtime het wondtoestand van de diabetische voet monitort dankzij geïntegreerde sensoren. Deze pleister is ook ontworpen om op gecontroleerde en afstandsbediende wijze antibiotica vrij te geven, die zijn ingekapseld in een stimuli-responsieve hydrogel binnenin de structuur. »
In haar doctoraat werkt Roa Bouhamad aan het ontwikkelen van een hydrogel – een netwerk van verknoopte polymeren – die reageert op externe stimuli (licht, elektriciteit…). Dit stimuli-responsieve gedrag wordt verkregen door het integreren van polydopamine-nanodeeltjes, beladen met antibiotica, in de hydrogelmatrix.
« Wanneer de pleister wordt bestraald met nabij-infrarood licht, warmen de nanodeeltjes op, wat de vrijgave van antibiotica direct in de wonde op gang brengt. »
Ze heeft ervoor gekozen om antibiotica in te sluiten in polydopamine-nanodeeltjes, die verschillende therapeutische moleculen kunnen opslaan en goede fotothermische eigenschappen hebben (warmteafgifte bij lichtbestraling). Deze nanodeeltjes worden vervolgens geïntegreerd in een hydrogel op basis van polysachariden.
De eerste resultaten tonen aan dat deze hydrogel warmte afgeeft bij bestraling met nabij-infrarood licht, wat leidt tot een gelokaliseerde afgifte van antibiotica in de geïnfecteerde wonde.
En wat nu?
De volgende stappen in haar onderzoek zullen zijn om de antimicrobiële eigenschappen van deze lichtgevoelige hydrogel te testen en de doeltreffendheid ervan te evalueren bij de behandeling van de diabetische voet, met name via een geïnfecteerd varkensvoetmodel.
