## Opdracht 5 - Bot en kraakbeen tissue engineering

De botten in je lichaam hebben een heel andere structuur dan de andere organen in je lichaam. Het is een vorm van bindweefsel, maar het bestaat voor een groot deel uit calcium en hierdoor is het hard. Andere bestanddelen van bot zijn collageen en water. Ondanks de hardheid, is bot erg dynamisch. Door alle krachten die je botten te verduren krijgen, wordt het continu geremodelleerd. Dit gebeurt door minuscule afbraak en opbouw van het botweefsel. Bij een botbreuk, kan het bot zichzelf dus ook herstellen.

Bot en kraakbeen

Elk bot in je lichaam bestaat uit een harde, compacte buitenkant en een zachtere, sponsachtige binnenkant. Die binnenkant lijkt ook echt op een spons, met veel dunne bakjes en gaten. In die ruimtes zit het beenmerg en er lopen bloedvaten doorheen. In je gewrichten zit er over de harde buitenkant van het bot ook nog kraakbeen. Dit functioneert als het ware als een stootkussen, om je gewrichten te beschermen.

Beschadigingen aan bot en kraakbeen

Letsels aan kraakbeen of bot kunnen erg ingewikkeld zijn. We bedoelen hier geen ‘normale’ botbreuken, deze kunnen vaak uit zichzelf genezen of ze worden gezet. Maar wanneer een patiënt een letsel heeft aan een bot (bijvoorbeeld slijtage door sportblessures of osteoporose bij ouderen), wat niet op de juiste manier hersteld kan worden door het bot zelf, werd dit, voor de opkomst van tissue engineering, behandeld met behulp van microfracturen. Op een aantal plekken werden er gaatjes geboord in het bot. Hierdoor begon het bot zichzelf te herstellen en door die plekken strategisch te kiezen, kon je het herstelproces beïnvloeden. De resultaten met deze methode waren echter niet heel goed, veel patiënten bleven klachten houden.
Wanneer kraakbeen beschadigd is, herstelt het niet of nauwelijks. Ook hier wordt de microfractuur behandeling toegepast, maar de resultaten vallen erg tegen. Tissue engineering is dus een goed alternatief. Het feit dat kraakbeen niet tot nauwelijks herstelt bij een beschadiging, komt doordat kraakbeencellen erg langzaam groeien. Dit is bij tissue engineering natuurlijk ook een probleem. Toch hebben verschillende wetenschappers al goede alternatieven gevonden, door kraakbeencellen te mixen met andere cellen bijvoorbeeld. En door de scaffold zo te maken, dat deze exact past in het ‘gat’ van de beschadiging.

Opdracht

Zoals je kan lezen, zal het tissue engineeren van bot en kraakbeen een andere aanpak vereisen dan bij het tissue engineeren van zacht weefsel zoals bloedvaten. Wat kunnen de wetenschappers al met betrekking tot het maken van bot en kraakbeen buiten het lichaam? Hoe krijgen ze toch een functioneel stuk kraakbeen zonder ellenlang te moeten wachten op de trage kraakbeencellen? Welke cellen zijn er nodig om bot te maken? En hoe zorg je voor de harde buitenkant van bot?

P.S. Er is geen goed of fout idee! De wetenschap is er ook nog niet uit, dus het gaat erom dat jullie creatief denken en bekijken wat er allemaal wel mogelijk is en hoe je al die zaken (ook al is het uit een ander vakgebied misschien) kan toepassen bij het tissue engineeren van bot en/of kraakbeen.