Scriptiebank overzicht

Vloeibaar water van hoge kwaliteit is een van de belangrijkste zaken op aarde. Deze moet koste wat het kost behouden blijven. Bedrijven en gemeenschappen dragen hieraan toe door hun afvalwater te zuiveren, alvorens het in de natuur te lozen. Hoewel dit proces zorgt voor natuurlijke wateren van hogere kwaliteit, heeft dit proces ook zijn keerzijde, namelijk de productie van enorme hoeveelheden afvalslib. Tot hiertoe is nog geen grootschalige toepassing gevonden voor het recycleren van deze afvalstroom. Met dit werk, wil ik graag kijken naar een mogelijke toepassing van het afvalslib, meer bepaald het gebruik van EPS als hydrogel. Hierbij wordt gekeken naar de verschillende stappen van dit proces.

In een eerste stap wordt gekeken welke componenten het meeste potentieel tonen om gebruikt te worden. in een bepaalde toepassing. Na een literatuurstudie blijkt dat de extracellulaire polymere substanties of EPS het meeste potentieel tonen. Het proces gaande van afvalslib naar toepassing van EPS bestaat echter uit heel wat verschillende stappen. Deze thesis focust op deze verschillende stappen, vertrekkend bij de extractie van EPS uit het afvalslib. In dit werk worden vier extractieprotocols met elkaar vergeleken, aan de hand van kwalitatieve en kwantitatieve criteria. Op basis hiervan is het meest optimale extractieprotocol geselecteerd.

In een volgende stap zijn dan EPS'en van verschillende bronnen chemisch gekarakteriseerd, om na te gaan of EPS van verschillende bronnen ook verschillende samenstellingen hebben. Met behulp van verschillende technieken blijkt dat de samenstelling van EPS soortafhankelijk is. Elke bron van EPS resulteert dus in materiaal met een unieke compositie.

Om vervolgens na te gaan wat voor effecten dit heeft op de toepassingen van EPS, zijn EPS van vier verschillende industriële slibben gebruikt om hydrogels te maken, aan de hand van een 3D-geprinte mal. Met behulp van reologie zijn dan de mechanische eigenschappen van deze hydrogels getest. Deze resultaten zijn vervolgens gebruikt om het mechanisch gedrag van de EPS te linken aan hunchemische samenstelling. Door de complexe compositie van de EPS was het vinden van zo'n relatie echter niet mogelijk.

Een van de grootste uitdagingen in tissue engineering is het creëren van functionele bloedvaten binnen artificiële weefsels. Deze studie onderzoekt het gebruik van alginaat als porogen om na het printen poriën te creëren in bio-inkt, wat de vorming van vasculaire netwerken bevordert.
De eigenschappen van alginaat als porogen werden geëvalueerd, evenals het evenwicht tussen volledige verwijdering van alginaat en de impact daarvan op cellevensvatbaarheid. De optimale combinatie van GelMA en porogen werd bepaald op basis van printbaarheid en effecten op de cel fysiologie van ingekapselde cellen. GelMA-Porogen leverde bij elke celtest betere resultaten op dan GelMA alleen, wat het tot een geschikte biomateriaalcombinatie maakt voor de vorming van vasculaire netwerken.

In het kader van botweefsel engineering worden hydrogels geprint met behulp van een bioprinter. De focus ligt op het bestuderen van de eigenschappen van deze hydrogels enerzijds en het printproces, met het oog op de optimalisatie van de print parameters, anderzijds.

De ladingscapaciteit, stabiliteit en de activiteit van het geladen enzym worden geëvalueerd voor calciumcarbonaat partikels. Deze wordt vergelijken met geëncapsuleerde calciumcarbonaat partikels en liposomen.

3D printen van een hoornvlies‘Tissue engineering’ (TE) is vandaag de dag een van de meest prikkelende onderzoeksdomeinen in de medische wereld. Bovendien veroorzaken de via deze weg geleverde donorweefsels een ethische discussie, wat van TE een veelbesproken onderwerp maakt bij zowel specialisten als leken. Deze studie onderzoekt de mogelijkheid naar het 3D printen van een hoornvlies. Het hoornvlies is de buitenste laag van het oog en is samen met de pupil en de lens verantwoordelijk voor lichttransmissie naar het netvlies.