PHENIX-PROJECT
Het Phenix-project ontwikkeld door ingenieurs Orianne Bastin en Max Thulliez en Dr. Alia Hadefi, heeft tot doel een nieuw medical device te ontwikkelen dat toelaat koud plasma toe te passen op de spijsverteringsslijmvliezen, wat resulteert in hun verwijdering.
Deze methode kan metabolische pathologieën behandelen zoals diabetes type 2, “vette lever ziekte” (NASH-stéatohépatite non alcoolique) of ziekten zoals Barrett’s slokdarm.
De originaliteit van dit project ligt in het fysisch-chemische karakter van deze nieuwe medische toepassing en de actie ervan die mogelijk een “geprogrammeerde celdood” veroorzaakt.
Het onderzoek richt zich
- in eerste instantie op de ontwikkeling van het apparaat om plasma te genereren, te transporteren en te distribueren via natuurlijke kanalenen
- vervolgens op de in vitro studie van de cellulaire en moleculaire effecten wanneer kout plasma wordt aangebracht op het spijsverteringsweefsel.
Atmosferisch koud plasma is een geïoniseerd gas met verschillende reactieve soorten bij kamertemperatuur. Met name reactieve zuurstofspecies kunnen oxidatieve stress in cellen veroorzaken, wat kan leiden tot verschillende gevolgen, waaronder celdood.
Bij type 2-diabetes en NASH is de bekleding van de darm disfunctioneel (verminderde suikerabsorptie en hormoonfunctie, weefselveranderingen). Verschillende studies suggereren dat behandeling van dit slijmvlies zou kunnen helpen deze ziekten te genezen.
Barrettoesofagus is een pre-kankerachtige aandoening van het slokdarmslijmvlies die reeds klinisch wordt behandeld door slijmvliesverwijdering.
De originaliteit van dit project ligt in de fysisch-chemische aard van deze nieuwe medische toepassing en de mogelijkheid om “geprogrammeerde celdood” te induceren, hetgeen de complicaties zou moeten verminderen.
Het koude plasma wordt gelijkmatig verdeeld om een veilige en doeltreffende behandeling te verkrijgen.
Dit project illustreert de synergie tussen klinisch, toegepast en translationeel medisch onderzoek.
Dit project heeft geresulteerd in verschillende publicaties.
Een eerste artikel over het apparaat werd gepubliceerd in Plasma Medicine: “Optische en elektrische kenmerken van een endoscopische DBD-plasmastraal” door Orianne Bastin, Max Thulliez, Jean Servais, Antoine Nonclercq, Alain Delchambre, Alia Hadefi, Jacques Devière, François Reniers.
Het beschrijft de elektrische en optische kenmerken.
Het is HIER verkrijgbaar.
Aan de “ingenieurs” kant, hebben de onderzoekers van het PHENIX project een model ontwikkeld dat menselijke weefsels reproduceert en de intensiteit en omvang van de behandeling laat bestuderen zonder dat dierproeven nodig zijn.
Gedurende de laatste maanden heeft dit model mogelijk gemaakt de intensiteit van de plasmaverwerking te optimaliseren door verschillende parameters te bestuderen, zoals de stream of elektrische parameters. Deze ontwikkeling heeft ook geleid tot de publicatie van een literatuurstudie om het gebruik ervan, de daarmee samenhangende uitdagingen en goede praktijken te beschrijven.
Dit zal een solide basis vormen voor de ontwikkeling van dergelijke modellen en een overzicht bieden van relevante literatuur voor geïnteresseerde onderzoekers.
Het artikel,“Gel models to assess distribution and diffusion of reactive species from cold atmospheric plasma : an overview for plasma medicine applications“, werd gepubliceerd door Max Thulliez, Orianne Bastin, Antoine Nonclercq, Alain Delchambre et François Reniers dans la revue “Journal of Physics D: Applied Physics” en is toegankelijk via deze LINK
De rechten op dit artikel behoren toe aan het Journal of Physics.
Dankzij het ex vivo model van primaire stamcellen in de vorm van organoïden die de fysiologische en genetische kenmerken van het intestinale epitheel reproduceren, was het team van onderzoekers in staat om in het laboratorium de cellulaire en moleculaire effecten te bestuderen die optreden wanneer cold plasma wordt toegepast op spijsverteringsweefsel.
De organoïde bestaat uit uitsteeksels (witte pijlen) waar de intestinale stamcellen zich bevinden die de voorlopers geven die uiteindelijk de gespecialiseerde cellen zullen doen ontstaan (rode pijlen).
Deze afbeelding illustreert de techniek van immunofluorescentiemicroscopie dat toelaat essentiele eiwitten te markeren met behulp van fluorescerende stoffen. We kunnen zien in groen de stamcelmarker (olfactomedine 4), in blauw de kernen (DAPI) en in rood de proliferatiemarker (PCNA).
Een derde artikel van het Phenix-team – gesteund door de Michel Cremer Foundation – is gepubliceerd over dit objekt.
Het heet « Cold atmospheric plasma differentially affects cell renewal and differentiation of stem cells and APC-deficient-derived tumor cells in intestinal organoids » door Alia Hadefi, Morgane Leprovots, Max Thulliez, Orianne Bastin, Anne Lefort, Frédérick Libert, Antoine Nonclercq, Alain Delchambre, François Reniers, Jacques Devière, Marie-Isabelle Garcia. Het is nu vrij verkrijgbaar HIER
Het beschrijft het effect van ons systeemover koud atmosferisch plasma op organoïden, 3D zelf-vernieuwende muis intestinale celculturen modelleren de intestinale mucosa. Ze vormen een zeer nauwkeurig model om de respons van de behandeling bij patiënten te voorspellen en het is hun eerste gerapporteerde gebruik in de plasmageneeskunde, allang achterstallig !
In een vierde document worden verbeteringen aan het endoscopische systeem voorgesteld met een afzonderlijk kanaal in de zuurstofvoerende katheter om de plasmareactiviteit ter plaatse te verbeteren.
In deze experimentele studie werd het effect van de heliumstroomsnelheid op de vorming van reactieve plasmasoorten, hun transport en de resulterende oppervlaktebehandeling gekarakteriseerd. Met name het gebruik van een gelmodel dat menselijk weefsel simuleert, gebaseerd op eerdere werkzaamheden, bleek uiterst nuttig voor de verbetering van de behandeling.
Het artikel, getiteld “Effect van gasstroming op een endoscopische plasmastraal van helium/zuurstof” is gepubliceerd door Max Thulliez, Orianne Bastin, Antoine Rémy, Antoine Nonclercq, Jacques Devière, Alain Delchambre, François Reniers in het Journal of Physics D: Applied Physics”. Het is HIER verkrijgbaar
In een ander document wordt een nieuw type elektrisch signaal onderzocht om de plasma-efficiëntie te verbeteren, waarbij het effect van verschillende parameters wordt bestudeerd en een elektrisch model van het endoscopisch systeem wordt gepresenteerd.
Het is getiteld “Analysis of a Nano-pulsed DBD Plasma Jet for Endoscopy and impact of Excitation Parameters” en werd gepubliceerd door Orianne Bastin, Max Thulliez, Alain Delchambre, Jacques Devière, François Reniers, Antoine Nonclercq in het “Journal of Physics D: Applied Physics “.
Het is HIER verkrijgbaar
Max Thulliez, een van de drie onderzoekers van het Phenix-team, heeft op 8 juli 2022 zijn proefschrift verdedigd.
Dit team, bestaande uit een arts, twee ingenieurs en een onderzoektechnicus, heeft een apparaat ontwikkeld voor het genereren van koud plasma voor endoscopische toepassingen.
Het doel van dit hulpmiddel is gebrekkige slijmvliezen in het spijsverteringskanaal te regenereren of endoscopen doeltreffender te ontsmetten dan de huidige methoden.
Max Thulliez, die de afgelopen 4 jaar door de Stichting werdt gesteund, verdedigde publiekelijk zijn doctorale thesis getiteld “Design and optimization of a cold plasma application system for endoscopic treatment“, en is toegankelijk via YOUTUBE
In dit kader werd een samenwerking georganiseerd tussen
- de dienst Beams (Bio-Electro And Mechanical Systems) van de “Ecole polytechnique de Bruxelles” (ULB),
- het IRIBHM Laboratorium (Instituut voor Interdisciplinair Onderzoek in de Menselijke en Moleculaire Biologie – ULB Faculteit Geneeskunde
- the Department of Structure, Interfaces and Nanomaterials Chemistry (ChemSIN) – Faculty of Science – ULB
- en gastro-enterologen van de afdeling Gastro-enterologie van het ErasmusZiekenhuis
met de steun van de Michel Cremer Stichting.
Hartelijk bedankt om deze informatie via uw kanalen en sociale netwerk door te geven
