Name: Focus in de klas
Uploaded: 2024-09-16T13:23:28+02:00
Duration: 9 min 40 s
Description: Door het tekort aan donorharten overlijden er helaas regelmatig hartpatiënten die op de wachtlijst staan voor een transplantatie. Kunnen we geen hart maken om het tekort aan donorharten op te lossen, vroeg hoogleraar hartchirurgie Jolanda Kluin zich af. Zij werkt nu samen met andere wetenschappers aan het ontwikkelen van een zacht implanteerbaar robothart.

Klas 4/5/6

Als het hart ermee ophoudt, dan stopt het leven. Er zijn mensen, elke dag weer die overlijden aan eindstadium hartfalen. De wetenschap werkt eraan om zelf een hart te bouwen. Dat is hem? Dat is hem dan. Hart is verbonden met een lichaam. Dit is een model, dit is een lichaam. Ja, een lichaam, ja. Robotonderzoekers, hartchirurgen en weefselexperts slaan de handen ineen. Ja, er zijn mensen elke dag weer die overlijden aan eindstadium hartfalen. En we kunnen wel iemand op de maan zetten, maar we kunnen geen zacht kloppend hart maken. En daar wil ik me voor inzetten. Het allereerste prototype van het hybride hart is gemaakt van de pyjama van een van mijn dochters. Wanneer kwam je op het idee om een hybride hart te gaan maken? Ik zat thuis achter mijn bureau nog wat te werken en mijn man kwam binnen en die had de wetenschapsbijlage van het NRC van de weekendkrant en daar stond een foto in van een octopus van zachte robot. Ik zag die foto en ik dacht nou als ze daar dit van kunnen maken van zachte materialen, ja dan moet je daar eigenlijk ook een hart van kunnen maken. En het mooiste was, toen ging ik eigenlijk pas lezen, dat het een interview was met een onderzoeker die net terugkwam uit Amerika, Bas Overvelden, en die bleek te zitten op het Amsterdam Science Park. Samen met Bas Overvelde, de man van de zachte robotica en Carlijn Bouten van de TU Eindhoven, werkt Jolanda aan haar idee van een hybride hart. Het mooie van een hart als je dat vergelijkt met andere organen, bijvoorbeeld een lever, nier, longen, is dat het hart een pomp is. Dus wat je nodig hebt is een spier, een krachtig iets wat bloed rondpompt en een laagje zodat het lichaam, de cellen in het bloed, niet denken van he, dit willen we niet. Hier moeten we ons tegen afstoten, zoals bijvoorbeeld gebeurt bij een harttransplantatie. Dus je kunt het door een combinatie, en dat is het hybride eraan, van de zachte robot voor de pompkracht, en lichaamseigen laagje van, dat hoeft eigenlijk misschien maar één laagje dik te zijn. En die combinatie, daar kun je een hart goed mee maken. De medische wetenschap meets zachte robotica. Dat zou iets moois kunnen opleveren. Ook al weet je helemaal niks af van een hart.
Ja, Bas weet natuurlijk alles van zachte robotica, maar niks van het hart. Dus we zijn begonnen met het ontleden van een schapenhart. Dit is het hart van een schaap, maar dat lijkt eigenlijk enorm op een mensenhart. Dus het zuurstofarme bloed uit het lichaam komt hier binnen in de rechterboezem, gaat dan door een klep heen en komt dan in de rechterkamer en de rechterkamer pompt het bloed ook weer door een klep in de longslagader. Dat is deze. Dan gaat het zuurstofarme bloed door de longen en dan komt het zuurstofrijk weer terug in de linkerboezem, gaat door een klep heen, komt dan in de linkerkamer en de linkerkamer pompt dan het bloed uit ook weer door een klep in de lichaamsslagader. Die zit hier en zo geeft hij het bloed af aan het hele lichaam. Bas, jij zag dit dus en zei meteen: oh ja, geen probleem. Het was vooral toen ze me voor het eerst opbelde kwam ze met het idee. En toen zei ze: kun je dat? Zei ik ja, waarom niet? Ja, het is een pomp, dus dat moeten we kunnen maken met zachte robotica. Want als ik denk aan een robot dan denk ik aan heel veel mechaniek. Maar dit is superzacht. Ja, voor ons is dit een robot en het is dus geinspireerd eigenlijk op zeewezens. Een zeesterren. Zeesterren. Ja ja, zo simpel is het eigenlijk. Maar deze robot kan ook bewegen. Ik zou vooral het zelf ook proberen. Knijpen? Gewoon knijpen neem ik aan. Ja precies. Dus dit werkt op basis van luchtdruk en de beweging komt vanuit het ontwerp van het materiaal. Hier zitten kakmers, die blazen op. Daarmee rekt het uit en aan de onderkant zit een hardere laag. En die hardere laag wil niet uitzetten, dus daardoor buigt het. Dus we proberen eigenlijk door middel van de vorm en de mechanica nu bepaalde bewegingen in die robot zelf in te bouwen. Hij is net echt joh. Heeft hij ook een naam? Hij is in het lab Frankie genoemd, van Frankenstein. En wat heeft dit met het hybride hart te maken eigenlijk? Met het hybride hart, een hart is ook een zacht orgaan is. We proberen te kijken hoe kunnen we nou die zachte robotica gebruiken om die spieren na te bootsen? Dus we willen eigenlijk een hart maken dat zich kan samentrekken. En dat is dan op basis van in dit geval pneumatica. Dus de spier wordt vervangen door luchtdruk en daarmee krijg je dus een beweging die het bloed kan rondpompen. Het hybride hart bestaat dus deels uit zachte robotica en voor een deel uit weefsel van je eigen lichaam. Wat is jullie aandeel bij het maken van het hybride hart? Het aandeel van ons is dat wij de binnenkant van het hart maken en dat is een levende binnenkant. Wat we eigenlijk doen, we maken een steigermateriaal van een afbreekbaar plastic. Ja. En dat plastic, daar gaan de cellen uit het bloed in zitten en die maken dan een nieuw weefsel wat eigenlijk helemaal lichaamseigen is. En daarmee hebben we het eigenlijk aan de binnenkant ingepakt met je eigen lichaamseigen materiaal, waardoor het hart niet wordt afgestoten en waardoor het herkend wordt als lichaamseigen. Als je namelijk een apparaat of een implantaat in het lichaam zet, kan het vanuit het bloed afgestoten worden door het immuunsysteem. Als je een splinter in je vinger krijgt, dan gaan er massaal witte bloedcellen naartoe en dat gebeurt hier ook. Ons steigermateriaal bestaat uit hele kleine vezeltjes die op een splinter lijken en die vezeltjes worden ingepakt door die cellen die naartoe gaan. En die gaan het ook opeten. Dus eigenlijk zijn wij daar wondgenezingsproces aan het nabootsen. De binnenbekleding van het hart is dus gemaakt van een speciaal materiaal waar een laag lichaamseigen cellen overheen groeit. De oorspronkelijke binnenbekleding verdwijnt en alleen de eigen cellen blijven over. Wat zijn de belangrijkste dingen die erbij komen kijken bij dat proces? Want het is best ingewikkeld. Als we dat in het lab testen hebben we eigenlijk twee uitdagingen. We willen weten of het materiaal niet wordt afgestoten door het lichaam, maar er mag ook geen bloedstolsel ontstaan. Dus we maken eigenlijk een laagje wat de stolling wat in het rode deel van het bloed zit eigenlijk afstoot. En daarna willen we eigenlijk de witte bloedcellen misleiden zodat we afstotingsreactie kunnen voorkomen. En als een robothart dan de uitkomst is, hoe ziet dat er dan eigenlijk uit? Waar is ie? Dit is hem! Dat is hem dan. Dat is hem dan. Ja. Valt een beetje tegen. Sorry. Ja, het is een soort washandje lijkt het. Ja, het is een stukje stof. Volgens mij was het eerste prototype was van een paraplu gemaakt. Oké, dus dit is in stilstand. Maar ja, het hart klopt natuurlijk. Nou laten we hem gewoon gewoon aanzetten toch? Kijk, oké, daar gaat ie. Nu begint het toch wel echt op een hart te lijken. En het beweegt dus helemaal op lucht? Ja, en hier zit nu water in. Dus wat je hier ziet is het hart is verbonden met een lichaam. Dit is een model van het lichaam. Ja, een lichaam. Ja, zo zien jij en ik er vanbinnen uit. Hij mag natuurlijk niet zomaar mee stoppen. Een soort auto zijn die nooit naar de garage hoeft. Ja dat is natuurlijk de hele, hele uitdaging ja, want als het hart ermee stopt dan is het einde muziek dus. Dus dat. Het is gewoon ongelooflijk de taak om dat voor elkaar te krijgen. Om te zorgen dat die dus altijd blijft kloppen, niet kapotgaa, niet gaat lekken. Zachte robothart heeft ook stroom nodig, het normale hart dat leeft op zuurstof en suikers in het bloed. Maar dat kan niet nog met het zachte robothart, dus het heeft zeker ook stroom nodig. Maar we hopen dat dat zo weinig is dat we de energie kunnen opladen door de huid heen. Dus dat er een batterij vanbinnen zit dat mensen bijvoorbeeld een flesje aan moeten. En dat net zoals je je telefoon wireless zonder draad kunt opladen, dat dat ook uiteindelijk met het hart kan. Maar zover zijn we nog niet. Maar dat is wel onze toekomstvisie. Hoe ver ben jij, dat we nou over twintig jaar alle organen kunnen nabootsen? Mijn eigen idee daarbij is dat we dat niet moeten willen. Dus ik breng materialen in het lichaam om het lichaam te verleiden om het zelf te doen, zodat je gebruikmaakt van het lichaam zelf en het niet echt als een robot gaat voorzien van allerlei implantaten. Waarom zou je dat niet willen? Waarom ben je daar niet voor? Omdat het lichaam niet bedoeld is om heel erg oud te worden en een jong orgaan in een oud lichaam, dat matcht ook niet helemaal. Dus we willen echt toe naar de autonomie van het lichaam zelf. Wanneer denk jij dat het ook echt in mensen kan? Ja, dat vind ik altijd een hele moeilijke vraag. Aan de ene kant wil je patiënten geen valse hoop geven, aan de andere kant heb ik natuurlijk ook de ambitie dat het niet al te lang moet duren. Dus ik denk echt dat we, als er voldoende geld is en we kunnen met alles wat we in Nederland hebben aan fantastische onderzoekers dat het binnen tien jaar dat we de eerste hybride hart in de mens moeten kunnen zetten.

Groep 6/7/8

Klas 1/2/3

Welke organen zitten er in je lichaam en wat doen ze precies? Dwaal rond door je lichaam met deze interactieve schoolplaat en bekijk de video's om meer te ontdekken over je organen. 

Interactieve schoolplaat langs je organen

Je lichaam: organen

Waarom zijn bananen krom? Hoe werkt je geheugen? Uiteenlopende vragen die Clipphanger met een grappige animatie op een verrassende manier beantwoordt.

Clipphanger header

Clipphanger logo

Clipphanger 

Clipphanger op Youtube

In de 18e eeuw begint in Europa de Verlichting. Door de ontwikkeling van de wetenschap veranderen onze ideeën over de maatschappij. Weet jij wat de Verlichting precies inhoudt? Test je kennis in de quiz. 

Quiz over denkers en ideeën

Wat weet jij over de Verlichting?

NPO Kennis maakt explainers en informatieve story's over onderwerpen die jongeren bezighouden, van Netflix tot klimaatverandering.

Npo Kennis header

Logo NPO Kennis

NPO Kennis

De duikboot wordt in 1620 uitgevonden door de Nederlandse uitvinder Cornelis Drebbel. Hoe heeft de duikboot zich sindsdien ontwikkeld tot oorlogsmachine en onderzoeksvoertuig?

Story over de geschiedenis van de duikboot

Hoe is de duikboot ontstaan?

Focus in de klas

Presentator Petra Grijzen gaat op zoek naar wetenschappelijke oplossingen voor de problemen van deze tijd. 

Programma header Focus 

Logo Wetenschap

Focus op YouTube

Door het tekort aan donorharten overlijden er helaas regelmatig hartpatiënten die op de wachtlijst staan voor een transplantatie. Kunnen we geen hart maken om het tekort aan donorharten op te lossen, vroeg hoogleraar hartchirurgie Jolanda Kluin zich af. Zij werkt nu samen met andere wetenschappers aan het ontwikkelen van een zacht implanteerbaar robothart.

Mens en lichaam

Kan een robothart levens redden?

Bekijk ook

Extra's

Schooltv biedt meer dan video's! Ontdek onze extra inhoud:

Ontvang jij de nieuwsbrief al? Blijf op de hoogte door je aan te melden en ontvang elke maand een nieuwsbrief naar keuze in je inbox!

rode kerstballen in een boom

Schrijf je in de voor de maandelijkse nieuwsbrief voor het laatste Schooltv PO-nieuws

Nieuwsbrief PO

Blijf op de hoogte van het laatste Schooltv-nieuws voor VO.

Nieuwsbrief VO

Contact

Schooltv Help

Veelgestelde vragen

Schooltv maakt educatieve content voor het onderwijs, bestaande uit video's en interactief materiaal. Altijd bij de les!

Over Schooltv

Over Schooltv.nl

Schooltv.nl is een videodatabase, gevuld met educatieve en informatieve videoclips, filmpjes, fragmenten, liedjes, animaties, lesvideo’s afleveringen, TV-programma’s, televisieseries, videoverzamelingen en afspeellijsten.