Op de korte termijn zullen we dus belangrijke wetenschappelijke informatie vergaren wat betreft het herstellen van zenuwweefsel met behulp van op grafeen gebaseerde materialen. De resultaten van dit onderzoek zullen een belangrijke bijdrage leveren aan de ontwikkeling van het onderzoeksveld dat zich specifiek met het repareren van beschadigd zenuwweefsel bezig houdt. Op de lange termijn kan dit onderzoek ook een invloed hebben in de kliniek, waar mogelijk patiënten baat zullen hebben bij een soortgelijke therapie. Hierbij is het belangrijk om te vermelden dat patiënten met een dwarslaesie vaak al gebaat zijn bij relatief kleine positieve veranderingen zoals het herstel van seksuele functie of blaasfunctie.

Een dwarslaesie zal bij de ratten leiden tot volledige verlamming van een van de achterste ledematen. De dieren zullen de eerste dagen na de operatie pijn ervaren rond de operatie wond en mogelijk niet zelfstandig kunnen urineren (tot blaasfunctie zelfstandig hersteld is). De kans op het laatste is relatief gering, aangezien dit nauwelijks in het door ons gebruikt model voorkomt. In ieder geval zal de blaas bij de betreffende dieren tenminste twee keer per dag manueel worden geleegd. Ook is de kans op een urineweginfectie laag, aangezien er in onze studie vrouwelijke dieren worden gebruikt.

De dieren worden aan het eind van het experiment gedood, waarna het gebied van de dwarslaesie microscopisch wordt onderzoekt om het cel gedrag tijdens herstel te analyseren. Ook wordt de ophoping van geïmplanteerd materiaal in de organen wordt onderzocht, en bloed en weefsel worden verzameld voor eiwit-analyse.

De materialen die onderzocht zullen worden in deze dierenstudie, zijn in eerdere celcultuur experimenten binnen onze onderzoeksgroep uitgebreid getest. Hierdoor hebben we uiteindelijk de best presterende materiaalcomposities geselecteerd, die het sterkste vermogen tot zenuwcel herstel lieten zien zonder enige vorm van toxiciteit. Bovendien hebben we, door middel van een uitgebreide literatuurstudie, het meest betrouwbare en tegelijkertijd het minst schadelijke dwarslaesie diermodel voor ons onderzoek uitgekozen. Dit diermodel is ook vaak in soortgelijke studies gebruikt, waardoor we veel vergelijkingsmateriaal hebben en een zo efficiënt mogelijk studie kunnen opzetten. Al met al hebben onze proefdieren hierdoor een minimale kans op nadelige effecten en zullen er dus minder dieren uit het experiment moeten worden genomen. Het totale aantal dieren dat nodig is voor een betrouwbare opzet is daardoor gereduceerd.

We streven naar maximale kwaliteit van onze dierexperimenten en volgen uiteraard de meest actuele onderzoeksrichtlijnen. De operaties zullen worden uitgevoerd door ervaren chirurgen en getraind personeel. De handelingen om een ruggenwervel te verwijderen is uitvoerig geoefend in ratten kadavers, non-recovery dierexperimenten en in eerdere dieren veiligheidsstudies en daardoor behoorlijk geoptimaliseerd. Bovendien wordt het dierenleed zoveel mogelijk beperkt door de optimale zorg vóór, tijdens en na de operatie. Wij gebruiken vrouwelijke dieren omdat in dit geslacht de kans op negatieve bijwerkingen (met name de kans op urineweginfectie) veel kleiner is.

De systematische literatuurstudie, voorafgaand aan deze dierexperimenten door onszelf uitgevoerd, heeft laten zien dat de rat zeer geschikt is om regeneratie van het ruggenmerg te onderzoeken. Ten eerste is het voorgestelde diermodel zelf goed en uitvoerig bestudeerd, maar zijn er ook uitgebreide testmogelijkheden ontwikkeld om zowel het ongerief als de regeneratie van het zenuwweefsel in de rat te beoordelen. De leeftijd van 3 maanden, aan het begin van de studie, is gekozen omdat jongere dieren (<3 maanden) een versterkt vermogen voor spontane herstel laten zien. Dit spontane herstel treedt op onafhankelijk van het gebruik van materialen. Dit zou de resultaten van de studie naar de door ons ontwikkelde implantaten minder betrouwbaar maken.