Nieuws Nieuwe klasse sensoren

Eindhovense wetenschappers ontwikkelen manier om kleine beetjes medicijnen, hormonen en andere biologische moleculen in bloed te meten

Eindhovense wetenschappers hebben een nieuwe manier ontwikkeld om kleine beetjes medicijnen, hormonen en andere biologische moleculen in het bloed te meten. Ideaal om ziektes op te sporen en genezingsprocessen live te volgen, en het begin van een ‘compleet nieuwe klasse sensoren’, beweren de onderzoekers.

Artistieke weergave van de nieuwe sensor. Glazen bolletjes (bruin) wiebelen boven een glad oppervlak, tot ze worden tegengehouden door biomoleculen (groen) die zich chemisch binden aan de speciaal op hen afgestemde 'haakjes' (blauw en paars). Foto ICMS Animation Studio

Meetapparatuur die continu de bloedwaarden registreert van een patiënt bestaat immers nog niet. Een gemis, vertelt onderzoeksleider en hoogleraar biomoleculaire sensoren Menno Prins. ‘We zijn biochemische wezens. Maar hoewel we zaken zoals onze hartslag voortdurend kunnen meten, is er nog geen sensor die continu de stoffen in de bloedbaan meet.’

De eerste toepassing waarop de groep zich richt is de patiënt die met bloedvergiftiging op de intensive care belandt en met grote spoed aan de antibiotica moet. Nu duurt het soms nog dagen om die antibiotica goed in te regelen. ‘Maar als we een sensor hebben waarmee we de antibiotica, de ontstekingsstoffen en de orgaanwaarden non-stop in de gaten kunnen houden, kan dat inregelen volgens ons in een paar uur,’ zegt Prins.

Wiebelende glazen kraaltjes

De Eindhovense techniek werkt met een oppervlak waarboven wiebelende, microscopisch kleine glazen kraaltjes zweven, als heliumballonnen aan een lint. Aan de kraaltjes en aan het oppervlak zitten moleculaire haakjes, speciaal afgestemd op het biomolecuul dat gedetecteerd moet worden. Komt zo’n molecuul langs, dan klikt die vast aan zowel de kralen als de ‘grond’ en wiebelt het kraaltje even wat minder. Een bewegingsafname, die met een uitleesapparaat gemakkelijk is te detecteren.

Dat klinkt omslachtig, maar is ‘het ei van Columbus’, jubelen de onderzoekers zelf. De techniek is immers gevoelig genoeg om zelfs afzonderlijke moleculen op te merken, en kan naar verwachting urenlang ononderbroken werken. Bovendien beschikken wetenschappers inmiddels over een haast eindeloze gereedschapskist met ‘haakjes’, zodat het in theorie mogelijk is om zo ongeveer ieder denkbaar biomolecuul te vangen.

‘We stellen ons een systeem voor waarbij de eigenlijke sensor een kleine wegwerpcassette is die je in het uitleesapparaat steekt, waarna de metingen beginnen’, vertelt Prins. In de ‘verre, verre toekomst’ is het geheel misschien zelfs te miniaturiseren tot een soort horloge of futuristische pleister.

‘Je moet er maar opkomen’

Een vondst ‘met grote potentie’, reageert hoogleraar nanotechnologie Albert van den Berg (Universiteit Twente) desgevraagd. ‘Ik dacht toen ik hier voor het eerst van hoorde: je moet er maar opkomen. En nu komen ze met deze indrukwekkende testresultaten’, duidt Van den Berg, die vooral onder de indruk is van de gevoeligheid van de techniek.

Nu wordt het spannend of het lukt de techniek toepasbaar te maken, denkt Van den Berg: ‘Want tussen technisch fantastisch werken en commercieel een succes worden zit helaas vaak een gat. De industrie moet het willen ontwikkelen, de dokter moet het willen voorschrijven, de verzekeraar moet het willen vergoeden.’

Voorlopig testte Prins’ groep de sensor door er simpele stukjes dna en bloedeiwit mee te detecteren, niet bij patiënten maar in het lab, rapporteren ze in vakblad Nature Communications. Daarbij lukte het zelfs om stoffen te meten in een concentratie van biljoenste delen per liter – vergelijkbaar met een suikerkorrel opgelost in een zwembad. ‘Onze resultaten openen een wijd bereik aan mogelijkheden voor verder onderzoek en toepassingen’, aldus de Eindhovenaren. 

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.