Nieuwe microsensor stap dichter naar maatwerk-nierdialyse

Onderzoek & Wetenschap 27/03/2018 16:32:09

Onderzoekers van de Nederlandse TU/e hebben een microsensor ontwikkeld waarmee het mogelijk wordt om de samenstelling van de nierdialysevloeistof direct te monitoren en bij te sturen.

Lees hieronder verder   
Verwant

Nieuw platform voor versnelde zoektocht naar andere vormen antibiotica

2 miljoen euro voor Belgische technologie rond genetisch onderzoek

LUMC bouwt grote stamcelfaciliteit voor Europese partners

500.000 euro voor internationale expansie van scale-up BioRICS

Verschillende data-analyses leiden tot andere resultaten

Sensirion lanceert nieuwe digitale flow meter voor beademings­apparatuur

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Seanergy 2020

Nantes (FR)

van 10/06/2020 tot 12/06/2020

Contract Management (IACCM)

IMF Academy (centraal Nederland)

van 11/06/2020 tot 18/06/2020

METAV Web Sessions

online

van 15/06/2020 tot 19/06/2020

Certified ISO 31000 Risicomanagement 

IMF Academy Utrecht (NL)

van 17/06/2020 tot 19/06/2020

World Nuclear Exhibition

Parc des expositions - Parijs

van 23/06/2020 tot 25/06/2020

De Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

dinsdag 1 september 2020

Keuze van de redactie

(4/6) Vydraulics neemt Doedijns Group International over

(3/6) Lantis gunt realisatie Scheldetunnel aan consortium THV COTU

(2/6) Meest massieve botsingsproduct ooit in versneller waargenomen

(2/6) Alle offshore windparken aangesloten op MOG in Noordzee

(28/5) CTG lanceert Europese GDPR-stresstest

(27/5) Worden natrium-ion batterijen de toekomst?

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Hiermee is de belangrijkste horde genomen op weg naar maatwerk-nierdialyse. Patiënt-specifieke dialyse zal de ernstige neveneffecten van het gebruik van standaard dialysevloeistof voor een belangrijk deel wegnemen.

Zo’n twee miljoen mensen wereldwijd zijn vanwege nierfalen aangewezen op nierdialyse om hun bloed te zuiveren. Hierbij wordt een buisje op een bloedvat aangesloten en wordt het bloed langs een membraan geleid, met aan de andere kant dialysaat (dialysevloeistof).

Doordat de concentratie aan zouten in het bloed hoger is dan in het dialysaat, passeert zout het membraan en komt in het dialysaat. De snelheid waarmee het gebeurt hangt af van het concentratieverschil tussen bloed en dialysaat.

Aangezien de concentratie aan zouten bij verschillende patiënten erg varieert, en de concentratie in dialysaat standaard dezelfde waarde heeft, is de snelheid vaak niet ideaal. Daardoor ontstaan ernstige bijeffecten, zoals hartritmestoornissen en botaantastingen.

Het zou beter zijn om de concentraties aan zouten in het dialysaat continu bij te stellen zodat die optimaal zijn voor de patiënt. Dat vereist echter dat de concentraties aan zouten in het dialysaat live gemonitord kunnen worden, maar daar bestond nog geen betrouwbare techniek voor.

Onderzoeker Manoj Kumar Sharma heeft hiervoor een ingenieuze oplossing bedacht. Hij ontwikkelde een microsysteem met centraal een microbuisje van 0,2 millimeter doorsnede waardoor dialysaat stroomt. De wanden van het buisje wist hij te bekleden met sensormoleculen, die alleen fluorescerend zijn onder aanwezigheid van een zout, zoals natrium.

Des te meer natrium er in het dialysaat zit, des te sterker de fluorescentie. Om dit effect te versterken, bracht hij micropilaartjes aan in het microbuisje, waardoor er nog meer oppervlak is met sensormoleculen.

Een laser schijnt op het buisje, en activeert de fluorescentie van de sensormoleculen. Dit fluorescentie-licht vangt Sharma op met glasvezels die hij op het buisje in het microsysteem aansloot.

Via de vezels gaat het licht naar een spectrometer voor analyse. Het laserlicht, dat van een andere golflengte is, wordt er eerst eruit gefilterd. Daarna kan hij, op basis van de gemeten sterkte van het fluorescentie-licht de natriumconcentraties uitlezen.

Belangrijk is dat hij voor elkaar kreeg dat de sensormoleculen niet verstoord worden door andere zouten, waardoor zuivere meting van de concentratie van een specifiek zout mogelijk is. Het ‘microfluïdisch sensorsysteem’ van circa 5x2 centimeter dat de Eindhovense promovendus bouwde is in staat natrium, het belangrijkste zout in het bloed, accuraat en live te meten.

Hij verwacht dat het relatief eenvoudig zal zijn om het microsysteempje uit te breiden met buissecties bekleed met andere ‘photo-induced electron transfer’ (PET) sensormoleculen, die gevoelig zijn voor de andere essentiële zouten, zoals kalium en fosfaat.

De onderzoeker denkt dat zijn techniek zeer goede kans maakt om toegepast te gaan worden in dialysemachines. De techniek is relatief goedkoop, stabiel en zeer accuraat. Daarnaast verwacht hij dat zijn sensorsysteempje nog verder verkleind worden, naar circa 1 x 1 centimeter, waardoor het makkelijker zal passen in dialysemachines.

Ook kan zijn techniek op termijn onderdeel worden van een draagbare kunstmatige nier, een oplossing die het leven van nierpatiënten een stuk eenvoudiger zal maken. << (Guy Leysen) (bron en foto: TU/e)

Sharma voerde zijn onderzoek uit in samenwerking met Maastricht UMC + en met steun van de Nierstichting. Hij promoveert op 29 maart op zijn onderzoek naar deze sensor.

Op de foto:
Een microscoop-opname van het microsysteem. Horizontaal loopt het fluorescerende buisje van 0,2 millimeter (horizontaal). De 6 andere stroken zijn zeer dunne glasvezels die het licht opvangen voor analyse. De vijftien punten in het midden zijn micropilaartjes, die zorgen voor extra oppervlak bekleed met fluorescerende sensormoleculen, wat de lichtsterkte verhoogt. <<

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Korte­termijn­geheugen­verlies batterijloze apparaten opgelost?

Een internationaal onderzoeksteam, met onder meer TU Delft, heeft een nieuw systeem ontwikkeld waarmee batterijloze apparaten tijdens korte stroomonderbrekingen de tijd kunnen onthouden.

Belg krijgt leiding over wereldwijd R&D-centrum AB InBev

Sinds kort is David De Schutter de nieuwe Global Vice President van het Global Innovation & Technology Center (GITEC) van AB InBev in Leuven, hun wereldwijde R&D-centrum.

Nieuwe ‘wervelende’ magnetische toestand in puur element periodiek systeem

De Radboud Universiteit en de Universiteit van Uppsala hebben ontdekt dat neodymium bestaat uit een zee van wervelende magneetjes die op diverse snelheden draaien en steeds veranderen.

LUMC bouwt grote stamcelfaciliteit voor Europese partners

In deze nieuwe faciliteit zal onderzoek gedaan worden op het gebied van regeneratieve geneeskunde, zoals gekweekte insuline producerende bètacellen voor diabetespatiënten.

Gaspar Gascon wordt CTO bij Punch Powertrain

Punch Powertrain, onafhankelijk leverancier van innovatieve en energie-efficiënte aandrijfsystemen voor autoconstructeurs, heeft Gaspar Gascon aangesteld als Chief Technology Officer (CTO).

Succesvolle testen ontgassen binnenvaartschepen in North Sea Port

North Sea Port is gestart met het testen van dampverwerkings-installaties om binnenvaarttankers met een nieuw ontwikkelde installatie veilig en gecontroleerd restdampen te laten verwerken.

Meest massieve botsingsproduct ooit in versneller waargenomen

Het ATLAS-experiment heeft in botsingen van protonen in de Large Hadron Collider op CERN aanwijzingen gevonden voor processen waarbij vier topquarks tegelijk ontstaan.

Alle offshore windparken aangesloten op MOG in Noordzee

Met de aansluiting van het laatste offshore windpark Seastar is Elia’s 'stopcontact op zee' nu helemaal compleet. Het schakelplatform bundelt nu de exportkabels van 4 offshore windparken.

B&R-breidt gamma compacte PLC’s uit

B&R biedt een nieuwe Compact-S PLC aan met 512 MB RAM en 2 GB intern flash-geheugen. Dit geeft de X20CP0484-1 meer RAM-capaciteit dan eerdere modellen uit deze serie. Dit is ideaal voor toepassingen met hoge eisen aan geheugen en prestaties. Met Ethernet, POWERLINK, USB en RS232 biedt deze PLC tal van communicatie-opties.

Partners