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

3D-printen als basis voor nieuwe diagnostische testen

Aalsters ziekenhuis gebruikt als eerste in Benelux robot­assis­tentie

Onderzoek: minder dierproeven dankzij mini-organen

Robots zorgen voor nauwkeurige sturing van chirurgische katheters

Corona-sneltest van TU Eindhoven gaat Europees

UZ Brussel 4D CT-scanner maakt gerichtere diagnose en behandeling mogelijk

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Onderhandelen met impact

Online

van 19/05/2021 tot 26/05/2021

Leiding geven op afstand

online via Zoom

van 20/05/2021 tot 25/05/2021

Intellectual property for growing businesses

EP&C webinar

donderdag 20 mei 2021

Functionele veiligheid volgens machinerichtlijn

Online cursus IE-net

van 1/06/2021 tot 10/06/2021

Patent Enforcement in Asia

3 Live webinars

van 1/06/2021 tot 15/06/2021

Jouw spreekstem

Online

van 2/06/2021 tot 23/06/2021

Keuze van de redactie

(11/5) 3D-printen als basis voor nieuwe diagnostische testen

(10/5) Borealis en Qpinch starten revolutionaire warmte­recuperatie-eenheid op

(6/5) AI-platform leidt tot sneller en beter voorraadbeheer

(5/5) imec.istart Fund krijgt stevige kapitaalinjectie

(4/5) Primeur: Elektrische terminaltrekker tankt waterstof uit mobiel tankstation

(3/5) Gerrit Jan Schaeffer volgt Ronnie Belmans op bij EngergyVille

>> 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...

Traceer items op een efficiënte manier met RFID-labels

Brady Corporation kan de optimale RFID-labelingoplossing ontwerpen voor het traceren van items en voorraadbeheer, geschikt voor elk oppervlak, o.a. geselecteerde antennes, chips, ...

Igus toont innovaties in virtuele tentoonstelling

Terwijl iedereen telewerkt, versnelde igus het tempo van zijn productinnovatie. Het motionbedrijf kon dit voorjaar uitpakken met 168 innovaties in kunststof.

Duitse staalbedrijven en Haven Rotterdam onderzoeken opzet waterstofketens

HKM, thyssenkrupp Steel en Havenbedrijf Rotterdam gaan gezamenlijk de mogelijkheid onderzoeken om internationale toeleveringsketens voor waterstof op te zetten.

Michaël Gillon laureaat van de Francqui-prijs 2021

Op 9 juni ontvangt astrofysicus Michaël Gillon de prestigieuze Francqui-prijs uit de handen van de koning voor zijn opzienbarend werk rond exoplaneten, planeten buiten ons zonnestelsel.

Digitaal transformatieproject weert papier op Roltex fabrieksvloer

Roltex, producent van dienbladen, kreeg steeds meer projecten met kleinere aantallen binnen. Door het extra papierwerk, de bijbehorende administratie, ..., daalde de productiviteit.

Cobotracks behaalt Techman certificatie

Hierdoor is het Genkse Cobotracks, zusterbedrijf van Vansichen Linear Technology, de eerste erkende fabrikant van tracks voor de internationale cobotproducent en bracht een zevende as uit.

Cruciaal deel van de LHCb-detector te CERN zit op zijn plaats

Vier van de eerste zes frames met lichtgevoelige SciFi-detectoren zitten nu op hun plaats in het LHCb-experiment op CERN. Meer onderhoud moet nog plaatsvinden. Herstart vindt plaats in 2022.

Incubator BlueChem voor duurzame chemie bestaat 1 jaar

BlueChem, gelegen op Blue Gate Antwerp, ondersteunt start-ups en scale-ups om hun innovaties voor de duurzame chemie van de toekomst te laten doorgroeien tot industriële schaal.

igus is nieuw lid van Profibus Nutzerorganisation

Profinet is 's werelds toonaangevende communicatie-oplossing op Ethernetbasis voor industriële automatisering (zelfs grote datavolumes worden snel en veilig overgedragen). Om het onderzoek naar de Profinet technologie in bewegende toepassingen te bevorderen is igus nu toegetreden tot de Profibus Nutzerorganisation e.V. als kabelspecialist.

Partners