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

Nieuwe methoden voor verbeteren behandeling aneurysma

Leuven’s onderzoek ontrafelt hoe ziekenhuisbacterie hartklep infecteert

Grootste EU-project naar 7 immunologische ziektes ooit van start

UZ Leuven behaalt vier kwaliteitslabels in één keer

Verhaert investeert in AI gestuurde robots

Pulsify Medical haalt 2,6 miljoen euro op in eerste financieringsronde

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Ingenieursdebat: Implementatie Industrie 4.0

Ingenieurshuis - Antwerpen

maandag 18 november 2019

Inzicht in lastechniek

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 18/11/2019 tot 16/12/2019

Kwaliteitsmanagement

Europahotel - Gent

dinsdag 19 november 2019

Seminarie: Ethiek van techniek

Koninklijke Militaire School - Brussel

dinsdag 19 november 2019

Welding Week 2019

Flanders Expo Gent

van 19/11/2019 tot 21/11/2019

ie-net-lezing futurist Richard van Hooijdonk

Congrescentrum Ter Elst - Edegem

woensdag 20 november 2019

Keuze van de redactie

(14/11) Auto rijdt op brandstof uit zeewier

(13/11) Wetenschappelijk onderzoek krijgt 2 miljoen euro extra subsidie

(6/11) Ontwikkeling drijvend offshore windproject in Schotse wateren

(6/11) Nieuw Belgisch medtech-fonds haalt 20 miljoen euro op

(5/11) Jaguar Land Rover verwerkt elektronica in interieur-onderdelen

(31/10) Digitalisering topprioriteit voor Nederlandse en Belgische bedrijven

>> 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. <<

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Toepassing TPC in spuitgietproduct werkt - techniek

Het Nederlandse spuitgietbedrijf Alligator Plastics slaagde erin om een voorgevormde geometrie uit TPC in een matrijs te omspuiten. De toepassing van TPC’s in een spuitgietproduct werkt dus.

VUB-onderzoekers ontwikkelen nieuwe generatie optische computers

De onderzoeksgroep Applied Physics van de Vrije Universiteit Brussel (VUB) heeft een nieuwe generatie optische computers ontwikkeld, de zogenaamde Coherent Ising machines.

Gerecycleerd materiaal te weinig gebruikt bij productie nieuwe producten

Uit een studie over hoe ver de Belgische kunststofindustrie staat in de circulaire economie blijkt dat de recyclage van kunststoffen in België sinds 2006 met 54% gestegen is.

DP World verlaagt CO2-voetafdruk door inzet hybride containerliften

Onlangs kwamen 10 van in totaal 19 nieuwe hybride straddle carriers aan op de Antwerp Gateway terminal van DP World. De aankoop maakt deel uit van een investering van 197 miljoen euro.

Rittal shelter solutions veroveren de markt - techniek

Rittal Belgium vierde onlangs de levering van de 500ste AAC-shelter aan een tevreden klant. De shelters beschermen apparatuur en installaties tegen externe factoren en bieden vele voordelen.

Bijzondere supergeleider dankzij vrij hangende laagjes

Supergeleiding verdwijnt bij blootstelling van het materiaal aan een sterk magneetveld. Rijksuniversiteit Groningen ontdekte dat de zogeheten Ising supergeleiding daar tegen is beschermd.

Leuven’s onderzoek ontrafelt hoe ziekenhuisbacterie hartklep infecteert

Onderzoekers van het Centrum voor Moleculaire en Vasculaire Biologie (KU Leuven) en UZ Leuven kunnen nu verklaren hoe de ziekenhuisbacterie zich aan een hartklep vasthecht.

Nieuwe pilootfabriek helpt productiebedrijven bij digitalisering

In Hasselt en Luik kunnen voortaan in een realistisch nagebouwde industriële omgeving, samen met specialisten van Sirris, hun eigen ‘productielijn van de toekomst’ gebouwd en getest worden.

Carlo Gavazzi lanceert nieuwe I/O-link smart configurator

De SCTL55 is de nieuwe draagbare, zelfaangedreven en gebruiksvriendelijke slimme configurator voor IO-Link-sensoren die gemakkelijke en snelle toegang tot sensorgegevens mogelijk maakt om sensorparameters overal en altijd te beheren. Het 5,5-inch HD-touchscreen biedt toegang tot diagnotische tools. >>

Partners