Amerikaanse onderzoekers ontwikkelen een bio-afbreekbare sensor die het ziekteverloop waarneemt in het lichaam. Bijzonder is dat de sensor gaandeweg in het lichaam oplost, waardoor patiënten in een later stadium geen verwijderingsoperatie hoeven te ondergaan.

De sensor van de onderzoekers van de Universiteit van Connecticut (UConn) meet druk in het lichaam, bijvoorbeeld in de longen, hersenen of ogen. Die druk is een graadmeter voor de gezondheid van het orgaan; een arts kan hieruit afleiden hoe het functioneert. Bestaande druksensoren worden operatief ingebracht, maar moeten ook weer operatief worden verwijderd, wat extra risico’s met zich meebrengt.


AFBREEKBAAR

Het bijzondere aan de nieuwe sensor is dat hij na enige tijd afbreekt in het lichaam, waardoor er geen verwijderingsoperatie nodig is. ‘Medische sensoren worden vaak direct geïmplanteerd in zachte weefsels en organen,’ zegt assistent-hoogleraar Thanh Duc Nguyen in het bericht van de universiteit. ‘Verwijdering ervan kan schade veroorzaken. Het is dus heel belangrijk om een sensor te ontwikkelen die niet operatief verwijderd hoeft te worden.’

Bij het experiment bleef de sensor vier dagen zitten in muizen, voordat hij verging. De onderzoekers zijn momenteel bezig om de levensduur van de sensor te verlengen; veel ziekten duren immers langer dan een paar dagen.

 

SIGNALEN

In de sensor zit het metaal molybdeen, dat als elektrode functioneert. Hier omheen zit een laagje plastic met een zogeheten Piëzo-elektrisch effect. Dit houdt in dat het plastic kleine elektrische signalen afgeeft onder invloed van drukverandering. Dit plastic is evenals de elektrische isolatie van de sensor afbreekbaar; het molybdeen blijft achter, maar dat geeft geen complicaties.

De elektrische signalen worden geregistreerd door een apparaat buiten het lichaam. Vervolgens gebruikt een arts die gegevens om te beoordelen hoe het orgaan eraan toe is.

De verbinding van de sensor naar buiten gaat nu nog deels met niet-afbreekbare componenten. De onderzoeksgroep streeft ernaar om een sensorsysteem te ontwikkelen dat volledig bio-afbreekbaar is.

Toch is de huidige sensor al geschikt voor meerdere toepassingen, bijvoorbeeld een hersenimplantaat: het niet-afbreekbare deel plaatsen de artsen dan weg van de sensor in het kwetsbare hersenweefsel, bijvoorbeeld onder de huid achter het oor. De patiënt hoeft dan enkel een oppervlakkige ingreep te ondergaan om deze elektronica te verwijderen, waarbij de hersenen geen risico lopen. De onderzoekers hebben een patent aangevraagd voor hun sensor.

Credits openingsfoto: UConn