Actuele onderwerpen

GASBELLETJES TONEN TUMORCELLEN IN BLOED MET SNELSTE CAMERA TER WERELD

Microscopisch kleine belletjes met een stofje dat aan tumorcellen hecht, zijn in de bloedbaan vast te leggen op beeld. Zo is het mogelijk om de aanwezigheid van kanker te bepalen tot op het niveau van een enkele cel. Om het gedrag van één microbel in detail te kunnen volgen, ontwikkelden onderzoekers van Physics of Fluids aan de Universiteit Twente de snelste camera ter wereld. Het unieke apparaat filmt op een snelheid van 25 miljoen beeldjes per seconde.

De vakgroep Physics of Fluids voorziet in technieken die de stroming van bloed in onze kleinste bloedvaten zichtbaar kunnen maken. Een veelbelovende methode is het met contrastechografie kijken naar microscopische luchtbellen in een vloeistof. Aan de luchtbelletjes zit een stofje dat een bepaalde vorm van kanker, bijvoorbeeld leukemie, kan herkennen.

De mogelijke toepassingen van contrastechografie waren al divers. Artsen kunnen ermee zien of er genoeg bloed stroomt in alle delen van bijvoorbeeld de nieren en lever van hun patiënten. Cardiologen kunnen de stroomsnelheid van het bloed in de dunste vaten, de haarvaten, van de hartspier bepalen en zijn zo beter in staat om de gevolgen van een hartinfarct te bekijken. Maar nu blijkt het zelfs mogelijk om één losse kankercel in de bloedbaan te vinden door een biochemisch stofje, dat zich bindt aan zo'n kankercel, vast te plakken aan een microluchtbel.

Nieuwe vorm van echografie
Al jaren wordt de techniek van echografie gebruikt om een baby in de baarmoeder waar te nemen. Vooral de grensvlakken tussen de foetus en het vruchtwater zijn goed zichtbaar. De harde delen lichten wit op en daar waar de vloeistof zich bevindt, blijft het donker.

Sinds enkele jaren is het mogelijk om met een speciale vorm van echografie ook vloeistoffen af te beelden. Met de zogenoemde contrastechografie zijn vloeistoffen zichtbaar te maken in de meest ontoegankelijke delen van ons lichaam, zoals bloed in haarvaten. Een contrastmiddel met microscopisch kleine luchtbelletjes wordt in het weefsel ingespoten. Het ultrageluid weerkaatst heel anders op de luchtbelletjes dan op het omliggende weefsel. Zo is de vloeistofstroming 'live' te volgen op de echo.

brandaris
De Brandaris 128, gemaakt door de vakgroep Physics of Fluids, is de snelste camera ter wereld. Hij maakt 25 miljoen beelden per seconde

Detectie met ultrageluid
Geluid bestaat uit golven die zich verplaatsen. Dat kan door lucht, maar het gaat nog beter door vloeistoffen en vaste stof. Mensen kunnen geluid horen van 20 tot 20.000 trillingen per seconde, ofwel met frequenties tussen 20 en 20.000 Hertz.

Echografie - en dus ook contrastechografie - werkt met medisch ultrageluid. Dit is geluid met meer dan een miljoen trillingen per seconden: frequenties hoger dan 1 MegaHertz. Wanneer het ultrageluid een oppervlak met een andere dichtheid raakt, wordt het weerkaatst.

Meer van deze onderzoeksgroep
De vakgroep Physics of Fluids houdt zich ook bezig met het optimaliseren van behandelingsmethodes die zijn gebaseerd op ultrageluid, zoals het verwijderen van bacteriën en het gericht meesturen naar tumoren van medicijnen in luchtbelletjes.