Projecten Lab-on-a-chip

Nieuwe ademtest kan levens redden

Project informatie

Doel project
Ademtest voor opsporing van ziektes
Looptijd
4 jaar
Benodigde fondsen
1 miljoen

Nieuwe ademtest kan levens redden

Een ernstige aandoening als longkanker wordt vaak in een heel laat stadium ontdekt. ‘Massale screening of controle-onderzoek in het ziekenhuis zou dat kunnen voorkomen, maar is nu nog onbetaalbaar en onpraktisch. We kunnen niet iedereen elke week in een MRI-scanner stoppen. Bovendien zie je dan nog niet alles’, zegt onderzoeker Guus Rijnders.

Het gevolg is dat veel longkankerpatiënten dure en belastende behandelingen moeten ondergaan of onnodig sterven. De ademtest gaat uit van het principe dat de menselijke adem indicatoren bevat voor eventueel aanwezige ziektes. Net zoals indicatoren in bloed en urine dat zijn. Ademtests vinden nu nog plaats met apparatuur in een gespecialiseerde laboratoriumomgeving.

De door Rijnders gebruikte chiptechnologie zorgt ervoor dat screening kan gebeuren met behulp van mobiele, betaalbare apparatuur. Zijn droom is dat een laagdrempelige ademanalyse breed beschikbaar komt. Daarmee zou iedereen op elke dag en op elke plek zelf een screening kunnen uitvoeren. ‘Dan denk ik aan een apparaat, waar je je adem inblaast’, zegt Rijnders. ‘Je smartphone of een ander mobiel apparaat beschikt dan over een ingebouwde sensor, analyseert meteen je adem en vertelt wat er aan de hand is. Dat is waar we naar toe willen.’

Een klein apparaatje waarmee je dagelijks je adem kan testen op bv longkanker. Dat is mogelijk.Guus Rijnders
Het probleem

Screening van ernstige aandoeningen is vaak ingewikkeld, arbeidsintensief en duur. Dat maakt dat ziektes als tuberculose en longkanker pas in een heel laat stadium aan het licht komen. Veel patiënten moeten vervolgens kostbare en belastende behandelingen ondergaan of sterven onnodig.

Een eenvoudige en goedkope vorm van diagnosticeren kan een oplossing bieden: de ademtest.  Ademtests vinden nu nog plaats met apparatuur in een gespecialiseerde laboratoriumomgeving. De door Rijnders gebruikte nanotechnologie (lab-on-a-chip) zorgt ervoor dat screening kan gebeuren met behulp van mobiele, betaalbare apparatuur.
‘Bij aanwezigheid van een kankergezwel bijvoorbeeld, ook al is dat nog in een vroeg stadium, scheidt het menselijk lichaam bijproducten af’, zegt Rijnders. ‘Dat gebeurt onder meer via uitgeademde lucht. Met het ontwikkelen van een nieuwe generatie ademtest, kunnen we eerder een bepaalde ziekte opsporen. Ook als er nog weinig biomarkers, de indicatoren, in het lichaam aanwezig zijn en de patiënt zich nog niet ziek voelt.’

Mijn droom

De droom van onderzoeker Guus Rijnders is dat op termijn een laagdrempelige ademanalyse voor iedereen beschikbaar komt. Daarmee zou iedereen op elke dag en op elke plek zelf een screening kunnen uitvoeren. ‘Dan denk ik aan een apparaat, waar je je adem inblaast. Je smartphone of een ander mobiele apparaat beschikt in de toekomst over een ingebouwde sensor, analyseert meteen je adem en vertelt wat er aan de hand is. Dat is waar we naar toe willen. Het heeft bijna iets weg van de zogeheten tricorder, zoals die in de films van Star Trek wordt toegepast.’

Als die stap eenmaal is gezet, liggen volgens Rijnders tal van laagdrempelige toepassingen in het verschiet. ‘Het testen van je bloeddruk doe je nu ook al zelf, thuis op de bank. Je hoeft er niet voor naar de dokter of het ziekenhuis. Het monitoren van je gezondheid gebeurt in de toekomst met een zelfde soort principe als de zwangerschapstest. De technologie is trouwens breder inzetbaar, bijvoorbeeld voor het detecteren van beginnende brandjes. Daaruit kan een nieuwe generatie brandmelders ontstaan. Ook brandweerlieden zouden er baat bij hebben als gevaarlijke stoffen in een vroeg stadium gedetecteerd kunnen worden. Denk verder aan een chip die vaststelt of het voorverpakte vlees in de supermarkt over de houdbaarheidsdatum is. Er zijn legio toepassingsmogelijkheden.’

Mijn onderzoek

De onderzoeksgroep van Rijnders gebruikt voor de nieuwe generatie ademtest een combinatie van nieuwe nanomaterialen en lab-on-a-chip-technologie. Het principe is dat sensoren biomarkers van bepaalde ziektes in de adem van de mens vroeg kunnen detecteren. ‘Dat is een behoorlijk complex proces’, zegt Rijnders. ‘We werken op molecuulniveau, het gaat dus om nanotechnologie. Oppervlakken van de materialen in de sensor worden gefunctionaliseerd, zodat de sensor heel specifiek de juiste biomarkers kan detecteren Zo kunnen we vaststellen welke ziekte een patiënt heeft.’
Het onderzoek vindt plaats in samenwerking met onder andere Philips en het AMC in Amsterdam. Een testgroep patiënten met astma blaast in een zak, die vervolgens in een laboratorium wordt geanalyseerd. Daaruit moet blijken welke biomarkers horen bij een ziekte als astma. Op vergelijkbare wijze gebeurt dat met andere groepen patiënten. Rijnders: ‘We zitten nu in de fase dat we al die biomarkers van verschillende ziektes aan het identificeren zijn. Dat kunnen we niet alleen. We werken veel samen met andere onderzoeksgroepen binnen het instituut MESA+ van de Universiteit Twente. Daar zijn de technologie en de kennis aanwezig. Daarom is dit de plek waar we een belangrijke stap vooruit kunnen zetten voor de gezondheidszorg.’

Wie is Guus Rijnders

Prof. dr. ing. Guus Rijnders is hoogleraar nano-elektrische materialen en in die hoedanigheid verbonden aan het onderzoeksinstituut MESA+ van de Universiteit Twente. MESA+ heeft een wereldfaam op het gebied van lab-on-a-chip technologie, de ontwikkeling van microfluide systemen en uitleestechnieken. Er is een nauwe samenwerking met kennisinstituut MIRA van de UT (dat zich richt op biomedische technologie).  

Uw steun

Guus Rijnders legt uit waarom steun van donateurs onontbeerlijk is voor zijn onderzoek. ‘Aan de universiteit doen we veel proof of principle. Het principe van werken met biomarkers staat vast, dat hebben we laten zien.  Maar de volgende stap naar een concept is echt wat anders. Het kost nog veel fundamenteel onderzoek voordat we met toepassingen bezig zijn. Daarvoor is geld nodig.’
Donateurs worden nauw bij het onderzoek betrokken, aldus Rijnders. ‘We willen hen graag tot ambassadeur maken, als men daarvoor openstaat. Zo leggen we een verbinding tussen onderzoek en maatschappij. We doen hier aan de universiteit veel mooie dingen, die we te weinig laten zien. Het zou goed zijn als we dat op deze manier meer gaan doen. Uitleggen waar we mee bezig zijn, zoveel mogelijk mensen infecteren met onze drive en ons enthousiasme.’