Een team van de University of Pittsburgh presenteert draagbare biosensoren die antistoffen tegen infectieuze virussen zoals SARS-CoV-2 en H1N1 in ongeveer 10 minuten detecteren zonder bloedafname. Het onderzoek, gepubliceerd in Analytical Chemistry, is geleid door hoogleraar Alexander Star; Amir Amiri is eerste auteur. Star ontwikkelde eerder vergelijkbare sensoren voor andere stoffen, waaronder marihuana en fentanyl.
De sensoren werken met virale antigenen die aan carbonnanobuizen zijn bevestigd. Deze nanotubes geleiden elektriciteit, zijn ongeveer 100,000 keer kleiner dan een mensenhaar, en reageren elektrisch wanneer een specifieke antistof bindt. Die verandering genereert het signaal dat de antistof aanwezig is. De apparaten zijn klein (2.6 vierkante millimeter) en gebruiken slechts een half volt stroom. Tests door de dermatologie-afdeling toonden dat de sensoren negen ordes van grootte gevoeliger zijn dan gebruikelijke klinische tests zoals ELISA, wat betekent dat ze zowel sporen als klinisch relevante concentraties kunnen detecteren.
In plaats van bloed meten de sensoren antistoffen in interstitiële vloeistof, de vloeistof rond huidcellen die veel van dezelfde eiwitten bevat als bloed. Onderzoekers onderzoeken het combineren van de sensoren met micronaald-arrays: pijnloze pleisters met naalden korter dan 1 millimeter die interstitiële vloeistof bereiken zonder zenuwen aan te raken. Zulke combinaties passen goed bij de kleine sensoren en kunnen vloeistof verzamelen of als oplosbare medicijnafgavepleisters dienen.
Toepassingen die worden genoemd variëren van detectie van een huidige infectie tot het volgen van vaccinatie-effect. Continue monitoring, vergelijkbaar met continue glucosemeters, kan volgens de onderzoekers behandelingen personaliseren. Realtime antistofgegevens zouden kunnen helpen bij het bepalen van boostermomenten, het doseren van therapeutische antistoffen bij auto-immuunziekten of kanker, en bij het opsporen van allergenen of andere infecties.
Moeilijke woorden
- antistof — eiwit dat het immuunsysteem gebruikt tegen ziekteverwekkersantistoffen
- antigeen — deeltje dat een specifieke afweerreactie veroorzaaktantigenen
- carbonnanobuis — zeer klein buisje van koolstof voor elektronicacarbonnanobuizen
- interstitiële vloeistof — vloeistof rond huidcellen met veel eiwitten
- micronaald-array — pleister met zeer korte naalden voor vloeistofmicronaald-arrays
- orde — grootteklasse om verschil in hoeveelheid te metenordes
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe zou realtime antistofmonitoring volgens de tekst behandelingen of vaccinatietiming kunnen beïnvloeden? Geef voorbeelden.
- Zou u zelf een pijnloze micronaald-pleister gebruiken voor antistoftests? Leg uit waarom wel of niet, en noem praktische overwegingen.
- Welke uitdagingen of zorgen verwacht u bij het invoeren van draagbare antistoftest-sensoren in de gezondheidszorg?
Gerelateerde artikelen
Zonnepanelen die zout scheiden bij ontzilting
Onderzoekers ontwikkelden zonne-energiepanelen met laserbewerkte oppervlakken die zeewater verdampen en zouten naar een ander deel van het paneel verplaatsen. De methode geeft zoet water, laat zouten als vaste stof achter en kan lithium uit zout winnen.
Afrikaanse leiders: bouw en betaal eigen medische innovatie
Een groep Afrikaanse wetenschapsleiders roept op om medische innovaties in Afrika zelf op te bouwen en te financieren. Ze willen minder afhankelijkheid van onzekere buitenlandse fondsen en meer nationale investeringen en regels die lokale productie mogelijk maken.
AI helpt niet‑autistische mensen autistische communicatie begrijpen
Onderzoekers van Tufts ontwikkelden NeuroBridge, een AI-hulpmiddel dat niet‑autistische mensen leert hun communicatie aan te passen zodat autistische communicatie beter wordt begrepen. Het systeem werd getest en het team wil het gebruik op de campus verkennen.
