Een nieuwe draagbare sensor, PlasmoSniff genaamd, heeft de potentie om longontsteking en andere longziekten te diagnosticeren door simpelweg de adem van een persoon te analyseren. Dit zou de behoefte aan invasieve tests zoals röntgenfoto’s van de thorax of langdurig laboratoriumwerk dramatisch kunnen verminderen, waardoor patiënten sneller een diagnose kunnen stellen.
Hoe de sensor werkt
De technologie is gebaseerd op uitgeademde biomarkers die zijn bevestigd aan nanodeeltjes die door de patiënt zijn ingeademd. Wanneer er ziekte aanwezig is, breken specifieke protease-enzymen deze tags af, waardoor een detecteerbaar signaal wordt geactiveerd. De sleutel is dat deze biomarkers in extreem kleine hoeveelheden aanwezig zijn, wat detectie moeilijk maakt.
Om dit te ondervangen maakt de PlasmoSniff gebruik van plasmonics – de studie van lichtmanipulatie – in het bijzonder Raman-spectroscopie. Deze techniek analyseert hoe licht tegen moleculen trilt om ze te identificeren. De sensor gebruikt gouden nanodeeltjes om deze trillingen te versterken, waardoor zelfs sporen van biomarkers zichtbaar worden.
Waarom het ertoe doet: De huidige diagnostische methoden zijn vaak traag en duur. Deze sensor biedt een niet-invasief, snel alternatief dat in klinieken of zelfs thuis kan worden ingezet.
Vroeg testen en toekomstige ontwikkeling
Momenteel is PlasmoSniff alleen op muizen getest en het opschalen voor menselijk gebruik zal ingewikkelder zijn. Het team werkt aan een maskerachtig hulpstuk om gedurende vijf minuten ademmonsters te verzamelen, gecombineerd met een inhalator met nanodeeltjes voor de eerste toediening.
“Dit is een naald-in-een-hooiberg-probleem”, legt werktuigbouwkundig ingenieur Loza Tadesse uit, en benadrukt de uitdaging van het isoleren van biomarkers in het complexe mengsel van vluchtige organische stoffen (VOC’s) die in de adem aanwezig zijn.
Voorbij longontsteking: een universeel detectieplatform
De potentiële toepassingen reiken verder dan luchtwegaandoeningen. Onderzoekers geloven dat PlasmoSniff kan worden aangepast om industriële chemicaliën, verontreinigende stoffen in de lucht of elk molecuul dat waterstofbruggen met water kan vormen, te detecteren.
Het kernprincipe: Als een molecuul een detecteerbare vibrerende vingerafdruk achterlaat, kan de sensor deze vinden. Dit maakt PlasmoSniff een veelzijdige tool voor een breed scala aan monitoring- en detectietaken.
De PlasmoSniff-technologie bevindt zich nog in de prototypefase, maar het potentieel ervan om de diagnostiek te revolutioneren is aanzienlijk. Als verdere ontwikkeling en testen succesvol zijn, kan dit de komende jaren een belangrijk instrument worden voor het monitoren van gezondheid en veiligheid.
