Nieuwe bacteriesensor spoort maagbloedingen op
Een inslikbare sensor van levende cellen, die vertelt wanneer gevaarlijke maagbloedingen optreden. Wetenschappers van het Amerikaanse MIT ontwikkelden deze nieuwe bacterie-op-een-chip.
Bij bacteriën denken we meestal aan de kwaadaardige varianten, die ons ziek maken. Maar ze kunnen ons ook helpen. Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology
(MIT) bouwen nu zelfs met een bacterie een speciale sensor, die je gewoon doorslikt. Vanuit het lichaam spoort het ding dan maagbloedingen op. Nu zijn daar nog vaak endoscopische ingrepen voor nodig, waarbij een slang via een lichaamsopening naar binnen gaat. De wetenschappers publiceerden hun bevindingen in Science.
Draadloos
“We gebruiken levende cellen, omdat die in een moeilijke omgeving in het lichaam goed blijven werken”, aldus onderzoeker Philip Nadeau van MIT. “Ze zijn daarom uitermate geschikt om in het lichaam te functioneren.”
Synthetische biologen slaagden er de afgelopen jaren in om bacteriën te kweken die bepaalde ziekteverschijnselen opmerken in het lichaam. Daar maken de wetenschappers met hun nieuwe vinding nu handig gebruik van. Is er een maagbloeding? Dan reageren de levende cellen in de sensor daarop door op te lichten. Zodra dat gebeurt, merkt de elektronica in de chip dit op en die geeft een draadloos signaal af vanuit het lichaam.
Een computer of smartphone pikt dit weer op en zo weet je dus wat zich in het lijf afspeelt. Een speciale app, die de wetenschappers ook maakten, analyseert vervolgens de data. Naast de levende cellen bestaat de sensor onder meer uit een batterijtje dat voor de benodigde dertien microwatt zorgt en een microprocessor. Het is ongeveer drie centimeter lang.
Darmkanker
Deze sensor spoort vanuit het lichaam maagbloedingen op.
Lillie Paquette, MIT
“Het meest lastige was om alles goed in te pakken”, geeft Nadeau aan. “De bacterie-op-een-chip moet perfect geseald zijn. De bacterie moet nog steeds op de omgeving reageren, waardoor je niet alles kunt afsluiten, en tegelijkertijd moet er geen vocht in het apparaatje komen.”
De vinding werd al succesvol getest op varkens. “We hebben laten zien dat we met deze inslikbare sensor binnen een uur een maagbloeding opmerken”, zegt promovendus Mark Mimee van MIT. “Het apparaatje is nu nog een prototype. We willen het verder ontwikkelen, kleiner maken en de sensor nog meer toepassingen geven en op meer moleculen laten reageren. Je kunt het dan ook gebruiken bij maagzweren en darmkanker. We hopen dat de sensor uiteindelijk gebruikt wordt om dit soort ziektes te monitoren.”
Bronnen:
- Mimee, M. ea, ‘An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health’, Science 25 May 2018: Vol. 360, Issue 6391, pp. 915-918, DOI: 10.1126/science.aas9315
