Sensor slaat alarm bij maagdarmproblemen
10 mei 2005
Aan de Universiteit Twente heeft Sebastiaan Herber een sensor
ontwikkeld die maagdarm-ischemie, ofwel een slechte doorbloeding van
de maag, kan detecteren. Een kenmerk van maagdarm-ischemie is een te
hoge concentratie koolzuur in de maag. De sensor meet die concentratie
en weet daardoor hoe goed of slecht de maagwand is doorbloed.
Onderzoeker Sebastiaan Herber promoveert 13 mei op dit STW-project bij
Universiteit Twente.
Hoofdbestanddelen van de sensor zijn een pH-gevoelige polymeer
(hydrogel) en een micro-druksensor. Het polymeer bevat een grote
hoeveelheid water en krimpt of zwelt met de veranderende pH-waarde
mee. Het polymeer is opgesloten tussen een micro-druksensor en een
poreus, silicium deksel. In het deksel zit een reservoir met
bicarbonaat elektrolyt, afgedekt door een gasdoorlatend membraan.
Het koolzuurgas vloeit vanuit de maag door het gasdoorlatend membraan
de elektrolyt in, waar een reactie op gang komt die de pH-waarde
verlaagt. Het pH-gevoelige polymeer wil als reactie zwellen. Aangezien
het opgesloten is, bouwt het echter een druk op die de druksensor
vervolgens meet. Dit proces kan twee kanten op werken: als de
koolzuurspanning daalt, verhoogt de pH-waarde waardoor het polymeer
krimpt en de druk afneemt.
De sensor is klein (2,9x0,9x0,7 mm3) en past gemakkelijk in een
kathetertip. De kathetertip wordt via de neus in de maag gebracht en
blijft daar totdat de meting is afgelopen. Herber ontwikkelde deze
sensor om maagdarm-ischemie in een vroeg stadium op te sporen.
Maagdarm-ischemie kan leiden tot pijn na de maaltijd, pijn na
lichamelijke inspanning, diarree, misselijkheid en mogelijk ernstig
gewichtsverlies.
Toekomstplannen
Metingen onder labcondities geven tot dusver veelbelovende resultaten.
Binnenkort worden in het Medisch Spectrum Twente ziekenhuis nieuwe
metingen uitgevoerd: een 24-uurs meting en een inspanningsmeting op
een hometrainer. De sensor blijft in beide gevallen enige tijd in de
maag en is dus bestand tegen zoutzuur. Voor de metingen ontwikkelt
Herber een prototype katheter samen met Sentron Europe BV. Bij
succesvolle metingen wil het bedrijf de sensor in productie nemen.
Daarnaast is er interesse in de mogelijkheid van de sensor om de
koolzuurspanning in de hersenen van intensive care patiënten te meten.
Door dit te meten kan iets gezegd worden over het herstel van de
patiënt. Verder kan de sensor aangepast worden zodat er andere stoffen
mee gemeten kunnen worden, zoals glucose of specifieke ionen.
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek