IBM ontwikkelt diagnose-chip voor snel bloedonderzoek

Het Zwitserse onderzoeksteam van IBM heeft een chip ontwikkeld die artsen in staat moet stellen zeer snel bloedonderzoek te verrichten. De chip vergt slechts een minieme hoeveelheid bloedserum en kan op een groot aantal afwijkingen testen.

De lab-on-a-chip is het voorlopige resultaat van een tot nog toe drie jaar durende samenwerking tussen IBM enerzijds en medische wetenschappers en artsen anderzijds. Ook voor de vervolgstappen zullen de onderzoekers van IBM Research in het Zwitserse Zürich nauw met artsen blijven samenwerken. Hoewel de chip in eerste instantie voor bloeddiagnostiek is ontwikkeld, zou het toepassingsgebied dankzij het flexibele ontwerp breder zijn: er zouden ook chemische of biochemische stoffen mee kunnen worden gedetecteerd. Het IBM-onderzoek naar betere lab-on-a-chips zal worden gepresenteerd in het decembernummer van het wetenschappelijk tijdschrift op dit gebied, dat de verrassende naam Lab on a Chip draagt.

De door IBM ontwikkelde chip meet ongeveer één bij vijf centimeter en vergt een bloed- of bloedserum-monster van slechts één microliter. Middels capillaire werking wordt de vloeistof door een filter naar binnen gezogen, waarna het serum in contact wordt gebracht met deposities van antilichamen. Slechts 70 picoliter van deze antilichamen-oplossing is nodig om met eiwitten in het plasma in de 30 bij 20 micrometer grote reactiekamer te reageren, waarna de fluoriscerende tags met een laser zichtbaar gemaakt worden. Een zeer gevoelige optische sensor laat de arts de diagnose op basis van fluoriscentie stellen. Het geheel, waaronder de belangrijke capillaire pomp, is uit kleine structuren van silicium opgebouwd.

De chip doet zijn werk niet alleen met een minieme hoeveelheid serum of bloed, ook de snelheid waarmee een test wordt uitgevoerd is zeer groot: binnen vijftien seconde kan een resultaat verwacht worden. De chip kan onder meer ingezet worden voor hiv-onderzoek of voor bloedonderzoek na een hartaanval. Wanneer de test dat vergt, kan de chip de reactietijd van vijftien seconde verlengen tot enkele minuten: IBM ontwikkelde verschillende capillaire pompen om dit te bewerkstelligen.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (29)

[Leech_NL]

Antistoffen kun je niet hergebruiken. Het is dus een eenmalig gebruik test.

Point of care apparatuur zoals dit wordt steeds meer toegepast. Het is gemakkelijker, maar vaak ook wel duurder. Het gebruik valt of staat met de deskundigheid van de gebruiker. POC bloedsuiker meters zijn algemeen goed tegenwoordig, maar het is tevens erg makkelijk om een uitslag te produceren die niet juist is.

Jammer dat er trouwens niet bij staat voor welke parameters de chip gebruikt kan gaan worden. Hartmarkers zijn er legio, het zal wel een Troponine vorm zijn. Daar zijn trouwens al POC apparaatjes voor. Op ons lab hebben we een Roch POC apparaatje als backup voor onze E module.

Overigens is het verschil tussen een capillaire afname (vinger of hielprik) niet dermate groot dat je daar geen juiste conclusies uit kunt trekken hoor. Met uitzondering van een bloedgas komen de waarde redelijk goed overeen. Dat is ook de reden dat bij neonaatjes die geen arterieele lijn hebben altijd een capillaire afname gedaan wordt...

[CaVeFiSh]

Ik denk dat ze zich in de toekomst zullen gaan focussen op alle immunoglobuline ( IgG, IgM, IgA, IgD, IgE) waarder. (Zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Immunoglobuline voor meer info voor degene die het interessant vinden) Aan de hand van deze gegevens worden momenteel de meest voorkomende gezondheidsproblemen vastgesteld gezien deze waardes directe betrekking hebben op de werking van het immuunsysteem.

Verder snap ik niet precies wat Leech_NL bedoeld maar naar mijn weten wordt bloed soms gehepariniseerd om stolling te voorkomen, wat die precies probeert te vertellen is mij dus ook niet helemaal duidelijk.

Maar om op het verhaal terug te komen, door middel van deze chip zal het dus mogelijk zijn om in de toekomst snellere en veel nauwkeurige metingen te verrichten waardoor patienten sneller geholpen kunnen zijn. Verder hoeven we ons ook niet echt druk te maken over de kosten, in het begin zal het wel prijzig zijn per chip. Maar als het eenmaal massaal in omloop gaat zal het vanzelf een paar eurotjes per chip zijn en kunnen de meeste werknemers van de bloedbank hun spullen pakken gezien hun overbodig zullen worden zoals hierboven al subtiel vermeld werd.

Dus eventjes in het kort de plus en minpunten:
+ snellere resultaten (secondes ipv weken mits het geen kweek betreft)
+ nauwkeurigere uitkomsten
+ goedkopere onderzoeken (op lange termijn)
+ minder menselijke fouten of onkunde omdat uitslagen duidelijker gedigitaliseerd kunnen worden voor de behandelend arts.
- bepaalde banen zullen mogelijk overbodig worden of alleen ter nacontrole benodigd.

[Reactie gewijzigd door CaVeFiSh op 23 juli 2024 15:39]

[Biinjo]

Obi-wan, I am sending you this blood sample..

Interessante ontwikkeling. Zou straks iedereen thuis een test-yourself-kit kunnen hebben waarmee men kan checken welke ziektes ze afgelopen week hebben opgelopen?
Ja ik weet dat deze ontwikkeling nog niet voor die toepassing is, ik denk nu gewoon een stukje verder.

[Eskimo0O0o]

Zou straks iedereen thuis een kit kunnen hebben [...] ?

De bron spiegelt de zaken nog rooskleuriger voor dan de tweakers.net versie. Nee, net zo min als je op een LOI wijze de diagnose van een ziekte kunt stellen door simpelweg je bloed in te sturen.

Afgezien van het feit dat perifeer bloed (vingerprikje) bij lange na niet dezelfde stoffen in dezelfde concentraties zal bevatten als veneus bloed (afgenomen uit bijvoorbeeld een ader in je arm), zal een machine uiteraard nooit ziektes aan kunnen tonen of uit kunnen sluiten. Daarvoor zul je nog altijd een arts nodig hebben.

Geneeskunde draait dan ook om contexten. Een bepaalde stof in je bloed kan in bepaalde gevallen heel eenduidig een enkele oorzaak hebben (HIV antilichamen komen in de regel niet zomaar uit de lucht vallen), maar bij heel veel andere bloedwaardes kun je niet zonder meer conclusies trekken uit het verhoogd dan wel verlaagd van een of meerdere waardes zijn. Ook kan een bepaalde waarde in het bereik van de normaalwaardes liggen, terwijl dit absoluut niet in dit bereik hoort te liggen. Denk hierbij aan het invoeren van het bloed van een zuigeling, terwijl het apparaat in de veronderstelling is dat het bloed van een volwassen persoon betreft.

Als je alle belangrijke factoren (leeftijd, geslacht, ras, gewicht, huidige of doorlopen infecties, medicatiegebruik, hydratiestatus, aanwezige co-morbiditeit, tijdstip van de dag, nuchter* of niet nuchter) alsnog in het apparaat in moet gaan voeren, wordt de hele zaak al dusdanig complex dat je beter naar een arts kunt gaan, omdat je veel waardes simpelweg niet weet of zelf niet op kunt meten.

*hier bedoel ik 'nuchter' in de zin van: heb je de afgelopen 3-6 uur iets gegeten of niet. dit heeft niet noodzakelijkerwijs met alcoholconsumptie te maken

Neemt niet weg dat het een nuttige ontwikkeling is, maar men moet in het achterhoofd houden dat -zoals in het artikel aangegeven- het hier een extra werktuig voor medisch personeel betreft. En die wil je toch wel graag in kundige handen houden lijkt mij.

[Reactie gewijzigd door Eskimo0O0o op 23 juli 2024 15:39]

[Wolfensteijn]

Met een stukje verdere doorontwikkeling kan dit prima gebruikt worden voor simpele thuis testjes. Kennis systeem eraan, wel bloed uit de vinger gebruiken. Zodra de apparatuur er niet meer uitkomt, melding laten weergeven dat het verstandig is een arts te raadplegen.

Dit heeft zeer zeker deze potentie, nu nog zien hoe het zich verder gaat ontwikkelen.

[Verwijderd]

Doktoren zullen ook worden vervangen door machines; de vraag is wanneer.

Zelf heb ik liever een ultra-intelligente machine. Als je zelf een beetje onderzoek doet naar bepaalde dingen dan is het niet lastig om een dokter op fouten te betrappen.

[almar]

Aardig stukje maar het klopt alleen niet.. Ik heb nog nooit gehoord van perifeer bloed, ik denk dat je arterieel bloed bedoelt? Het verschil tussen veneus bloed en arterieel bloed kan voor bepaalde stoffen (zuurstof, Co2 bv) groot zijn. Echter dat hangt af van de stof dus, allebei kan vaak gebruikt worden. Het is vooral een verhaal van afkapwaarde. En als jij HIV-antilichamen hebt dan maakt het niet uit welke status(hydratatie, tijdstop etc) je hebt, dan ben je namelijk seropositief:P Dus voor sommige dingen is het nuttig dat een arts te beoordeling doet, maar voor screening kan dit een ideale test zijn. Eigenlijk ontbreken de belangrijkste cijfers in dit document: sensitiviteit/specificiteit/- en + voorspellende waarde om echt iets van deze chip te kunnen zeggen.

[Eskimo0O0o]

En als jij HIV-antilichamen hebt dan maakt het niet uit welke status(hydratatie, tijdstop etc) je hebt, dan ben je namelijk seropositief:P - almar

Met een stukje verdere doorontwikkeling kan dit prima gebruikt worden voor simpele thuis testjes. - Wolfensteijn

En dáár heb je dus al het gevaar dat hier op de loer ligt. Tussen contracteren van HIV en het dusdanig toenemen van antilichaamserumconcentraties (leuk scrabblewoord) dat het aantoonbaar is zit al gauw 6 maanden. Wanneer we 'thuis HIV test doosjes' op de markt gaan brengen zoals we zwangerschappen testen, zullen veel mensen zich testen, een negatieve test uitlezen en zich dus onterecht veilig voelen. Ook in dergelijk simpele situaties heb je toch liever dat deze mensen zich bij een GGD melden en hier op zijn minst de wat uitgebreidere toelichting en consultatie meekrijgen.

[Jeff88]

Dan moet je ook thuis je bloed kunnen centrifugeren aangezien ze graag plasma op de chip willen hebben.

Ik vraag mij toch af of dit mooie ding herbruikbaar is of dat het meteen de prullenbak in kan.

[Flappiewappie]

Of een uur laten staan in een anti-coagulant gecoat buisje ;-)

[lexi]

In de tekst staat bloed- of bloedserum dus ik denk dat volbloed ook ogelijk zal zijn. Overigens zijn dit soort analyses juist interessant als je het resultaat direct wilt weten, dus het gebruik van serum is dan niet van toepassing. Als het afgenomen bloed eerst moet stollen en daarna centrifugeren ben je al snel minimaal 20 minuten verder.

POC heeft nog een mooie toekomst denk ik.

[Reactie gewijzigd door lexi op 23 juli 2024 15:39]

[Flappiewappie]

Denk meer richting een chip die gaat worden ingebracht en die je vitale levensfuncties in de gaten gaat houden.

Voor de wat bijzondere test hoef je idd niet meer in een potje te plassen oid, maar krijg je een soort van "zwangerschaps" test mee naar huis.

Wel kom er nog een paar andere (ethische) dingen bij kijkenj; stel iemand komt erachter dat diegene een kwaal heeft. Er zullen mensen zijn die dat dan verzwijgen waar een dokter anders meteen had ingegrepen. Dat zijn de nadelen die hieraan kleven. Groot deel is allemaal al technisch mogelijk.

[Jackax]

Hoezo zou iemand anders erachter kunnen komen dat hij/zij een kwaal heeft?
Ik neem aan dat de gegevens op deze chip alleen bekend worden bij artsen en doktoren.
Dan kunnen deze gelijk ingrijpen. en niet verzwijgen zoals jij zegt.

[Bartjezz]

Denk meer richting een chip die gaat worden ingebracht en die je vitale levensfuncties in de gaten gaat houden.

En als je dan bij de dokter komt, hoef je alleen maar je arm ff langs een scanner te halen en je krijgt een receptje automatisch uit de printer

[flippy]

mooie ontwikkeling, maar is de chip dan slechts eenmalig te gebruiken? als 1 zo'n chip als retail tegen de 100+ dollar gaat lopen -en dat gaan ze geheid, alles in medische wereld is minimaal factor 20 overpriced- zal de animo beperkt blijven tot de beter uitgeruste eerste hulp afdelingen.

ps: fimpje doet het niet hier (in duitsland)...

[CaVeFiSh]

Wat denk je dat een regulier bloed onderzoek kost dan?

[ocdaan]

De producten worden (als het goed is) ook 20x zo goed getest...

ps:niet alleen in Duitsland hoor, hier in Spanje ook niet

[Reactie gewijzigd door ocdaan op 23 juli 2024 15:39]

[Proxx]

in Griekenland ook niet

[Verwijderd]

filmpje doet het sowieso niet

[dragontje124]

hier in nederland doet ie het gewoon hoor

[Leech_NL]

Ik ben analist bij een klinisch chemisch lab.

Levi heeft het over 20 minuten stol tijd. Maar als patienten een antistiollingsmiddel krijgen, heeft serum soms de vervelende eigenschap om na te stollen. Dwz dat na centrifugeren het materiaal vloeibaar is, maar na verloop van tijd toch weer stolt. Gestold materiaal kan niet worden opgezogen door apparatuur, en erger nog naalden verstoppen van analyse apparatuur. Dat is nogal vervelend.

[CaVeFiSh]

Oke dan is dat helemaal duidelijk. Misschien handig om voortaan er gelijk een stukje tekst bij te zetten als verduidelijking. Maar wat je zegt is dan wel een belangrijk punt voor het ontwerp van de chip. Dit zou betekenen dat de patienten alsnog gescreend dienen te worden voordat ze er gebruik van maken. Dus mensen die bijvoorbeeld trombose hebben vallen buiten de mand als hier geen rekening mee gehouden wordt?

[Franckey]

Opvallend dit nieuwsbericht vlak nadat ik van de week op het Journaal hoorde dat Philips ook zoiets had.

[Verwijderd]

Yep, en al redelijk lang aan bezig,
hier een verwijzing van 2004 al.
http://www.physorg.com/news248.html
en de doorontwikkeling naar een product
http://www.medicalnewstoday.com/articles/130222.php

Je moet ze niet onderschatten daar op de campus in Eindhoven ;-)

[deus4]

Misschien een stomme vraag, maar is zo'n 'lab' chip een wegwerpding, of kun je hem meerdere keren gebruiken?

[beascob]

Zoekend naar meer info over dit Lab On a Chip lees je http://www.eetimes.com/ne...jhtml?articleID=221800157 hier dat er 16 pathogenen in deze chip onderzocht kunnen worden. 4x4 array?
In principe nog erg eenvoudige techniek dus.
Komende jaren nog prima te verveelvoudigen. Al zal het waarschijnlijk eerder meerdere chips gaan geven zoals een hart/bloed/vaten-chip of een stofwisselings chip naar mijn idee.
Vooral het ontwikkelen van optimale "deposities van antilichamen" of enzyme-markers zal tot veel patenten voeren waardoor de chip zijn prijs heeft.
Maar de huidige klinisch-medische laboratoria kunnen dan inkrimpen.

[Amanoo]

Zowel bloed als bloedserum.
Ik gok dat als ik mezelf een beetje schoon een lelijk prikje geef dat goed zou moeten zijn.
Lijkt me heel makkelijk. Een wondje heb je zo, maar je moet wel iets schoners dan een splinter kiezen. En ik begrijp dat je er antilichamen in moet stoppen, dus die moet je dan even kopen.
Hoeveel kost zo'n apparaatje?

[Leech_NL]

En dan maar hopen dat je patient niet gehepariniseerd wordt, nastollen is soms echt een ramp.

[CyberSnooP]

Prima verder dat je medicijnen studeert (of op andere wijze veel kennis hebt hierover), maar de gemiddelde tweaker kan natuurlijk niks met zo'n commentaar. (Behalve dan door het zelf na te zoeken).

Zou je willen vertellen wat jouw zorg of mogelijke probleem is op zo'n manier dat de gemiddelde lezer het hier in ieder geval enigszins kan begrjipen?