Een op Star Trek geïnspireerd handheld-apparaat op basis van een siliciumchip zou kunnen helpen bij het maken van snelle, geavanceerde medische diagnostiek toegankelijker voor mensen over de hele wereld, wetenschappers zeggen.

In een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Biosensoren en bio-elektronica , onderzoekers van de Universiteit van Glasgow beschrijven de nieuwste ontwikkeling in hun 'multicorder'-project, geïnspireerd door het beroemde tricorder-apparaat van Star Trek, die de medici van de show gebruiken om snelle en nauwkeurige diagnoses te stellen.

Hun nieuwe apparaat dat een handheld-sensor koppelt aan een smartphone-app om de niveaus van verschillende metabolieten in vloeistofmonsters van patiënten te meten.

Metabolieten zijn kleine moleculen die worden aangetroffen in vloeistoffen uit het menselijk lichaam. Door hun relatieve overvloed te meten en te volgen, wetenschappers kunnen de algemene gezondheid of de progressie van specifieke ziekten volgen.

De mogelijkheid om snel meerdere metaboliet-biomarkers tegelijkertijd te detecteren en te kwantificeren, maakt dit apparaat bijzonder nuttig in geval van een hartaanval, kanker en beroerte, waar een snelle diagnose essentieel is voor een effectieve behandeling.

Hoewel metabolieten momenteel kunnen worden gemeten met bestaande processen zoals nucleaire magnetische resonantie en afgebroken massaspectrometrietechnieken, beide benaderingen zijn duur en vereisen omvangrijke apparatuur die traag diagnostische resultaten kan opleveren.

Het nieuwe apparaat van de onderzoekers is gebouwd rond een nieuwe vorm van complementaire metaaloxide-halfgeleiderchips (CMOS). CMOS-chips zijn goedkoop te produceren en worden vaak gebruikt in beeldverwerkingsapparatuur.

De chip is kleiner dan een vingertop en is verdeeld in meerdere reactiezones om vier metabolieten gelijktijdig te detecteren en te kwantificeren uit lichaamsvloeistof zoals serum of urine. Het apparaat kan worden bediend via elke Android-tablet of smartphone die data-acquisitie, berekening, visualisatie en kracht.

Dr. Samadhan Patil van de School of Engineering van de Universiteit van Glasgow is hoofdauteur van het artikel. Dr. Patil zei:"We hebben meerdere metabolieten kunnen detecteren en meten die geassocieerd zijn met een hartinfarct, of hartaanval, en prostaatkanker tegelijkertijd met dit apparaat. Dit apparaat heeft het potentieel om de progressie van de ziekte in de vroege fase te volgen en is bij uitstek geschikt voor de daaropvolgende prognose."

Professor David Cumming, Hoofdonderzoeker van het project van de University's School of Engineering zei:"Handheld, goedkope diagnostische apparaten die metabolieten nauwkeurig kunnen meten, openen een breed scala aan toepassingen voor medicijnen, en met deze nieuwste ontwikkeling zijn we een belangrijke stap dichter bij het op de markt brengen van zo'n apparaat gekomen."

"Het is een opwindende doorbraak en we willen graag voortbouwen op de technologie die we tot nu toe hebben ontwikkeld."

Professor Mike Barrett van de University's School of Life Sciences, mede-onderzoeker van het project, zei:"Dit nieuwe handheld-apparaat biedt democratisering van metabolomics, die zich anders in het laboratorium bevindt, en biedt een goedkoop alternatief voor het bestuderen van complexe paden bij verschillende ziekten."

De krant, getiteld "Een geïntegreerd draagbaar systeem voor gelijktijdige meting met één chip van meerdere metabolieten die verband houden met ziekten, " is gepubliceerd in Biosensoren en bio-elektronica .