Sturen met magneten
Het uitleesapparaat bevat magneten waarmee de magnetische bolletjes kunnen worden bewogen. Zodra de bolletjes voldoende troponine-moleculen hebben kunnen binden, worden ze met behulp van de magneten naar de bodem van de cartridge getrokken. Hier zijn ook antilichamen vastgemaakt waarmee de troponine-moleculen aan de ondergrond worden vastgeplakt. Daarmee wordt het aantal aan de bodem gebonden bolletjes een maat voor de concentratie van de troponine-moleculen in het bloeddruppeltje. Door vervolgens de niet-gebonden bolletjes met een magneet naar boven te trekken, blijven alleen de aan de bodem gebonden bolletjes over. Om te meten hoeveel dat er zijn, wordt de bodem van onderen met licht beschenen. De hoeveelheid schaduw op de bodem geeft uiteindelijk aan hoeveel troponine er in het bloed aanwezig is.
Minieme concentraties meten
‘Met de magnetische bolletjes zorgen we er dus voor dat de eiwitten snel worden gebonden. Door de zogeheten ‘spoelstap’, als we de niet-gebonden bolletjes van het oppervlak af trekken, verminderen we de ruis in de metingen. Deze twee stappen zorgen ervoor dat de gevoeligheid van deze detectiemethode veel beter is dan van andere snelle troponine-testen,’ legt Irmscher uit. ‘We kunnen zo stoffen meten in concentraties van 30 miljardsten van een gram per liter.’

Vol bloed
Omdat de test werkt met vol bloed, moest er een aantal hordes worden genomen. ‘Uiteindelijk meten we de eiwitconcentratie in het bloedplasma, dus moesten we een filter ontwikkelen dat het plasma scheidt van de rode en witte bloedcellen.’ Dat is niet makkelijk, legt Irmscher uit. ‘Je moet een filter maken dat onder andere bloedcellen tegenhoudt, maar de eiwitten waarin je geïnteresseerd bent wel doorlaat. Dat filter moet niet verstoppen, en het moet voor hele verschillende bloedsamenstellingen werken.’
Filter
Het had dan ook geen zin om te werken met modelvloeistoffen, vertelt hij. ‘Wij zijn vanaf het begin gaan werken met vol bloed van heel veel verschillende individuele patiënten. De variatie in hoeveelheden rode bloedcellen tussen verschillende patiënten is enorm. Het was dus een grote uitdaging om een filter te maken dat flexibel genoeg is om al die uitersten aan te kunnen. Binnen NanoNextNL hebben onderzoekers onder andere een theoretisch model ontwikkeld voor dat filter.’
Kijkvenster
Fundamenteel onderzoek heeft een belangrijke rol gespeeld bij het ontwikkelen van het uiteindelijke product, zegt hij. ‘Zo is er binnen NanoNextNL een proefopstelling ontwikkeld, waarmee we konden kijken wat er precies met de bolletjes gebeurt. We hadden als het ware een dwarsdoorsnede van de kamer met een kijkvenster erin, zodat we de bewegingen van de bolletjes konden volgen. Zo konden we onder meer de optimale concentratie van de bolletjes bepalen. Je moet er genoeg in oplossing brengen om zoveel mogelijk van het eiwit te kunnen binden. Maar als je er teveel instopt, gaan ze elkaar in de weg zitten en kunnen ze niet aan het oppervlak binden om gedetecteerd te worden.’
Meer informatie
www.philips.com/minicare