‘Lichtend’ antibioticum maakt infectiehaard zichtbaar

De plaatsen van infectie zijn bij de muis duidelijk zichtbaar. Rood geeft aan dat de bacteriën zijn uitgeschakeld (foto: RUG)

De plaatsen van infectie zijn bij de muis duidelijk zichtbaar. Rood geeft aan dat de bacteriën zijn uitgeschakeld (foto: RUG)

Een onderzoeksgroep van het universitair medisch centrum van de Rijksuniversiteit Groningen heeft, in samenwerking met onderzoekers van de universiteit van Würzburgeen methode ontwikkeld waarmee bacteriële infecties op implantaten, maar uiteraard ook elders, vroegtijdig vallen op te sporen. Daarbij dient een lichtgevend antibioticum (Vancomycine) als signaalstof. Vooralsnog gaat de methode niet verder dan 1 cm onder de huid. Lees verder

Levende weefsels drukken met een printer

Weefselprinter De driedimensionale printer maakt momenteel grote furore en er wordt al gespeculeerd over het drukken van hele organen. Zo ver is het allemaal nog (lang?) niet. Op de komende Biotechnica-beurs in Hannover laat het Fraunhoferinstituut IGB een printer zien waarmee levende weefsels, zoals een huid, zijn te drukken. Het lijkt allemaal heel erg op de printer die bij, nagenoeg, iedereen in huis staat, met dat verschil dat er in de patronen geen inkt maar een gelatine-oplossing van levende cellen zit. Gelatine is een afbraakproduct van collageen, het hoofdbestanddeel van natuurlijke weefsels.
Lees verder

Programmeertaal ontwikkeld om DNA te synthetiseren

Chemische computer

Kunstenaarsimpressie van de gedachte chemische computer (foto: universiteit van Washington)

Het moet mogelijk zijn net zoals bij computers, een programmeertaal/computer te ontwikkelen waarmee stukken DNA zijn te maken die een bepaalde chemische ’taak’ uitvoeren. Op de keper beschouwd is scheikunde eigenlijk ook een vorm van programmeren: Als stof A in contact wordt gebracht met stof B onder die en die omstandigheden, dan ontstaan stoffen C en D. Zoiets. Met DNA is het allemaal wat ingewikkelder. Daarmee zou je een heel ‘netwerk’ aan chemische reacties kunnen sturen. Onderzoekers van de universiteit van Washington hebben een ‘programmeertaal’ ontwikkeld, die dienstig zou zijn voor het stroomlijnen van een hele serie chemische reacties. Lees verder

Een kunstbeen sturen met je gedachten

Een Amerikaanse man heeft een kunstbeen aangemeten gekregen dat hij met zijn gedachten kan sturen. Dat is mogelijk door de zenuwen in de beenstomp zijn verbonden met het sturingscircuit van de prothese. De man schakelt nu eenvoudig over van wandelen naar een trap beklimmen en hij schijnt met dat been zelfs een balletje te kunnen trappen.

Lees verder

Hartslag voortkomt kraken pacemaker

Hartslagslot

Als de medisch technicus met de ‘programmeur’ (links) de patiënt aanraakt, dan maakt die een ECG net als het inwendige apparaat (IMD, rechts). Komen die overeen dan mag de technicus doen wat ie moet doen (foto: Rice-universiteit).

Inwendige elektrische apparaten als pacemakers of insulinepompjes, zijn kraakbaar. Als iemand daar lol in heeft kan ie het apparaat ontregelen of onklaar maken. Het is, mij althans, nog niet bekend of er al een moord op afstand op zo’n manier is gepleegd, maar om dat te voorkomen hebben onderzoekers van de Amerikaanse Rice-universiteit in Texas een ‘slot’ bedacht waarmee deze risisco’s tot een minimum wordt teruggebracht: de eigen hartslag. Lees verder

Bewustzijn is simpel meetbaar

bewustzijnsmeting Het is soms onmogelijk vast te stellen of iemand bij bewustzijn is of niet. In de klinische praktijk beoordelen artsen het bewustzijn op basis van het vermogen van een patiënt om te reageren op prikkels en opdrachten als “knijp in mijn hand” of “open je ogen”. Patiënten met ernstige hersenbeschadigingen kunnen echter wel bewust zijn maar toch niet in staat zijn om te reageren, gewoon omdat ze de vraag niet begrijpen of omdat ze volledig verlamd zijn.
Onderzoek van groep neurologen van, onder meer, de comagroep van universiteit van Luik, heeft een relatief simpele methode opgeleverd waarmee de mate van bewustzijn in één enkel cijfer is uit te drukken, ongeacht de bewustzijnstoestand van de patiënt (diepe slaap, coma of algehele verdoving). In deze benadering krijgen de hersenen een magnetische puls. Het elektrisch signaal dat de hersenen daarop genereren word gemeten (er wordt een EEG gemaakt). Dat EEG wordt gecomprimeerd met soortgelijke wiskundige methodes als die worden gebruikt bij het ‘samendrukken’ van digitale bestanden op een computer. Uit de mate van compressie valt dan een getal te berekenen dat, in principe, tussen de 0 en de 1 ligt: hoe meer hersenactiviteit er is, hoe minder dat lukt. 0 zou hersendood betekenen, 1 een hyperactief brein. Het getal, de zogeheten perturbatiecomplexiteitsindex (PCI), is dan een maat voor de hersenactiviteit (in feite dus omgekeerd aan de samendrukbaarheid van het EEG). Ergens bij 0,3 hebben de onderzoekers de grens getrokken tussen al of niet bij bewustzijn.
De techniek is op 20 mensen uitgeprobeerd die een of andere hersenbeschadiging hadden. Patiënten in de vegetatieve toestand (wakker maar niet bij bewustzijn) scoorden laag (tussen 0,19 en 0,31). Patiënten die uit een coma waren gekomen hadden wat hogere scores. Twee patiënten hadden een locked-insyndroom: hun geestelijke vermogens zijn normaal, maar ze kunnen zich maar zeer beperkt uiten via, bijvoorbeeld, het knipperen met de oogleden. Hun score lag op 0,51 en 0,62; in dezelfde ordegrootte als de wakkere mens.
Op de webstek van Science valt te lezen dat de methode een stap vooruit betekent om het bewustzijnsniveau te bepalen, maar dat het pas een begin is. Er is nog steeds een overlap tussen mensen met een minimaal bewustzijn en mensen die daar net uit zijn gekomen, maar nog gedesoriënteerd zijn en beperkt kunnen communiceren. Dat onderscheid is van belang voor artsen om te bepalen of het zin heeft met de patiënt via simpele tekens te communiceren. Hoe dan ook wordt de nieuwe techniek als een stap in de goede richting gezien.

Bron: AlphaGalileo

“Lichaamsscan is nutteloos, gevaarlijk en duur”

Een totale lichaamsscan is een oprisping van dubieus commercialisme, schrijft cardioloog René Dijkgraaf vandaag in De Volkskrant. De minister van Volksgezondheid, Edith Schippers, overweegt die toe te staan. Niet omdat dat goed voor de gezondheid zou zijn, daar is volgens Dijkgraaf geen enkel bewijs voor, maar ‘vanwege de keuzevrijheid van het individu’. Dijkgraaf: “Ze lijkt de keuzevrijheid van ondernemers te bedoelen, die er goede handel in zien en die dit soort schijnargumenten aanreiken.” Dijkgraaf betoogt dat dit soort ongerichte onderzoeken nauwelijks zin hebben: je ontdekt er niks mee, onschuldige vlekjes die gevonden worden vergen duur vervolgonderzoek en elke scan kost vele honderden euro’s. Tel uit je winst. Dat weggegooide geld zou veel beter kunnen worden besteed aan thuiszorg (die nu ernstig belaagd wordt), de geestelijke jeugdzorg, het anti-rookbeleid en gaan zo maar door. “Het is middels goedkope voorlichtingscampagnes goed mogelijk uit te leggen welke preventieve zorg wél en welke níét zinvol is en waarom we er trots op mogen zijn dat we Prescan (de beoogde leverancier; as) grotendeels buiten de deur hebben weten te houden.Dat levert de handel echter geen geld op. Schippers heeft in haar aanbidding van de God der Vrije Markt al een hele kermis aan nutteloze themakliniekjes toegestaan, waardoor de zorgkosten explodeerden. Ik hoop dat de Gezondheidsraad deze oprisping van dubieus commercialisme krachtig zal afkeuren”, besluit de cardioloog zijn pleidooi..

Bron: De Volkskrant

Slim mes wijst chirurg waar kanker zit

'Slim' chirurgisch mes
Aan het Londense Imperial College is een ‘slim’ chirurgisch mes ontwikkeld dat de chirurg met 100% zekerheid vertelt of weefsel kankercellen bevat of niet. De deugdelijkheid zou op 91 patiënten zijn beproefd. Het wegsnijden van kankerweefsel is nog altijd een van de probate middelen om kanker te bestrijden. Veiligheidshalve haalt de chirurg dan altijd ook wat extra, gezond weefsel weg. Het is vaak lastig te zien of weefsel kankercellen bevat. Zo moet een op de vijf patiënten met borstkanker opnieuw geopereerd worden. Bij twijfel wordt een monster van het weefsel voor onderzoek naar het lab gestuurd, terwijl de patiënt verdoofd is.
Het ‘slimme’ mes, heel modisch iKnife gedoopt, is gebaseerd op zogeheten elektrochirurgie, een al in 1920 ontwikkelde techniek die tegenwoordig alom gebruikt wordt. Bij elektrochirurgie wordt elektrisch opgewekte hitte gebruikt om te snijden om, onder meer, bloedverlies te voorkomen. De uitvinder van het ‘slimme’ mes, Zoltan Takats, kwam op het idee de rook die daarbij ontstaat niet simpelweg af te zuigen, maar te analyseren met behulp van een massaspectrometer, een apparaat dat chemische verbindingen scheidt op basis van hun massa. Het spectrum dat daaruit ontstaat geeft informatie over het celmateriaal waar het mes doorheen snijdt. Takats en zijn medewerkers hadden al massaspectra gemaakt bij operaties van zowel kanker- als niet-kankerweefsel en van allerlei typen kanker. Daarmee kregen ze gegevens, in feite een soort bibliotheek, in handen waarmee ze konden bepalen of het doorsneden weefsel kankercellen bevat. Tijdens het opereren worden de massaspectra van de patiënt die onder het mes ligt vergeleken met de referentiespectra. Na 3 sec is dan duidelijk of het weefsel kankercellen bevat of niet. Het mes werd, zoals gezegd, gebruikt in 91 operaties en de ‘conclusies’ van het mes bleken in alle gevallen overeen te komen met de diagnose na de operatie.
Het eerste doel van het onderzoek was het ‘herkennen’ van kankerweefsel, maar volgens Takats is het ‘slimme’ mes tot veel meer in staat, zoals het detecteren van slechte doorbloeding of de diverse bacteriën die in een weefsel aanwezig zijn. Het mes is ook gebruikt om paarden- van rundervlees te onderscheiden.

Bron: Eurekalert

Is het hoofd- of lichaamstransplantatie?

Al in de jaren '70 werd bij Rhesusaapjes een hoofd getransplanteerd (beeld uit YouTube-filmpje)
Het zal niet meer zo lang duren eer de eerste hoofd(of lichaams-)transplantatie een feit zal zijn. Dat beweert althans de Italiaanse neuroloog Sergio Canavero in het blad Surgical Neurology International. Het zou dan gaan om mensen met een ziek lichaam (bijvoorbeeld aangetast door kanker) maar een gezond hoofd. De romp van de ‘donor’ (wie doneeert er aan wie?) moet, uiteraard, gezond zijn.
Bij de operatie luistert alles zeer nauw. Het hoofd en de romp moeten met een uiterst scherp mes van elkaar gescheiden worden, schrijft de Britse krant The Independent beeldend. Het hoofd zal dan met een polymere lijm (een mengsel van polyetheenglycol en chitosan) aan de nieuwe romp moeten worden vastgemaakt; eerst wordt het ruggenmerg weer verbonden en vervolgens de andere ‘banen’ (spieren, bloedvaten, zenuwbanen e.d.). Het verbinden van hoofd en romp zou ook kunnen gebeuren met behulp van elektrofusie, een techniek die lijkt op die die werd toegepast bij het tot leven brengen van het monster van Frankenstein in het boek van Mary Shelley, stelt de Britse krant fijntjes. Zo’n transplantatie is niet goedkoop. Die zou zo’n € 10 miljoen  kosten.
Al vele jaren geleden zijn er bij dieren hoofdtransplantaties uitgevoerd. In de jaren ’70 werd bij Rhesus-aapjes zo’n transplantatie uitgevoerd. De aapjes bleven in leven, maar doordat de zenuwbanen niet konden worden verbonden was het alsof die een dwarslaesie hadden: ze waren vanaf de schouders naar beneden geheel verlamd. Met de lijmmethode (GEMINI genaamd) zou dat obstakel de wereld uit zijn, maar perfect is die niet. Voor Canavera is dat geen probleem: “Als maar 10% verbonden is dan is dat voldoende om de beheersing te hebben over het bewegingsapparaat in de mens.” Voor hij de operatie bij mensen gaat uitvoeren, zal hij eerst oefenen met apen en lijken, zo meldt Futura-Sciences. Of het ook daadwerkelijk zo ver komt is nog maar de vraag, stelt dat webblad. Er zitten natuurlijk nogal wat ethische haken en ogen aan deze transplantatie. Zo kan de receptor (of is het toch de donor?) na ontvangst van een nieuw lichaam in principe wel kinderen krijgen, maar die hebben het erfgoed van de rompdonor (hoofdreceptor?). En dan spelen er natuurlijk ook nog andere hachelijke zaken zoals die bij andere transplantaties spelen, nog eens extra pregnant, want de een zijn/haar dood is leven voor een ander. En waarom, vraagt Futura-Sciences zich af, wordt zoiets niet in een belangwekkend blad als Nature of Science geplaatst?

Bron: Futura-Sciences (foto uit YouTube-filmpje)

Glycanen (suikers) verraden ziekte

GycaansensorVeranderingen in de samenstelling van een glycaan, gebonden aan een eiwit (lichtgrijs) en drie verschillende lectines (kleur; lectines zijn eiwitten die glycanen kunnen ‘herkennen’.

Glycanen zijn suikers die je als de eerste verdedigingslinie van ons afweersysteem zou kunnen beschouwen. Ze spelen een rol in het op gang brengen van de ’trein’ van het afweersysteem als er indringers zijn gesignaleerd. Het meten van glycanen zou een adekwate methode zijn om ziektes vroegtijdig op het spoor te komen. Het probleem daarbij was de ingewikkeldheid van dit type suikers. De Slowaakse onderzoeker Ján Tkáč heeft samen met zijn medewerkers een biochipsensor ontwikkeld, waarmee, met behulp van binding aan lectines (een bepaald soort eiwitten), de veranderingen in de glycosylering (het binden aan eiwitten of andere organische moleculen) kan worden gedetecteerd, waardoor zo een ziekte bijtijds op het spoor kan worden gekomen. Op deze manier zouden, bijvoorbeeld, kankercellen kunnen worden opgespoord. De gevoeligheid van deze sensor zou een miljoen tot een miljard maal hoger zijn dan die van fluorescentiebiochips, stelt Tkáč.
De chips zijn zo klein dat ze ook in het lichaam toegepast kunnen worden. Op die manier zouden ook indringers kunnen worden getraceerd, die er veel ‘werk’ van maken zich af te schermen van het afweersysteem zoals sommige kankercellen of HIV. Binnen het onderzoeksproject, ELENA gedoopt, zou de glycaanmeter ook betrouwbaarder (moeten) zijn. Analysemethodes waarbij met ‘markeringen’ zoals fluorescentie wordt gewerkt om interacties te kunnen constateren zouden invloed op het meetresultaat kunnen hebben. “Wij meten een elektrische weerstand en hebben geen markeerders nodig. Zo kunnen we de reacties op een natuurlijker wijze meten, dichter bij de bron, waardoor de meting sneller, gevoeliger en betrouwbaarder kan zijn”, zegt de onderzoeker.

Bron: Alpha Galileo