Onderzoekers van het Erasmus MC hebben een instrument ontwikkeld waarmee ontstekingseiwitten op de huid pijnloos kunnen worden gemeten. De zogenoemde Skinwash device kan helpen bij het herkennen van huidaandoeningen zoals eczeem en psoriasis, zonder dat daarvoor in de kwetsbare huid geprikt of gekrast hoeft te worden. Op termijn hopen de onderzoekers de technologie ook te gebruiken om een dreigende opvlamming te signaleren voordat klachten zichtbaar worden.
De Skinwash device is ontwikkeld door wetenschappelijk onderzoeker dermatologie Eveline de Geus en medisch immunoloog Wim Dik. De eerste onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in JID Innovations en op de technologie is inmiddels patent aangevraagd.
Ontstekingseiwitten opvangen
Het instrument bestaat uit een plastic armbandje met een klein cupje dat met vloeistof is gevuld. Een patiënt draagt het gedurende twintig minuten op de arm. Tussen de vloeistof en de huid bevindt zich een dun, halfdoorlatend membraan. Tijdens de meting kunnen ontstekingseiwitten vanuit de huid door dit membraan migreren. In het cupje bevinden zich kleine bolletjes waaraan antistoffen zijn bevestigd. Die vangen de ontstekingseiwitten op, waarna de stoffen in het laboratorium kunnen worden geanalyseerd.
Dat opvangmechanisme lost een belangrijk technisch probleem op. Op de huid bevinden zich proteasen die de gezochte eiwitten kunnen afbreken. De onderzoekers zochten daarom naar een methode die de biomarkers niet alleen verzamelt, maar tegelijkertijd tegen die afbraak beschermt.
De Skinwash device is getest bij gezonde proefpersonen en bij patiënten met atopische dermatitis (AD) en psoriasis. Bij patiënten werden verhoogde concentraties ontstekingseiwitten aangetroffen die bij deze aandoeningen passen. Op basis van het gemeten eiwitprofiel kon bovendien onderscheid worden gemaakt tussen AD en psoriasis. Volgens de onderzoekers kan de methode daarmee worden gebruikt om huidziekten te signaleren en te diagnosticeren.
Opvlamming eerder herkennen
De ontwikkeling maakt deel uit van een bredere onderzoeksvraag naar de invloed van luchtvervuiling op de gezondheid. Luchtvervuiling kan immuunziekten zoals eczeem en psoriasis laten opvlammen. De onderzoekers willen daarom achterhalen of veranderingen in ontstekingseiwitten al op een nog ogenschijnlijk gezonde huid meetbaar zijn voordat patiënten klachten ontwikkelen.
De Skinwash device blijkt niet alleen op aangedane huid te functioneren, maar ook op huid die nog intact is. Dat biedt perspectief voor vroegsignalering. Uiteindelijk is het de bedoeling om samen met de TU Delft te onderzoeken of een sensor kan worden ontwikkeld die dergelijke veranderingen realtime meet. Patiënten zouden dan mogelijk eerder maatregelen kunnen nemen, bijvoorbeeld door een arts te raadplegen of blootstelling aan luchtvervuiling te vermijden.
Onderzoek naar contactallergie
De onderzoekers willen de technologie daarnaast inzetten bij contactallergieën. De huidige diagnose gebeurt met een plakproef, waarbij allergenen op de huid worden aangebracht om een reactie uit te lokken. Het onderscheid tussen een allergische reactie en gewone huidirritatie is daarbij niet altijd eenvoudig zichtbaar.
De Geus en Dik starten in het najaar een studie om te onderzoeken of specifieke ontstekingseiwitten daarbij meer duidelijkheid kunnen geven. Uit de literatuur zijn ongeveer 25 mogelijk relevante eiwitten bekend. Eerst moet worden bepaald welke kleinere combinatie voldoende informatie oplevert voor een praktische diagnostische test.
Het onderzoek valt binnen Personalized, Real-Time Health Impact of Climate Change and Pollution, onderdeel van Convergence Health & Technology, waarin onder meer Erasmus MC en TU Delft samenwerken. De Skinwash device laat zien hoe sensortechnologie en biomarkeranalyse kunnen worden gecombineerd om huiddiagnostiek minder belastend en mogelijk steeds meer voorspellend te maken.
Slimme monitoring infecties
Ruim een jaar geleden ontwikkelde een internationaal onderzoeksteam een slimme huidsensor die continu temperatuurveranderingen meet en daarmee vroegtijdig ontstekingen en infecties kan signaleren. De flexibele sensor werkt thermo-elektrisch en heeft daardoor geen batterij of externe stroomvoorziening nodig.
De technologie, ontwikkeld onder leiding van de Universitat Rovira i Virgili in samenwerking met onder meer de Universiteit van Porto, zet temperatuurverschillen om in elektrische signalen. Daarmee kan realtime een thermische kaart van de huid worden gemaakt. Dit kan helpen bij het volgen van wondgenezing en het snel herkennen van mogelijke complicaties.
Tijdens simulaties en tests op menselijke huid, waaronder onder nagebootste zweterige omstandigheden, detecteerde de sensor temperatuurverschillen vanaf 0,4 graden Celsius. De reactietijd bedroeg minder dan drie seconden. Volgens de onderzoekers kan de technologie daarmee een flexibel en energiezuinig alternatief bieden voor bestaande meetmethoden, zoals infraroodcamera’s en puntsensoren.
Referenties
Onderzoek (JID Innovations), Convergence
