Biomonitoring met biosensoren in samenwerking met ParaMedir

De vergrijzende samenleving betekent dat steeds meer mensen zorg nodig zullen hebben. Tegelijkertijd blijft het personeelstekort in de zorg toenemen. Volgens het ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport (VWS) zal het personeelstekort oplopen tot 135.000 zorgprofessionals in 2031. Volgens sommige inschattingen moeten per 2040 één op de vier werkende mensen in de zorg werken om aan alle voorziene zorgvragen te voldoen.

Een van de manieren om deze tekorten tegen te gaan is om patiënten langer thuis te laten wonen en meer thuiszorg aan te bieden. Point-of-Care-technologie kan hierbij helpen. Point-of-Care-technologie omvat testen of metingen die direct bij de patiënt uitgevoerd kunnen worden, soms door de patiënt zelf. Denk bijvoorbeeld aan zelftesten tijdens de coronapandemie. Het is aangetoond dat verbeterde en frequente monitoring van patiënten, zoals bij diabetes, een aanzienlijke invloed heeft op het welzijn van patiënten. Dit geldt niet alleen voor het monitoren van ziektecondities, maar ook om een gezonde levensstijl te bevorderen.

In dit project wordt gewerkt aan Point-of-Care-technologie waarmee patiënten met gebruik van biosensoren de waarden in lichamelijke vloeistoffen kunnen meten. Hiermee kunnen ze hun eigen ziektebeeld beter monitoren. Ook kunnen zorgprofessionals (met name in de thuiszorg) betere inschattingen maken. 

Dit project bouwt voort op de kennis die eerder is opgedaan door ParaMedir (in samenwerking met het UMCG, Health Hub Roden en GitGud) om microfluïdica succesvol te combineren met elektrochemische microbiosensoren in de ontwikkeling van biomedische apparaten
waarmee verschillende belangrijke biomarkers kunnen worden gemeten. In dit project wordt deze technologie doorontwikkeld om een nieuwe reeks biomonitoringoplossingen voor verschillende patiëntengroepen. De nadruk ligt hierbij op nierziekten, hart- en vaatziekten, diabetes, chirurgische ingrepen en chirurgische implantaten. 

Het hoofddoel van dit project is het ontwikkelen van nieuwe, geavanceerde oplossingen voor biomonitoring op basis van baanbrekende platformtechnologie die micro(bio)sensoren en microfluïdica (vloeistoffen en gassen op micrometerschaal) combineert. Met andere woorden, het monitoren van biomarkers met gebruik van sensoren en biologische vloeistoffen in het lichaam. Met de kennisontwikkeling in dit project kunnen de volgende medische apparaten ontwikkeld worden voor zowel de klinische praktijk als de thuiszorg:

1. Point-of-care apparaten (sneltesten) voor niet-frequente metingen
2. Biomonitoringsapparaten voor intensieve monitoring

In het project worden functionele prototypes ontwikkeld voor deze apparaten. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de technologie die een van de partners, ParaMedir, eerder heeft ontwikkeld. In dit project wordt de huidige technologie verder uitgebreid om nieuwe biologische vloeistoffen en biomarkers te kunnen verwerken. Hiervoor worden nieuwe micro-elektroden en microbiosensoren ontwikkeld, en wordt er gekeken naar hoe deze geïntegreerd kunnen worden in één apparaat. Het apparaat wordt gemaakt met biocompatibele, duurzame materialen en met gebruik van 3D-printtechnologieën. Tenslotte wordt deze technologie geoptimaliseerd om beter bij toepassingen in de thuiszorg te passen.

Het project verwacht nieuwe kennis te ontwikkelen op het gebied van de kerntechnologieën (microbiosensoren en micofluïdica) en prototypes te ontwikkelen van geavanceerde biomonitoring en Point-of-Care-apparaten. De focus ligt hier zowel op hardware als software. Aan het einde van dit project zullen de partners de prototypes hebben getest in reële scenario’s. Het eindresultaat is een reeks functionele prototypes voor biomarker-monitoring en een cloud-gebaseerde applicatie die op afstand zorgprofessionals toegang geeft tot real-time data.

Het onderzoeksteam binnen de Hanzehogeschool richt zich met name op nieuwe microfluïdische oplossingen voor de integratie van de sensoren en nieuwe softwareoplossingen voor signaalacquisitie en analyse van de microbiosensoren. 

Met deze technologie worden zorgmedewerkers ontlast, omdat ze makkelijker en op afstand hun patiënten kunnen monitoren. Daarnaast kunnen patiënten zichzelf monitoren, hun leefstijl aanpassen, en op tijd hulp inschakelen. Deze factoren kunnen ervoor zorgen dat patiënten met een (chronische) ziekte ouderen langer onafhankelijk thuis kunnen wonen, en beter inzicht hebben in hun eigen gezondheid.

Daarnaast heeft het project ook een positieve impact wat betreft duurzaamheid. De biomonitoringsapparaten die ontwikkeld worden hebben een kleinere koolstofvoetafdruk dan de huidige opties voor biomonitoring. Dit komt onder andere doordat Point-of-Care zelftesten een stuk kleiner zijn dan huidige bioanalytische apparaten. Ze zijn draagbaar, en hebben een kleinere ecologische voetafdruk wat betreft vervoer. 

Tenslotte zal het project bijdragen aan het versterken van de leidende positie van de regio Groningen binnen de gezondheidssector.

Vergrijzing en de toename van de levensverwachting brengen grote maatschappelijke uitdagingen met zich mee, waaronder hoge zorgkosten. Het vinden van een betaalbare en passende oplossing voor de monitoring van patiënten is daarom ook economisch interessant. Daarom worden na de voltooiing van dit project verschillende valorisatieprojecten opgestart. Elk van de concepten die in het project zijn gevalideerd worden verder ontwikkeld in een nieuw, innovatief product dat aansluit aan de behoeften van de eindgebruikers. Dit product zal daarna op de markt gebracht worden. De producten hebben de potentie om de algehele efficiëntie van de regionale gezondheidszorg te bevorderen en  voor enorme kostenbesparingen te zorgen.

Tenslotte zal het project de positie van Noord-Nederland op het gebied van de gezondheidszorg en innovatie verbeteren. De projectpartners vormen samen een innovatief netwerk, en kunnen door kennisdeling een belangrijke bijdrage leveren aan het ecosysteem in de regio. Daarnaast zullen de partners regelmatig zorgverleners uit de regio betrekken bij bijeenkomsten om de uitwisseling van kennis te bevorderen.