Het prototype van het handheld device dat de multidisciplinaire teams van Fernandez Rivas en Van Doorn ontwikkelen, lijkt qua uiterlijk op een oorthermometer. Als het aan beide wetenschappers ligt, functioneert het straks als een combinatie van de ‘medical tricorder’ en ‘hypospray’ waarmee dr. Leonard – Bones – McCoy in Startrek zijn bemanning behandelt.
Captain Kirk
Door de tricorder (scanner) vlakbij hun huid te houden, weet Bones binnen 1 seconde hoe het is gesteld met de gezondheid van captain Kirk, Spock, Nyota Uhura en Pavel Chekov. En in een oogwenk dient hij hen vervolgens met de hypospray allerlei levensreddende medicijnen toe. Zonder een centje pijn.
Zo ver zal het device van Fernandez Rivas en Van Doorn – tevens farmacoloog – waarschijnlijk niet gaan. Maar het meet straks wel verschillende eigenschappen van de huid, zoals dikte en elasticiteit om te bepalen met hoeveel kracht de medicatie moet worden ‘afgevuurd’. Ook berekent het welke dosis medicatie nodig is om het gewenste effect te hebben. ‘Met het apparaatje kun je straks de toediening van medicatie beter personaliseren,’ verwacht het tweetal.
Finetunen
Het duo is het eerste prototype nu verder aan het ontwikkelen en finetunen. Er worden in wezen twee technieken aan elkaar gekoppeld: ten eerste wordt de techniek die de medicatie op de huid ‘afschiet’ verpakt in een handzaam apparaatje.
Ten tweede ontwikkelt Fernandez Rivas de sensor die de eigenschappen van de huid gaat scannen. ‘We gaan de huid van mannen en vrouwen met verschillende leeftijden en van mensen met verschillende huidskleuren onderzoeken. We weten bijvoorbeeld dat een donkere huid vaak iets stugger en dikker is dan een lichte huid.’
Mug
In het Erasmus MC staat op dit moment al de Enerjet, een groot apparaat waarmee volwassenen en sinds kort ook kinderen met sterk verdikte littekens naaldloos kunnen worden geïnjecteerd met medicatie.
Links het prototype van het naaldloze injecteerapparaatje, rechts het injecteerdevice van de Enerjet Foto’s Esther Morren
‘Uit ons onderzoek van de afgelopen jaren blijkt dat patiënten de naaldloze injecties effectiever en veel minder pijnlijk vinden dan naaldinjecties. De overgrote meerderheid zou het dan ook aan andere patiënten aanbevelen’, weten Van Doorn en Fernandez Rivas.
‘Ongeveer 1 op de drie mensen is daarnaast erg bang voor naalden’, zeggen ze. ‘Vooral kinderen vinden een prik ontzettend vervelend en eng. Een mens krijgt gemiddeld 165 injecties in zijn leven! Een prikje met het apparaat dat we gaan ontwikkelen, zal naar verwachting nog minder pijnlijk zijn dan dat van de Enerjet. Het zal lijken op de prik van een mug.’
Startup
Het apparaatje wordt mede ontwikkeld door FlowBeams, een startup bedrijf van de Universiteit Twente. Het zal – als het over vijf tot tien jaar op de markt komt – geschikt zijn voor verschillende patiëntengroepen. Mensen met diabetes bijvoorbeeld, die elke dag meerdere malen insuline moeten injecteren. Van Doorn: ‘Maar je kunt ook denken aan patiënten met huidziekten als psoriasis of eczeem. Je kunt medicatie dan heel efficiënt en precies in de huid toedienen. Het zou smeren overbodig kunnen maken.’
Thuis injecteren
Als patiënten zelf thuis naaldloos kunnen gaan injecteren, kan dat veel ziekenhuisbezoeken gaan schelen. ‘In het Integraal Zorg Akkoord staat dat patiënten – als dat mogelijk is – thuis moeten worden behandeld, zodat we de ziekenhuiszorg toegankelijk houden’, zegt Van Doorn. ‘Het geeft patiënten bovendien meer controle en regie over hun eigen behandeling.’
De techniek leent zich niet alleen voor het toedienen van medicatie. Fernandez Rivas: ‘Je kunt er bijvoorbeeld ook naaldloze allergietesten mee doen. En vaccinaties zetten! Het vaccin gaat niet in een spier maar net onder de huid. Je hebt dan naar schatting slechts een kwart van de gebruikelijke dosis nodig. Dendritische cellen in de huid ‘pikken’ het signaal van het vaccin namelijk beter op en activeren het immuunsysteem. Je hebt met deze techniek dus minder vaccin nodig, waardoor je kosten kunt besparen en mogelijk ook minder bijwerkingen zult krijgen.’
Laat Van Doorn en Fernandez Rivas verder mijmeren over de toekomst van hun device en de ogen beginnen te glimmen. ‘Los van de puur medische toepassing is de techniek straks geschikt voor het zetten van medische tatoeages. Bijvoorbeeld voor het tatoeëren van een tepel na een borstreconstructie bij borstkanker.’
En hadden ze al verteld hoe duurzaam en veilig naaldloos injecteren is? ‘Je hebt straks geen eindeloze hoeveelheden injectiespuiten meer nodig waar je je als behandelaar ook aan kunt prikken. Dus dit apparaatje zal in de toekomst ook nog eens ontzettend veilig en duurzaam gaan worden.’
Hoe werkt het?
Naaldloos injecteren bestaat al tientallen jaren. Vloeibare medicatie wordt niet via een holle naald in de huid, subcutis of spier aangebracht, maar rechtstreeks onder hoge druk in de huid gespoten. Door de druk, bijvoorbeeld gegenereerd door een opgespannen veer, samengedrukt gas of laserenergie, wordt de vloeistof in een flinterdun straaltje van enkele nanometers dik met hoge snelheid op de huid afgevuurd.
De huidcellen wijken onder de druk van het straaltje uiteen en de vloeistof komt net onder de huid terecht. ‘Wat nieuw is aan deze methode is de combinatie van veiligere en betaalbare lasers met microfluïdische componenten’, licht Fernandez Rivas toe. ‘Je krijgt daardoor meer controle over nanovolumes waardoor de injecties zeer precies en naar verwachting vrijwel pijnloos zullen zijn.’
Bekijk deze uitzending van de Universiteit van Nederland en zie hoe naaldloos injecteren precies werkt. Ook het Klokhuis weidde er een item aan.
Lees hier meer over het werk van David Fernandez Rivas. Andere deskundigen beluisteren over de ontwikkelingen rond naaldloos injecteren? Bezoek een van de symposia die het platform The Future Under Our Skin organiseert.
