HealthTech
Zweet sensoren brengen monitoring van artritis dichter bij huis
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Met de vooruitgang van de medische technologie blijft het ontwikkelen van nauwkeurigere en minder invasieve diagnostische methoden een belangrijk doel. Zo maakten de eerste röntgenfoto’s, gevolgd door echografie, MRI en andere scantechnologieën, het mogelijk om letsel en andere problemen op te sporen en te beoordelen zonder ingrijpende handelingen. Ook kan tegenwoordig vaak een heel kleine opening met een flexibele camera worden gebruikt om in het lichaam te kijken, in plaats van een ingrijpendere operatie.
Een andere ontwikkeling is biochemische analyse om chronische aandoeningen vroegtijdig op te sporen. Zo is glucosemonitoring een belangrijk hulpmiddel bij het opsporen en voorkomen van diabetes en het vertragen van de progressie ervan.
Daarom zoeken onderzoekers vaak naar nieuwe biomarkers waarmee medische aandoeningen pijnloos en goedkoop kunnen worden beoordeeld aan de hand van lichaamsvloeistoffen.
Onderzoekers van de University of Alberta (Canada) en Northumbria University (VK) hebben een nieuw type niet-invasieve draagbare sensoren ontwikkeld die zweet gebruiken om biomarkers voor reumatoïde artritis en jicht te volgen. Dit zou continue monitoring mogelijk kunnen maken, in plaats van de periodieke serologische onderzoeken (analyse van serum en lichaamsvloeistoffen), beeldvorming en klinische beoordelingen die momenteel worden gebruikt.
Ze publiceerden hun resultaten in Chemical Engineering Journal1, onder de titel ‘Draagbare zweetsensoren voor het monitoren van artritis’.
De toenemende ziektelast van artritis
Wanneer gewrichten beschadigd raken door reumatische aandoeningen, wordt dat in de meeste gevallen veroorzaakt door jicht of reumatoïde artritis.
Reumatoïde artritis is een systemische auto-immuunziekte die wordt veroorzaakt door complexe genetische en omgevingsfactoren en meestal stabiel verloopt.
Jicht is daarentegen in wezen een stofwisselingsziekte die wordt gekenmerkt door een oververzadiging met urinezuur en de kristallisatie van mononatriumuraat in de gewrichten. Jicht hangt dan ook sterk samen met voeding en leefstijl, met name met het eten van grote hoeveelheden rood vlees en schaaldieren en het drinken van suikerhoudende dranken en alcohol.
Daarom wordt verwacht dat het aantal gevallen van reumatische aandoeningen in de nabije toekomst snel zal stijgen; tegen 2050 zullen er wereldwijd naar verwachting bijna 96 miljoen mensen met jicht zijn. De toename zal naar verwachting vooral plaatsvinden in gebieden waar de gezondheidszorg nu al over weinig middelen beschikt, zoals Afrika.
Voor regio’s waar de zorg al tekortschiet, zal het een uitdaging zijn om met zulke aandoeningen om te gaan, omdat de huidige apparatuur, diagnostische hulpmiddelen en procedures duur zijn.
‘De huidige diagnostiek is gebaseerd op invasieve vloeistofafname, serumtests (bijvoorbeeld urinezuur en C-reactief proteïne (CRP)) en beeldvorming, zoals dual-energy-computertomografie (DECT), echografie of magnetische-resonantiebeeldvorming (MRI).’
Een ander probleem met de huidige diagnostiek is dat deze methoden, die veel infrastructuur vereisen, niet vaak genoeg kunnen worden ingezet voor continue monitoring. Daardoor kunnen ze de snelle fysiologische schommelingen die aan acute opvlammingen voorafgaan niet vastleggen.
Verbeteringen die het mogelijk maken het verloop van de ziekte beter te volgen, zouden daarom eerdere interventie en gepersonaliseerde behandeling mogelijk maken.
Stofwisseling meten via zweet
Een breed scala aan biomarkers om te volgen
Steeds meer onderzoek toont aan dat de stofwisselingstoestand van een patiënt kan worden vastgesteld aan de hand van de samenstelling van diens zweet. Zo kan zweet worden gebruikt om het zoutgehalte bij cystische fibrose te meten.
Ook jicht en reumatoïde artritis kunnen worden gevolgd aan de hand van de aanwezigheid van stofwisselingsfactoren (urinezuur, xanthinen en waterstofperoxide) en ontstekingseiwitten (CRP, calprotectine en cytokinen).
Opmerkelijk genoeg is ook aangetoond dat zulke eiwitten nuttig zijn voor het volgen van aandoeningen zoals inflammatoire darmziekte (IBD).
Voor draagbare apparaten die deze moleculen in zweet meten, is urinezuur een veelbelovende kandidaat, omdat het rechtstreeks jicht veroorzaakt. Er zijn tal van mogelijke oplossingen voor draagbare sensoren, waaronder enzymatische elektrochemische meting van urinezuur, sensoren op basis van elektroden, sensoren op basis van nanozymen met één atoom, microfluïdische biosensoren en plasmonische hydrogels met een dubbel netwerk.
Omdat jicht ontstaat wanneer purinen worden omgezet in urinezuur, zijn ook de tussenmoleculen in dit proces, xanthinen, goede kandidaten. Ook hiervoor zijn meerdere mogelijke technologieën beschikbaar, waaronder een kleurmeetapparaat voor microfluïdische toepassingen, een flexibele elektrochemische pleister, een flexibele biosensor met meerdere enzymen en een elektrochemische biosensor.
CRP (C-reactief proteïne) is een van de ontstekingseiwitten die relevant zijn bij artritische aandoeningen. Het SWEATSENSER-apparaat, ontwikkeld door Enlisense, gebruikt zinkoxide-elektroden (ZnO) met CRP-antilichamen om CRP te meten in onverdund zweet. Ook andere apparaten, zoals de ‘InflaStat’-draadloze draagbare pleister of andere elektrochemische sensoren, zijn mogelijk.
Cytokinen zijn echter over het algemeen te groot om in significante hoeveelheden in zweet voor te komen, waardoor ze moeilijk te detecteren zijn. Sensoren met grafeen kunnen geschikt zijn voor het detecteren van het cytokine TNF-α. Ook kunnen dunne ZnO-films met monoklonale antilichamen op een poreus membraan worden gebruikt om het cytokine IFN-γ te detecteren.
Ook IL-1 en IL-6 kunnen worden gedetecteerd, maar deze cytokinen zijn minder vaak onderzocht voor draagbare detectie, hoewel de ‘SWEATSENSER’ die taak mogelijk ook aankan. Hetzelfde apparaat kan bovendien worden gebruikt om meerdere cytokinen tegelijk te detecteren.
Elektrochemische immunosensoren die vergelijkbaar zijn met de platforms SWEATSENSER en IBD AWARE kunnen ook het eiwit calprotectine meten, een belangrijke biomarker voor ontstekingen die traditioneel in bloedserum of ontlasting wordt gemeten. In dit specifieke geval is meerdaagse monitoring, waaruit duidelijke circadiane ritmes in ontstekingsmarkers naar voren kwamen, bijzonder interessant voor medisch onderzoekers.
Ontwerp van de huid-sensorinterface
Het juiste substraat
Om een draagbare zweetsensor goed te laten werken, is een stabiele, veilige en comfortabele interface tussen de huid en de sensor nodig.
Het eerste onderdeel is het substraat, dat het mechanische verschil overbrugt tussen de stijve sensorelementen en de zachte, flexibele huid. Bij deze aandoeningen kan dat bijzonder lastig zijn, omdat de huid boven een actief ontstoken reumatisch of jichtig gewricht vaak strak staat, ‘warm’ aanvoelt en abnormaal gevoelig is. Daarom zijn verschillende synthetische polymeren, poreuze matrices en integraties in textiel onderzocht.
Dit omvat platforms van synthetische polymeren en elastomeren, vaak met polyethyleentereftalaat (PET) en polyimide (PI), maar ook poreuze interfaces van cellulosepapier en hydrogel.
Een andere mogelijkheid is om het substraat rechtstreeks in textiel te verwerken; deze methode heeft zowel voordelen als uitdagingen.
‘Textiel is ideaal voor elektrochemische detectie met geleidende garens of zeefdrukinkten, maar vormt door zijn ondoorzichtigheid een uitdaging voor optische methoden. Microfluïdische systemen op textiel, gemaakt met hydrofobe was- of octadecaanpatronen, kunnen zweet naar specifieke detectiezones leiden.’
Prestaties versus gebruik door patiënten
De meest efficiënte sensor is niet per se medisch gezien de meest relevante: als patiënten zich ongemakkelijk voelen, gebruiken ze een medisch apparaat vaak niet goed.
‘Ernstige gewrichtsmisvormingen, ochtendstijfheid en een sterk verlies van fijne motoriek maken dat de eigenschappen van een apparaat — zoals de stijfheid van het substraat en het gebruiksgemak — uiteindelijk bepalend zijn voor de klinische bruikbaarheid van een sensor. Huidpleisters met kleeflaag blijven de standaard, maar innovaties hebben geleid tot accessoires met geïntegreerde sensoren, textieloplossingen en modulaire ontwerpen.’
Microfluïdische pleisters zijn een mogelijkheid; die sluiten zo nauw mogelijk aan op de huid.
‘Pleisters die op de huid worden aangebracht, zijn populair omdat ze het dode volume beperken doordat ze rechtstreeks op de zweetklieren hechten. Geavanceerdere versies omvatten de “InflaStat”, een volledig geïntegreerd systeem dat iontoforese en draadloze elektronica combineert om CRP automatisch te kwantificeren.’
Bij draagbare accessoires en textiel is het een uitdaging om rekening te houden met anatomische veranderingen die specifiek zijn voor een aandoening. Ringsensoren die biomarkers voor atherosclerose en artritis monitoren, kunnen bijvoorbeeld geschikt zijn voor analyses, maar een misvormd gewricht past er niet pijnloos in.
Daarom pleiten de onderzoekers voor naadloze integratie in ruimvallende kleding als een betere oplossing, bijvoorbeeld met aptameer-gefunctionaliseerde composietvezels van koolstofnanobuisjes en grafeen die rechtstreeks in commerciële stoffen worden geweven.
‘Deze textieloplossingen maken ingewikkelde aanbrengstappen overbodig en zijn eenvoudig te dragen. Tegelijk bieden ze een ademende ondergrond die vermoeidheid tegengaat en realtime monitoring mogelijk maakt.’
Een andere manier om deze sensoren te verbeteren, is het sensorelement te scheiden van de verwerkingshardware of metingen op afzonderlijke momenten uit te voeren.
‘Deze systemen zijn vooral geschikt voor patiënten bij wie de beperkte handvaardigheid het aanbrengen van ingewikkelde draagbare pleisters onmogelijk maakt. Voorbeelden zijn sensoren die met aanraking snel een steekproefmeting uitvoeren, zoals met hydrogel bedekte strips die met een vingertop worden aangedrukt.’
De juiste sensor
In het algemeen hangt de doeltreffendheid van elk draagbaar platform af van de omzettingsinterface: de plek waar de daadwerkelijke chemische detectie plaatsvindt.
“De keuze voor een elektrochemische omzettingsmethode wordt in belangrijke mate bepaald door de fysische eigenschappen van de doelbiomarker, zoals de elektroactiviteit, de molecuulgrootte en de fysiologische concentratie. Optische methoden bieden daarentegen vaak meetresultaten op de zorglocatie zonder apparatuur, zodat metabolieten zoals urinezuur op verzoek ter plekke kunnen worden gecontroleerd.”
De grote verscheidenheid aan detecteerbare moleculen en mogelijke sensoren levert tal van combinaties op en daarmee een breed scala aan mogelijke draagbare sensoren.
De verschillende methoden omvatten elektrochemische detectie, waarbij de stroom verandert als het molecuul aanwezig is, en optische detectie, waarbij de kleur (bij colorimetrische sensoren), fluorescentie of transparantie verandert in aanwezigheid van het molecuul.
Ten slotte moet de reactie waarmee het molecuul in kwestie specifiek wordt gedetecteerd (biologische herkenning), worden aangestuurd door een element in de sensor. Dit kan met enzymen, antilichamen, aptameren (korte enkelstrengs sequenties van DNA, RNA, XNA of peptiden) of katalysatoren.
Van prototypes naar medische protocollen
Bij het beoordelen van de technische haalbaarheid van zulke sensoren kan het soms lijken alsof het probleem al is opgelost. In de praktijk gaapt er echter een kloof tussen laboratoriumprototypes en commerciële sensoren die zijn gekoppeld aan een vastgelegd diagnostisch protocol en een therapeutische beslissing.
Om molecuuldetectie om te zetten in een medisch bewezen, bruikbaar gegevenspunt zijn klinische onderzoeken nodig, evenals een vergelijking met bestaande medische opties.
Ook kunnen meetverstoringen door omstandigheden in het dagelijks leven een probleem vormen. Het gaat daarbij bijvoorbeeld om concentratieveranderingen die niets met de ziekte te maken hebben, maar ook om ‘biovervuiling’, waarbij zweet de transducers als het ware ‘blind’ maakt.
“Fysische factoren (zoals wisselende zweetafgifte, verdamping van zweet en vermenging met vloeistof in de dode ruimte) kunnen biomarkers kunstmatig concentreren of de temporele resolutie vertroebelen. Veranderingen in de micro-omgeving (zoals schommelingen in de pH) kunnen de elektro-katalytische kinetiek fundamenteel veranderen en de ladingen van de doelstoffen verhullen.”
Het onderzoek verschuift momenteel van passieve membranen naar actieve structuren die aangroei tegengaan, zoals peptidehydrogels die storende stoffen uitfilteren.
Het eindproduct moet een draagbare, betrouwbare en duurzame sensor zijn waarvan de voordelen in grootschalige klinische onderzoeken zijn aangetoond. De sensor moet verbinding maken met een reeks cloudcomputingsystemen en apps om artsen en patiënten een nauwkeurige voorspelling van ziektesymptomen te geven.
Uiteindelijk is het de bedoeling dat deze sensoren, zodra is aangetoond dat ze een naderende jichtaanval nauwkeurig kunnen detecteren, de aanleiding kunnen vormen voor onmiddellijke, geautomatiseerde medicijnafgifte in het gewricht om de symptomen te verminderen of weg te nemen.
Uiteindelijk is de beste draagbare sensor voor artritis dus niet per se de technisch beste optie. Het hangt ervan af of biomarkerwaarden de behandeling betrouwbaar sturen, opvlammingen voorspellen of zinvolle veranderingen in leefstijl ondersteunen.
Investeren in biosensoren
Abbott Laboratories
ABT Prijsgrafiek
Abbott heeft een sterke positie in medische hulpmiddelen en diagnostiek en behoort tot de farmaceutische giganten waarvan de activiteiten het meest aansluiten bij het soort onderzoek dat in deze studie wordt besproken.
Het 138 jaar oude bedrijf heeft meer dan 114.000 werknemers, is actief in meer dan 160 landen en behaalde in 2025 een omzet van 44,3 miljard dollar.
De producten van Abbott op het gebied van draagbare biosensoren, waaronder FreeStyle Libre en Lingo voor het meten van glucose bij diabetes, laten goed zien hoe draagbare monitoren de gezondheid en het dagelijks leven van patiënten aanzienlijk kunnen verbeteren. Bovendien blijken ze een miljardenbusiness te zijn.
“De Libre-productlijn, de toonaangevende continue glucosemeters van Abbott, bestaat uit de meest gebruikte draagbare biosensoren ter wereld en helpt meer dan 8 miljoen mensen hun glucose beter onder controle te houden.”
In 2025 bedroeg de omzet van de diagnostische activiteiten 8,937 miljard dollar en die van diabeteszorg 8 miljard dollar. Daarmee vormen sensoren, metingen en aanverwante activiteiten een kernonderdeel van het bedrijf. Andere belangrijke segmenten waren voeding (8,4 miljard dollar) en cardiovasculaire behandelingen, met name implantaten (12,3 miljard dollar).
Dat betekent niet dat Abbott per se zweet-sensoren voor artritis zal ontwikkelen. Wel zal een bedrijf met expertise op het bredere gebied van sensoren waarschijnlijk profiteren van de algehele groei van biomonitoring in tal van nieuwe medische toepassingen. Alleen al de wereldwijde markt voor glucosemonitoring is inmiddels 14 miljard dollar waard.
Dat is des te waarschijnlijker wanneer hetzelfde bedrijf ook veel expertise heeft op het gebied van moleculaire diagnostiek in het algemeen en toonaangevend is in tests voor uiteenlopende moleculen, zoals troponine, markers voor infectieziekten en bloedsamenstelling.
Naast dit vooruitzicht zullen potentiële beleggers ook de overige activiteiten van het bedrijf zorgvuldig willen beoordelen, evenals een onderzoeks- en ontwikkelingspijplijn met een sterke focus op cardiovasculaire implantaten, zuigelingenvoeding, geavanceerde biosensortechnologie (Libre Duo) en kankerdiagnostiek.
Het laatste nieuws en de ontwikkelingen rond het aandeel Abbott Laboratories (ABT)
Geraadpleegde studie
1. Appurva Tiwari, Ben Bin Xu en Xuehua Zhang. Draagbare zweetsensoren voor het monitoren van artritis. Chemical Engineering Journal. 1 december 2026. Artikel: 182747. Jaargang 549.
