Mikrosensor hindrer dehydrering

Mikrosensoren er ifølge nettsiden til Høgskolen i Sørøst-Norge utviklet av Luis André L. Fernandes som del av et doktorgradsprosjekt.

Dehydrering er ofte et problem innen eldreomsorgen, fordi alderdommen ofte svekker kroppens egen evne til å varsle om at man er i ferd med å bli dehydrert. Studier viser at mange sykehjemspasienter er dehydrerte.

Basert på osmose

Den nyutviklete mikrosensoren måler kun 16 millimeter i diameter og er åtte millimeter høy, og skal plasseres i underhudsfettet. Vannet i kroppen vil da kunne fanges opp av sensoren, som består av et væskefylt trykk-kammer med en konstant saltkonsentrasjon som er skilt fra væsken på utsiden av sensoren med en membran.

Når saltkonsentrasjonen på utsiden øker, som følge av at væskenivået synker, begynner vann å trekke ut av sensoren i en prosess som er kjent som osmose. Det motsatte vil skje når væskenivået utenfor stiger. Da synker saltkonsentrasjonen og trykket inne i sensoren øker. Dermed kan sensoren sende signaler og varsler i god tid når væskenivået begynner å bli for lavt og personen trenger å ta til seg væske.

Utfordring

Den ferske doktoren forteller at han har arbeidet med dette prosjektet siden 2010 og har vært stipendiat på Institutt for mikro- og nanosystemteknologi, samtidig som han har samarbeidet med Universitetet i Oslo. Før det arbeidet han ved teknisk medisinsk avdeling på Royal Brompton Hospital i London i England og har bakgrunn med biosensorer. Selv om osmose er en velkjent prosess i naturen, har arbeidet medført en del utfordringer.

– En stor utfordring har vært å finne en membran som er god nok til å få et godt osmotisk trykk og å utvikle en krets med lav spenning og lav støyavhengighet og pakke alt sammen ned, forklarer han.

Må gjøres mindre

Den største fordelen med sensoren mener han er at den er i stand til effektivt å måle tilstanden til kroppen. Han tror dette kan være til hjelp både for idrettsfolk og for eldre på sykehjemmet. Dessuten tror han denne sensoren også kan være nyttig i militæret.

Luis André L. Fernandes forteller at sensoren som nå er laget, kun er en modell og en prototyp, og er for stor til å kunne brukes slik den er. Når den skal tas i bruk på mennesker, må den gjøres mindre, noe han mener lar seg gjøre. Noen må i så fall engasjere seg i den prosessen for at sensoren kan bli allment tilgjengelig og kunne tas i bruk.

Langt fram

Veileder i prosjektet har vært professor Erik Andrew Johannessen, som forteller at prosjektet har blitt finansiert gjennom interne midler ved høgskolen.

– Vi satte i gang dette mest for å undersøke potensialet med å bruke en slik mikrosensor til å måle dehydrering, basert på et standard laboratorieoppsett der de kjørte væsker med ulike saltkonsentrasjoner som etterliknet miljøet i kroppen. Ideen om å bruke osmose som måleprinsipp er noe som naturen har benyttet i tre milliarder år allerede, humrer han.

Han presiserer at det er langt fram til en slik sensor kan tas i bruk i sykepleien og i aldersomsorgen. Godkjenningsprosessen kan ifølge ham ta fra to til ti år.

– Normalt brukes prosedyrene til det amerikanske Food and Drug Administration, eller FDA, der materialene skal testes før bruk først preklinisk på dyr og deretter klinisk på mennesker, forteller han.