Met zeer weinig bloed veel testen kunnen uitvoeren. Microsampling wordt vaak gezien als de ‘missing link’. Na het debacle met het Amerikaanse Theranos – dat claimde met 1 druppel bloed honderden tests te kunnen uitvoeren – lijken de ambities realistischer. Theranos klom in rap tempo op tot een waardering van 9 miljard dollar en de oprichter werd alom geroemd. Iets later stortte het bedrijf in elkaar en bleek het bluf, of zelfs bedrog. Een jury doet daar momenteel uitspraak over.
Hoewel het concept microsampling een absolute tegenvaller te voortduren had, zijn er nog steeds voldoende bedrijven op de markt die claimen met weinig bloed veel te kunnen testen. ‘Weinig bloed’ blijkt echter een rekbaar begrip. Veel tests uit die ene druppel, zoals Theranos claimde, lukt vooralsnog in ieder geval niemand.
Wat is microsampling?
Microsampling is het proces waarbij een zeer kleine hoeveelheid bloed wordt verkregen voor analyse. Het is onderdeel van een diagnostisch proces, het kleine volume moet geanalyseerd kunnen worden. Bloedafname gebeurt met allerlei instrumenten (sample collection decives). In het afnamedevice wordt het bloedmonster direct geprepareerd. Bijvoorbeeld door indrogen of een gel. Alleen zo kan het lage volume bloed later – in het lab – op de juiste manier worden verwerkt. Tegenover microsampling staat de veneuze afname, de afname van bloed uit een ader met een naald. Dus de klassieke manier van bloedafname (een buisje) door arts of verpleegkundige.
Voordelen microsampling
Het voordeel van microsampling is dat de gebruiker zelf bloed kan afnemen. Met een vingerprik bijvoorbeeld. Een ander voordeel is dat het vrijwel pijnloos is en dat het bloed makkelijk te transporteren is. Zelfafname brengt een revolutie te weeg. Mensen hoeven dan niet meer naar een prikpost maar kunnen altijd en overal zelf materiaal afnemen. Geen barrières en lagere kosten. Niet voor niets houden talloze startups – en inmiddels ook grote spelers – zich bezig om met zo min mogelijk bloed zoveel mogelijk testen uit te voeren.
We onderzochten 3 ‘sample collection devices’ die alle drie claimen met weinig bloed betrouwbare diagnostiek te kunnen uitvoeren.
Weavr Health
Het Amerikaanse Weavr Health heeft het Velvettm device op de markt gebracht waarmee bloed kan worden afgenomen. Het bloed wordt in het device geprepareerd. Het bloed verdwijnt in 3 buisjes die verzegeld worden en pas in het lab weer opengaan. Het device is FDA gekeurd en draagt een CE merk (voldoet aan de IVD-D).
De Velvet heeft 180 microliter (μl) bloed nodig. 1 μl = 0,000001 liter. Afhankelijk van het lancet dat gebruikt wordt kan het wel om 10 druppels bloed gaan. In de praktijk komt dat neer op het prikken van 2 a 3 vingers. Voor een deel van de gebruikers is dat een hele opgave.
De gebruiker moet bloed opvangen door het direct in een opening op de Velvet te druppelen. Als 3 buisjes vol zijn, kan gestopt worden. In de Velvet wordt plasma gescheiden van de rode bloedcellen. De techniek is gebaseerd op het indrogen van bloed en het verkrijgen van plasma. Plasma kan namelijk worden verdund. En hiermee kan het volume vergroot worden. Het scheidingsproces – plasma van rode bloedcellen – gebeurt in de Velvet.
De Velvet wordt gebruikt wordt om o.a. cholesterol, hemoglobine, PSA en vitamines te kunnen testen. In theorie kunnen 5 tot 10 bepalingen (analytes) uit een Velvet worden gehaald. Niet alleen is dit vriendelijk in gebruik, de gebruiker hoeft immers maar 1 keer te prikken, het is ook kostenefficiënt. De Velvet is niet goedkoop. Weavr vraagt er 25 dollar voor.
Neoteryx
Het eveneens Amerikaans Neoteryx heeft de Mitratm ontwikkeld. Een bloedafnamedevice waarmee via een vingerprik bloed wordt opgezogen. Hiermee is het monster ook direct geprepareerd voor transport en diagnostiek. De Mitra komt in een gebruiksvriendelijke kit.
De Mitra combineert natte bloedafname, droge bloedafname (dried blood spotting) en microsampling technologie in een afnamedevice met verschillende onderzoeks- en diagnostische toepassingen.
De Mitra kent 3 volumes: 10, 20 en 30 μl. Dit is heel weinig, en daarmee dus vriendelijk in gebruik. Maar het is ook zo weinig dat slechts 1, hooguit 2, bepalingen per afname kunnen worden gerealiseerd. Voor een Hb1Ac bepaling is dan bijvoorbeeld een afnamekit nodig. Wil je ook testen op Vitamine D? Dan is een nieuwe Mitra nodig.
Neoteryx werkt met een vast (fixed) bloedvolume. Dat is uniek en de kern van het product, de hoeveelheid serum die geabsorbeerd wordt aan de tip is onafhankelijk van het volume aan rode bloedcellen dat aanwezig is.
Neoteryx biedt de Mitra aan voor verschillende doeleinden. In de VS wordt het device ‘research only’ gebruikt. In Europa kan het Mitra-device wel worden gebruikt als hulpmiddel voor monsterafname voor diagnostische toepassingen. Het device is een CE IVD-D. Maar dus niet FDA approved. De Mitra, alleen het device, kost rond de 5 dollar.
YourBio Health
Een heel ander type bloedcollectie wordt aangeboden voor YourBio Health. Het betreft de TAP® en TAP® II. Een gebruiker plaatst de TAP op de bovenarm en drukt op de knop op het device om te beginnen. Het proces om bloed te verzamelen duurt zo’n 3 tot 4 minuten. Het buisje wordt opgestuurd naar een laboratorium voor analyse.
De TAP II heeft nog geen FDA clearance (wel CE IVD), en wordt beperkt ingezet in de VS (research only). De TAP – eerste versie – is een CE IVD-D. Dit device wordt al ingezet om consumenten – zonder tussenkomst van een arts – bloed te laten afnemen.
In tegenstelling tot de Velvet en Mitra gebruikt TAP zeer kleine micronaaldjes om toegang te krijgen tot capillair bloed in de bovenarm. De micronaaldjes zijn zo breed als een menselijke haar en verzamelen bloed uit haarvaten in de bovenste laag van de huid. Hier bevinden zich minder zenuwuiteinden en dit betekent minder pijn bij het afnemen.
De TAP en TAP II houden het bloed dus vloeibaar. Het device gebruikt een buisje om het bloed in op te vangen. Het buisje kan los worden gekoppeld van de TAP en kan op die manier eenvoudig worden verzonden voor analyse. De TAP verzamelt 250 μl bloed. Dit is ruim voldoende om een meerdere bepalingen (analytes) te doen op op 1 sample (bloedmonster).
Uitdagingen
Aan de laboratoriumzijde zijn er enkele uitdagingen om microsampling te kunnen omarmen. Allereerst is het bloedvolume vaak te weinig om te kunnen testen, en moet dan eerst verdund worden. Verdunning gaat ten koste van de gevoeligheid van de test. De verdunningsfactor moet worden bepaald en daarom moet ook exact bekend zijn hoeveel bloed er in het device is opgevangen. Dit is overigens bekend bij veel collection devices. Maar het zijn dus extra handelingen.
Laboratoria moeten gedroogde samples voorbewerken. Ingedroogd bloed moet weer vloeibaar worden gemaakt. Het ingedroogde materiaal kan niet automatisch worden verwerkt, er gaat een heel proces aan vooraf. Die voorbewerking is duur, en gevoelig voor fouten. En er kan zelfs verwisseling optreden. Een doodzonde voor een laboratorium.
Ook blijken de devices prijzig. Een apparaat als de Velvet dat 25 dollar kost kan ontmoedigend werken. Als dit voor slecht 1 bepaling wordt gebruikt, is het simpelweg te duur. Er moeten dus meer bepalingen uit een device gehaald kunnen worden.
Binnen testalize.me experimenteren we ook met microsampling. Met het nodige vallen en opstaan. Zo hebben we getest met dried blood spots voor een HIV bepaling. Nog afgezien van het volume en verdunning, bleek ook bij de sample voorbewerking contaminatie te kunnen optreden door het uitstansen van het ingedroogde bloed. Hierdoor hebben we het project helaas moeten parkeren.
