Een thermometer die je doorslikt: meten we straks koorts van binnenuit?

Een thermometer die je doorslikt: het klinkt futuristisch, maar onderzoekers werken aan precies zo’n apparaatje. Lichaamstemperatuur is een belangrijke graadmeter voor gezondheid. Bij een infectie wordt je lichaam warmer om virussen en bacteriën minder kans te geven. Maar hoe hoog die temperatuur precies is, blijkt lastiger nauwkeurig te meten dan je misschien denkt.

Normaal gesproken is je lichaamstemperatuur tussen de 36,5 en 37,5°C. Vanaf ongeveer 38°C spreken we van koorts. Thuis of in een ziekenhuis wordt de temperatuur meestal gemeten met een orale thermometer of voorhoofdthermometer. Handig, maar niet altijd even nauwkeurig. Dat komt omdat deze methodes vooral de oppervlaktetemperatuur meten, terwijl artsen in veel gevallen juist de kerntemperatuur willen weten: de temperatuur diep in het lichaam. Die kerntemperatuur geeft een betrouwbaarder beeld van wat er in het lichaam gebeurt. Zo is sneller te zien of iemand echt ziek wordt of een gevaarlijk hoge koorts ontwikkelt.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) denken daar nu een oplossing voor te hebben gevonden: een piepkleine inslikbare sensor die continu temperatuur meet van binnenuit het maag-darmkanaal. Zo’n apparaat kan artsen helpen om infecties eerder op te sporen, wat vooral belangrijk is voor kwetsbare groepen zoals mensen met een verzwakt immuunsysteem door chemotherapie of medicatie die de afweer onderdrukt. Ook tijdens operaties onder narcose en bij het monitoren van vruchtbaarheid zou de technologie van pas kunnen komen.

Het doorslikken van een blauwe bes

In de afgelopen jaren zijn er enkele inslikbare temperatuursensoren op de markt gebracht, maar deze zijn vaak zo groot als een vitaminepil of nog groter. Dat maakt ze lastiger door te slikken en verhoogt bovendien het risico op verstopping van het maag-darmkanaal.

Het team wilde daarom een kleinere en veiligere oplossing ontwikkelen. Hun ontwerp lijkt op iets wat je eerder in de natuur zou verwachten dan in een ziekenhuis: een sensor ter grootte van een kleine blauwe bes. Met een diameter van slechts 6 millimeter en een hoogte van 4 millimeter is het ding aanzienlijk kleiner dan bestaande alternatieven.

Slimmer, kleiner en zuiniger

De bestaande capsules zijn vaak groot door de complexe elektronica en vooral de batterijen die veel ruimte innemen. Om die reden moest elk onderdeel opnieuw worden ontworpen.

De onderzoekers maakten een extreem kleine chip van slechts één vierkante millimeter die de temperatuur kan meten met een nauwkeurigheid van 0,1°C. In plaats van een energie-intensief systeem, gebruikten ze een slim principe gebaseerd op lekstroom: een minuscuul elektrisch signaal dat verandert met de temperatuur. Daardoor verbruikt de sensor zo weinig energie dat een piepklein batterijtje al voldoende is om het systeem draaiende te houden.

Elke seconde een meting

Ook de communicatie werd vernieuwd met een techniek die ‘backscattering’ heet. Daarbij wordt het grootste deel van de energie buiten het lichaam opgewekt door een externe antenne. De sensor zelf hoeft alleen het signaal te moduleren en terug te kaatsen. Met andere woorden: het zware werk gebeurt buiten het lichaam, waardoor het apparaatje binnenin extreem klein kan blijven.

Het resultaat is een capsule die ongeveer één keer per seconde een temperatuurmeting doorstuurt. Dat maakt continue monitoring mogelijk, iets wat met traditionele thermometers simpelweg niet kan.

Meer dan alleen een koortsthermometer

De sensor is al getest bij dieren, zowel onder narcose als in wakkere toestand. In beide gevallen leverde het systeem stabiele en nauwkeurige temperatuurmetingen op en verliet het daarna weer op natuurlijke wijze het lichaam via de ontlasting.

Maar de toepassingen gaan verder dan alleen koortsdetectie. Zo kan de technologie artsen helpen patiënten tijdens en na operaties beter te monitoren, omdat narcose de temperatuurregeling kan verstoren en ongemerkt tot onderkoeling kan leiden. Ook buiten het ziekenhuis zijn er mogelijkheden, zoals het thuis volgen van koorts bij kinderen, het volgen van de ovulatiecyclus of het monitoren van sporters en militairen in extreme omstandigheden.

En wat brengt de toekomst?

De wetenschappers werken al aan een volgende stap: het combineren van temperatuurmetingen met andere sensoren, zoals hartslagmetingen. Als alles volgens plan verloopt, hopen ze binnen enkele jaren te starten met klinische studies bij mensen.

Kortom, als de technologie zich goed blijft bewijzen, zou de klassieke thermometer in onze badkamerlade op termijn gezelschap kunnen krijgen van een veel modernere opvolger, eentje die je gewoon doorslikt.

Wil je niets van Scientias missen? Volg Scientias op Google Discover dan zie je al onze verhalen!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: