Deze piepkleine pil kan grote darmproblemen oplossen

Een gezonde darm is essentieel voor het algehele welzijn. Het ondersteunt alles, van de opname van voedingsstoffen tot de immuunfunctie en het buiten het lichaam houden van schadelijke stoffen. Het controleren van de darmgezondheid is echter niet eenvoudig omdat het maagdarmkanaal complex en moeilijk toegankelijk is. Traditionele procedures, zoals endoscopie en colonoscopie, zijn niet alleen onaangenaam, maar geven ook geen volledig beeld van het hele maagdarmkanaal.

Volgens het United European Gastroenterology (UEG) White Book 2 hadden in 2019 meer dan 330 miljoen mensen in Europa last van spijsverteringsproblemen. Daarnaast bedroeg het geregistreerde aantal colorectale gevallen voor hetzelfde jaar 600.000, wat neerkomt op een stijging van 33% sinds 2000. Verder kwamen in hetzelfde jaar 1.660.000 gevallen van inflammatoire darmziekten voor, een stijging van 18% sinds 2000.Een piepklein pilletje heeft de potentie om grote darmproblemen aan te pakken.

Image: imec

Inverteerbare sensor en zijn potentieel

Om deze leemte in de gezondheidszorg op te vullen, heeft een groep onderzoekers van het OnePlanet Research Center (OPRC) een inverteerbare sensor ontworpen om de gezondheid van de darmen te monitoren. Het team heeft een apparaat ontwikkeld dat de weg van voedsel volgt, waardoor gegevens kunnen worden verzameld en de toestand van de darmen kan worden beoordeeld.

De technologie komt in de vorm van een geminiaturiseerde sensorpil van slechts 2,1 cm lang en 0,75 cm breed. “Het is een stapel van drie chips op elkaar en in de pil zitten twee kleine batterijen,” zegt Aniek Even, onderzoeks- en projectleider voor Ingestible Technologies bij OPRC.

De sensor meet de temperatuur, de pH-waarde van de zuurgraad in de darm en de redoxbalans - het vermogen van het lichaam om een gezonde balans te handhaven tussen processen die afvalstoffen produceren en processen die deze opruimen, zodat alles soepel verloopt. “Wij zijn wereldwijd de eersten die de redoxbalans meten, omdat er nog geen instrument beschikbaar is”, legt ze uit, waarbij ze wijst op het potentieel om nieuwe inzichten te krijgen in de gezondheid van de spijsvertering.

Deze mogelijkheid zou nieuwe inzichten kunnen opleveren in aandoeningen zoals inflammatoire darmziekten (IBD), een chronische ontstekingsaandoening van het spijsverteringskanaal, en colorectale kanker, waar het team zich in aankomende klinische onderzoeken op richt. Bovendien kan de sensor gegevens verzamelen voor het diagnosticeren van spijsverteringsstoornissen met vage symptomen, zoals indigestie en gastro-intestinale motiliteitsproblemen.

Ingeslikt met een glas water, zoals Even demonstreerde op ITF World 2025, verzamelt de sensor elke 20 seconden gegevens, met een werkingsperiode van 24 uur tot een week, afhankelijk van de darmbeweeglijkheid van de persoon. "We stellen ons voor dat artsen een geautomatiseerd rapport krijgen op basis van deze gegevens. Ze hoeven niet alle ruwe gegevens door te nemen", legt de onderzoeker uit.

ITF World 2025: Hoe chips onze toekomst vormgeven

Op ITF World 2025 bespraken innovators, onderzoekers en specialisten de toekomst van de halfgeleiderindustrie.

Lees meer

Technische en commerciële obstakels

Ondanks specifieke technische uitdagingen zijn Even en haar team erin geslaagd een apparaat te ontwerpen dat veilig in gebruik is. "Het kanaal breekt alles af wat je binnenkrijgt. En dit was de reis die wij ook doormaakten," vertelt Even. De sensor moet toegang geven tot de darmomgeving, maar tegelijkertijd hermetisch afgesloten en beschermd zijn. “Als er vloeistof naar binnen kan komen, zou de pil kunnen stoppen met werken."

Commercialisering vereist echter aanvullende regelgevende stappen en een verfijnd productieproces. “We hebben een duidelijke tijdslijn, maar het zal tijd kosten,” voegt Even eraan toe, waarbij ze opmerkt dat de technologie uiteindelijk misschien zal worden gecommercialiseerd via een spin-off van imec, de moederorganisatie van OnePlanet.

imec's visie voor preventieve gezondheidszorg

Voortbouwend op de inslikbare sensor, zet imec zich in voor een bredere missie om biologie te digitaliseren en geneeskunde te personaliseren voor preventieve gezondheidszorg. Op ITF World 2025 vertelde Peter Peumans, cto health bij imec, over een andere niet-invasieve innovatie: een laser- en camerasysteem dat op afstand vitale functies controleert. Door huidpatronen te analyseren kan het systeem hartslag, ademhaling en weefseloxygenatie meten, met potentiële toekomstige toepassingen voor bloeddrukbewaking.

Volgens Peumans kunnen deze vitale functies continu worden bewaakt, waardoor afwijkingen vroegtijdig kunnen worden opgespoord en tijdig kunnen worden ingegrepen. Net als de inslikbare sensor moet deze technologie de afhankelijkheid van doktersbezoeken verminderen, gezondheidsproblemen vroegtijdig opsporen en effectievere preventieve methoden helpen ontwikkelen.

Toekomst

Ondanks de voordelen van preventieve technologieën, blijven er verschillende uitdagingen bestaan. Peumans schetst de schaalhindernissen, waaronder de complexiteit van het integreren van hardware, software en cloudsystemen voor commercialisatie. “Als mensen de pil gebruiken, hoort daar ook een app en software bij die in de cloud zit om data te verzamelen,” legt hij uit. Deze complexe structuur begeleidt niet alleen de inslikbare sensor, maar ook andere technologische apparaten die imec aan het ontwikkelen is.

Andere regelgevende en economische redenen belemmeren de adoptie van geavanceerde preventieve technologieën. "Momenteel worden ziekenhuizen niet gestimuleerd om inspanningen te minimaliseren. Ze worden gestimuleerd om zoveel mogelijk acties te ondernemen. Op nationaal niveau wordt preventie vaak verwaarloosd terwijl er geld is voor genezing", merkt hij op. "Als technologische organisatie hebben we beperkte mogelijkheden om deze grotere problemen op te lossen.

De klinische tests voor de inslikbare sensor beginnen deze maand. Deze zullen belangrijke gegevens opleveren om de werkzaamheid te valideren voor aandoeningen zoals IBD en darmkanker. Door uitgebreide datasets te genereren, zal de inslikbare sensor zijn vermogen aantonen als zowel ziektedetectie- als preventief apparaat.