Deze microscoop helpt parasieten op te sporen – en is eenvoudig in elkaar te zetten

De schistoscope ziet eruit als een stookoventje en kan eenvoudig worden gebouwd met behulp van een 3D-printer, lasersnijder en soldeerbout. Hij draait op een Raspberry Pi, een goedkope en goed beschikbare singleboardcomputer. Het apparaat, waarmee je de in de tropen voorkomende schistosomiasis-parasiet kunt detecteren, heeft geen wifi of mobiel bereik nodig.

De microscoop kan een worm in urine detecteren die schistosomiasis (bilharzia) veroorzaakt. Student Temitope Agbana (faculteit Mechanical Engineering) bedacht het apparaat en won er in 2017 een prijs mee voor zijn algoritme. Voor de daadwerkelijke ontwikkeling van de microscoop sloot hoogleraar Jan Carel Diehl (faculteit Industrieel Ontwerpen, sustainable healthcare) bij het project aan.

Tropenziekte

Elk jaar raken 250 miljoen mensen besmet met schistosomiasis, de ziekte die de schistosomiasis-parasiet in de tropen overbrengt via stilstaand water. Vooral in minder ontwikkelde gebieden is het risico groot, zoals aan de oevers in Sub-Sahara in Afrika waar kinderen spelen en mensen de was doen in het water. Zonder behandeling hopen de eitjes van de zuigworm zich op in organen. Dat kan leiden tot ernstige complicaties zoals nierfalen, longschade en blaaskanker.

Een goede diagnose vereist nu nog getrainde microscooponderzoekers. Maar die zijn schaars en werken vaak liever in de grote stad. Met de op de TU ontwikkelde schistoscope kunnen lokale artsen in afgelegen gebieden de parasiet zelf detecteren. Ze voeren eenvoudig een urinemonster in en de digitale microscoop scant dit vervolgens op eitjes van de parasiet.

‘Open hardware kun je vergelijken met een online receptenboek’

Zelfbouw

Om de schistoscope wereldwijd toegankelijk te maken, kwam Diehl op het idee om de ontwikkeling en bouw ervan open-source te maken. Hij schakelde de hulp in van Jerry de Vos, die eerder bij hem afstudeerde en een van de grondleggers is van de open hardware-beweging op de TU Delft. “Open hardware kun je vergelijken met een online receptenboek”, legt De Vos uit. “Er zijn basisrecepten, waar je ingrediënten voor nodig hebt. Je volgt de stappen en maakt zo je gerecht.”

De documentatie van een open hardware-project bevat een lijst met benodigde materialen en een stappenplan voor het assemblageproces. Hierin volgen kleurrijke illustraties van productonderdelen elkaar op in een soort ‘Ikea-achtige stijl’. Coderegels voor de technische componenten zijn via een link te vinden op een online softwareontwikkelingsplatform. Gebruikers kunnen daar zelf variaties op maken en op elkaars vragen reageren. “Dat is ook om te voorkomen dat wij een soort helpdesk worden”, lacht De Vos.

Lokaal getest

Het team ontwierp de schistoscope met de bedoeling dat je lokaal onderdelen kunt vervangen en hem kan repareren. Ze bouwden enkele exemplaren bij de faculteit IO en reisden ermee naar Nigeria om ze lokaal te testen.

Als er iets kapot ging, repareerden lokale medewerkers hem in een zogenaamde makerspace, een open werkplaats in de stad. “Dan moet iemand misschien een uur of acht met dat ding achterop zijn motor naar de hoofdstad rijden, maar het hoeft niet naar de andere kant van de wereld gestuurd ter reparatie”, aldus De Vos.

‘Vervanging vinden voor een onderdeel met een heel specifieke werking is ingewikkeld’

In theorie zou de schistoscope in een lokale makerspace ook vanaf nul gebouwd kunnen worden, maar dat is volgens Diehl nu nog een brug te ver: “Producten en leveranciers veranderen voortdurend. Als een onderdeel niet meer leverbaar is, moet je een alternatief zoeken. En vervanging vinden voor een onderdeel met een heel specifieke werking is ingewikkeld.”

En daaraan hangen risico’s. Omdat iedereen zelf kan bouwen en de instructies kan aanpassen, is de kwaliteit niet meer gegarandeerd. Diehl geeft een voorbeeld: “Als iemand de schistoscope namaakt, maar er een verkeerde lens in doet die niet scherp staat, ziet hij de eitjes niet en kan hij misdiagnostiseren.”

Morele verplichting

Het valt Jerry de Vos op dat vooral medische projecten open staan voor open hardware. Als er geen patent zit op een medisch hulpmiddel, kunnen mensen het vrij namaken, aanpassen en verbeteren en zo voortborduren op elkaars kennis. “Zo hebben patiënten meer baat bij de innovatie.”

“Ik zie dat als een soort morele verplichting”, zegt Diehl, “Als je de kans krijgt om met publiek geld iets moois te ontwikkelen, moet je ook proberen dat zo goed mogelijk overdraagbaar te maken.”

De Vos en Diehl hebben geen zicht op hoe vaak de documentatie van de schistoscope is gedownload en of mensen hem daadwerkelijk bouwen. De Vos: “Als ik kook, ga ik ook niet elke keer de auteur van het recept contacteren. Wij doen dit met de goede hoop dat het ergens wordt opgepikt.”