Het is het snelst draaiende door mensen aangedreven object ter wereld en kan bloedplasma binnen 1,5 minuut van rode bloedcellen scheiden.

De centrifugale kracht kan vloeistoffen met een verschillende dichtheid van elkaar scheiden. Neem bijvoorbeeld bloed met daarin de malariaparasiet: in de centrifuge verzamelen de zware rode bloedcellen zich onder in het buisje, terwijl het waterige bloedplasma zich bovenin het buisje verzamelt. De parasieten verzamelen zich in het midden.

Tijdens bloedonderzoek is een centrifuge onmisbaar. Het apparaatje scheidt de verschillende componenten waaruit het bloed bestaat en maakt het gemakkelijker om ziekteverwekkers op te sporen (zie kader). Maar bloedcentrifuges kosten veel geld en vereisen elektriciteit. Twee dingen die schaars zijn in ontwikkelingslanden. “Er zijn meer dan een miljard mensen wereldwijd die geen infrastructuur hebben, geen wegen, geen elektriciteit,” vertelt onderzoeker Manu Prakash. En het zijn juist die mensen die vaak ten prooi vallen aan bijvoorbeeld malaria: een ziekte die in het bloed kan worden gedetecteerd. “Ik realiseerde me dat we – wanneer we een groot probleem als het diagnosticeren van malaria willen oplossen – een door mensen aangedreven centrifuge nodig hadden die minder kost dan een kop koffie.”

Snel
En dat is exact wat onderzoekers nu dus hebben ontwikkeld. Het eindresultaat is de ‘paperfuge’: een van papier gemaakte centrifuge. Deze bestaat uit papier, een touwtje en wat plastic en kost slechts 20 cent om te maken. Maar de paperfuge kan – zonder dat er elektriciteit voor nodig is – wel 125.000 omwentelingen per minuut maken. “Voor zover ik weet is dat het snelst draaiende object dat door menselijke kracht wordt aangedreven,” stelt Prakash. En met zo’n 125.000 omwentelingen per minuut kan de paperfuge zich meten met centrifuges die tussen de 1000 en 5000 dollar kosten, zo stelt Prakash.

De paperfuge ontleedt. De paperfuge bestaat uit twee ronde papiertjes met twee gaatjes in het midden. Door die gaatjes worden touwtjes getrokken. Op het papier worden met bloed gevulde vaatjes geplakt. Daarna wordt er voorzichtig herhaaldelijk aan de touwtjes getrokken, waardoor de papiertjes – en dus ook de vaatjes – gaan draaien. Zie ook het filmpje hieronder. Afbeelding: Nature Biomechanical Engineering / doi:10.1038/s41551-016-0009.

Maar kun je met deze ‘paperfuge’ werkelijk bijvoorbeeld malaria mee opsporen? Experimenten tonen aan van wel. De paperfuge kan malariaparasieten binnen vijftien seconden scheiden van rode bloedcellen.

Een paperfuge maken, is vrij gemakkelijk en goedkoop. De materialen die nodig zijn om een paperfuge te vervaardigen – papier, een touwtje en wat plastic – kosten samen zo’n 20 dollarcent. De onderzoekers hopen dat het goedkope hulpmiddel met name in arme landen en regio’s zonder elektriciteit ingezet kan worden om ziekten als malaria, HIV en tbc te diagnosticeren.