Lily-Anne Kalderen
Afgelopen vier maanden heb ik in Stockholm, Zweden, gewoond om mijn bachelor Technische Natuurkunde af te ronden en daar mijn scriptie te doen. Ik was onderdeel van een onderzoeksgroep aan de Technische Universiteit van Stockholm (KTH).
Mijn project richtte zich op het meten van verschillen in bloed zuurstofverzadiging door gebruik te maken van Nabij-InfraRood Spectroscopie (NIRS). Deze methode kijkt naar hoe de absorptie van geoxygeneerd en gedeooxgeneerd hemoglobine verandert tijdens inspanning, om zo veranderingen in bloed zuurstofverzadiging te bepalen.
Meten met licht
Deze illustratie laat zien hoe NIRS werkt: licht met twee verschillende golflengten wordt in de arm gestuurd en een deel wordt teruggekaatst naar de detector. Met gebruik van de Modified Beer Lambert Law en de verhouding tussen het licht dat door de arm is gegaan en weer is gedetecteerd bij elke golflengte, kunnen we meten hoe de concentratie van bloed met en zonder zuurstof verandert, en daardoor zien hoe een spier zuurstof gebruikt. De meting begint met een persoon die een neutrale rusthouding heeft, een oefening uitvoert om de spieren aan te spannen, en daarna weer rust. Dit wordt tijdens een meting nog een keer herhaald.
Hoe werkt Nabij-InfraRood Spectroscopie (NIRS)?
NIRS maakt gebruik van het absorptiespectrum van hemoglobine en gebruikt licht tussen de 650 en 950 nanometer. Licht tussen deze golflengtes werden gebruikt omdat hierbij het minst licht verloren gaat aan water, melanine en vet, en er nog steeds absorptie is van hemoglobine – maar niet zó veel dat al het licht meteen geabsorbeerd wordt. Het licht wordt voorwaarts verstrooid door de verschillende huidlagen, waarbij wat licht verloren gaat aan absorptie en verstrooiing. Het licht bereikt de spieren, waar het deels geabsorbeerd wordt door de hemoglobine en deels wordt teruggekaatst, waarna de detector het licht opvangt. Door te meten hoeveel van beide golflengtes terugkomen, gecombineerd met het absorptiespectrum en de Modified Beer Lambert Law, kunnen we zien hoe de concentratie van zuurstof verandert tijdens de oefening en het herstel.
Aangezien elk mens anders is, gedraagt het licht zich ook net iets anders per persoon, wat de kwaliteit van de resultaten kan beïnvloeden. Ik heb onderzocht wat voor invloed verschillende
factoren uit iemands dagelijks leven (zoals sporten) heeft op de resultaten. Verder heb ik ook gekeken naar factoren die per persoon in het experiment moesten worden aangepast (bijvoorbeeld de hoeveel licht dat ik moest gebruiken om een signaal te krijgen, zonder de detectoren te verzadigen).
Uitdagingen en wat heb ik geleerd
Tijdens mijn project had ik slechts elf deelnemers, waardoor de resultaten beperkt waren en het niet mogelijk was om een concrete conclusie te trekken. Wel heb ik suggesties kunnen maken voor toekomstig onderzoek.
Tijdens dit experiment heb ik veel geleerd over de apparatuur, hoe je in een laboratorium werkt, en ook veel over het verwerken van resultaten en het opzetten van een experiment. Ik heb veel contact gehad met anderen in de onderzoeksgroep, waardoor ik ook veel van hen heb kunnen leren. Omdat iedereen ook met zijn of haar eigen onderzoek bezig was, heb ik over verschillende onderwerpen binnen natuurkunde geleerd en ben ik verder geïnteresseerd geraakt in deze verschillende natuurkundige onderwerpen. Daarnaast heb ik meer geleerd over de Zweedse cultuur en heb ik mijn Zweeds verbeterd.
