Kreativ ingeniør skabte blidere blodprøver til køer

Det er ingen, der kan lide at blive stukket, når man skal have taget blodprøver. Det kan køer heller ikke.

Nu kan det måske umiddelbart undre, at køer skal have taget blodprøver, men der udføres megen forskning på køer, for eksempel stressforskning, hvor forskerne har brug for at se, om der er stresshormoner i blodet.

Nogle gange skal der tages flere blodprøver om dagen i flere dage. Det medfører en række praktiske problemer, og det generer køerne.

Anders Fønss er civilingeniør med speciale i bioteknologi og akvakultur. Han startede egentlig med at undersøge stress hos fisk og har også arbejdet med nålestik og mikrodialyse hos mennesker.

Blodprøver fra køer

Da Anders Fønss i 2000 stod uden job, fandt han på at kontakte Danmarks Jordbrugsforskning i Foulum, som han vidste, beskæftigede sig med stressbiologi.

»Fysiologien med hensyn til stressadfærd er såmænd ikke så forskellig hos køer og fisk,« som han siger.

På Foulum mødte Anders Fønss seniorforsker Lene Munksgaard, der arbejder med stress og adfærdsbiologi hos køer. Hun ansatte Anders Fønss i et halvt år i maj 2004 til at arbejde med automatisk blodprøvetagning hos køer.

Og for at gøre en lang historie kort: Bevæbnet med en god del snilde og kreativitet, et LEGO Mindstorm-sæt og en symaskine lykkedes det Anders Fønss at konstruere et automatisk apparat til blodprøvetagning hos køer.

Sådan gik det til:

Nervøse køer

I store løsdriftstalde går 50-60 køer sammen. For at man skal kunne tage blodprøver fra køer, er man af sikkerhedsgrunde nødt til at kunne isolere de pågældende køer og fiksere dem.

I stalden er der en boks, der normalt bliver brugt af dyrlægen, og når køerne skal insemineres. Der driver man koen ind og lokker den hen i et fanggitter, der låser koens hoved fast, når den dykker ned i foderet.

Derefter får koen grime på, og man trykker dens hoved til siden. Så kan man lægge en stasekæde, så den store halsvene står tydeligt frem. Og så stikker man.

Hvis man skal have gentagne prøver, kan man lægge et kateter i halsen, som holder en uges tid i det urene staldmiljø. Kateteret bliver skyllet med heparin, der hindrer blodet i at koagulere.

»Køerne kan ikke rigtig lide, når der kommer fremmede ind til dem, og de bliver let nervøse,« siger Anders Fønss.«

»Og når man går blandt køer, skal man sørge for, at de har en udvej. En ko er et stort, tungt dyr, og en ko løber lige igennem dig, hvis den bliver bange, hvor en hest ville vige til siden.«

Det ville altså være en kæmpe fordel for forskerne, hvis den lange og besværlige proces kunne forenkles og automatiseres. Så Anders Fønss gik i gang. Og det blev noget af et forhindringsløb.

Noget klistret stads

En automatisk blodprøvemaskine skal køre ved hjælp af tre motorer. Der skal være nåle, en pumpe, slanger, poser til blodet, heparin og en karrusel, der kan føre nål og poser frem til næste blodprøvetagning. Det hele skal være sterilt, og man skal også passe på, at blodet ikke størkner i slangerne eller kommer i kontakt med de mekaniske komponenter.

»Blod er noget stads at arbejde med, det fedter og størkner, så jeg snakkede med en immunolog fra blodbanken i Aalborg om, hvordan man kan få blod til at opføre sig ordentligt. Hovedproblemet er at holde en ren slange fra dyret til fordelingen af blodet og at forhindre, at blodet størkner og blokerer pumpen,« siger Anders Fønss.

»Jeg er jo ikke elektronikingeniør, og jeg brugte utrolig megen tid på at finde ud af at styre det. Men så læste jeg om Lego Mindstorm RTX. Det fantastiske er, at man lynhurtigt kan bygge noget op, prøve nogle ideer af og finde ud af, om det duer. Og det er super nemt at få softwaren til at styre motorerne ud fra inputs fra sensorerne eller fra den indbyggede timer.«

»Fra dag nul og fire måneder frem havde jeg en prototype, som vi tog med i stalden, koblede på kateteret og tog ti prøver. Og det virkede,« siger Anders Fønss ikke uden en vis stolthed i stemmen.

Det automatiske blodprøveapparat er også mandskabsbesparende, for det tager et kvarter at tage en manuel blodprøve på en ko.

Køer med rygsæk

»De kiggede godt nok, da jeg kom med mit LEGO nede på Foulum, men det blev værre, da jeg kom med symaskinen,« siger Anders Fønss og griner.

Men det var jo meningen, at apparatet skulle kunne bruges i løsdriftssystemer, og derfor begyndte han at tænke i en rygsæk:

»Det skal være noget, som køerne ikke bliver generet af, og der må ikke være så meget som en flap der hænger løs, for så vil de andre køer nappe og hive i den og have fat i den, så stoffet skal være særdeles robust,« siger Anders Fønss, der til sidst fandt frem til cordura, det materiale, man bruger til rygsække.

Han syede to-tre modeller, før han fandt noget, der fungerede. I første omgang lukkede han rygsækken med Velcro, men det duede ikke, for det er alt for spændende for køerne, der ikke helmer, før de får det hevet op.

Så han endte med de såkaldte kabelstrips, der skal klippes op, samt lynlåse af industriel styrke. Lynlåsen alene var ikke nok, den fik køerne også hevet op.

Rygsækken har et forstykke op mod koens hals, hvor kateteret sidder, for at beskytte det. Til det brug fandt han en bringebeskytter til heste. Den er af Lycra, så den giver sig og forhindrer rygsækken i at kure.

»Jeg bandt rygsækken fast under koens mave med to brede elastikker og havde endelig en model, som sad ordentligt,« siger Anders Fønss.

Interesserede køer

De kiggede godt nok, da jeg kom med mit LEGO nede på Foulum, men det blev værre, da jeg kom med symaskinen

Civil ingeniør Anders Fønss

Men forskerne var selvfølgelig bange for, hvordan både koen selv og de andre køer, ville reagere på rygsækken, og i december 2004 gik de i gang med en række meget grundige forsøg, både via stressmålinger og en lang række adfærdsstudier:

»Det viste sig, at der de første to timer var meget stor reaktion fra de andre køer, der syntes, at det var spændende at hive og slikke – nogle gange var rygsækken to kilo tungere af savl, når vi tog den af,« fortæller Anders Fønss.

»Men så lod vi rygsækken sidde i 24 timer, og der havde de vænnet sig til den.«

Nu får koen rygsækken på to dage før et forsøg. Kateteret bliver lagt dagen før, og på tredjedagen går forsøget i gang.

Sideløbende med udviklingsarbejdet søgte Foulum-forskerne patent for at kunne bevise, at de kom først. De havde selvfølgelig også indberettet resultatet til Danmarks Jordbrugsforskning og ansøgt Forskningsrådet om penge for at komme videre.

Men pengene var hele tiden problemet. Efter de første otte måneder skaffede Lene Munksgaard og Anders Fønss teknologimodnings-midler Lige før hans ansættelse udløb den 15. marts i år, fik de penge fra Proof of Concept-puljen til seks måneders forlængelse.

Men for at få adgang til disse midler var det vigtigt at have et firma involveret, så projektet kunne blive færdigudviklet og kommercialiseret.

Blikfang

Det viste sig, at det skotske firma IceRobotics var interesseret, og parterne underskrev en samarbejdsaftale. IceRobotics sendte en ingeniør til Danmark, der arbejdede sammen med Anders Fønss om forskellige forbedringer af apparatet.

I januar 2006 havde de en prototype på en kommerciel udgave og begyndte at foretage kontrolforsøg, hvor forskerne testede det automatiske blodprøveapparat mod normale manuelle blodprøver.

Sideløbende blev der underskrevet en licensaftale med IceRobotics i 2006.

I 2006 kom der et gennembrud: Anders Fønss var i USA, hvor det automatiske blodprøveapparat blev præsenteret af IceRobotics på en stor American Dairy Science Association konference:

»Vi var heldige – der var ikke nogen, der havde noget med samme blikfang. Jeg stod op i tre dage og fortalte om den og fik solgt seks,« siger han.

Alt i alt tegner det godt, selv om der har været en del økonomisk bøvl, så Anders Fønss har haft fire ansættelser på under tre år. Han mener, at horisonten er for kort, når det gælder penge til forskning og påpeger, at det ville være rart, om forskerne fik mere ro til at færdiggøre deres projekter

Lavet i samarbejde med Det Nationale Netværk for Teknologioverførsel