Biomed 02 | Lab-on-Chip
Het Biomed02-project, Lab-on-Chip, ontwikkelt een hoogwaardige geautomatiseerde diagnostische platform, gebaseerd op de integratie van elektronische, fotonische en biotechnologische sectoren op het oppervlak van een miniaturiseerde chip. Het uiteindelijke resultaat is de generatie van platforms voor biomarkeranalyse, eiwitactiviteitsanalyse en DNA/RNA-detectie. De platforms kunnen worden gebruikt in meerdere domeinen, variërend van gezondheid, voeding, milieu en geneesmiddelenontwikkeling. Door het Biomed02-project gebruikt Nederland zijn sterke ecosysteem om een leider te worden in verbeterde biomedische analyses.
Belangrijke Uitdagingen
De ontwikkeling en productie van biochips gaan gepaard met verschillende belangrijke uitdagingen. Huidige processen zijn sterk afhankelijk van handmatige stappen, waardoor de productie traag, kostbaar en moeilijk op te schalen is. Deze beperkingen belemmeren de betaalbaarheid van diagnostische tests, vooral voor bredere toepassingen.
Daarnaast vereist de integratie van elektronische, fotonische, microfluïdische en biotechnologische functionaliteiten (zoals assayreagentia en monsters) in één enkel apparaat geavanceerde engineering en innovatie. Bestaande methoden voor het assembleren, lijmen en verpakken van biochips en het integreren met biochemische assays voor eiwitten of DNA/RNA zijn niet compatibel met de fabricagetechnieken die in de halfgeleiderindustrie worden gebruikt. Deze incompatibiliteiten beperken verder de schaalbaarheid en kosteneffectiviteit van de productie van Lab-on-Chip (LoC).
Biomed02 pakt deze uitdagingen aan door zeer geautomatiseerde processen en innovatieve apparatuur te introduceren om grootschalige productie van op Lab-on-Chip gebaseerde platforms haalbaar en betaalbaar te maken. Door technieken te gebruiken die geïnspireerd zijn op het halfgeleider-ecosysteem, streven we ernaar geavanceerde diagnostiek toegankelijk te maken voor een breder scala aan gebruikers.
Platform en Toepassingen
Biomed02 ontwikkelt drie geavanceerde platforms, elk ontworpen om specifieke diagnostische behoeften aan te pakken.
Geïntegreerd Fotonica (IPx) Biochip Platform
Het Integrated Photonics (IPx) Biochip Platform maakt gebruik van LioniX International's ultra-gevoelige TriPleX® sensorchiptechnologie. Dit platform, gecombineerd met de materiaal-specifieke biofunctionaliseringsmethoden van Surfix Diagnostics, maakt toepassingen mogelijk zoals vroege kankerdetectie met Qurin Diagnostics, veterinaire diagnostiek met de Diergezondheidsdienst, en screenings voor geneesmiddelenontwikkeling met Delta Diagnostics.
CRISPR-Cas Technologie Platform
Het CRISPR-Cas Technologie Platform integreert de revolutionaire CRISPR-Cas technologie ontwikkeld door Wageningen University & Research (WUR) en Scope Diagnostics. Dit platform maakt gebruik van microfluïdica en Laser-Induced Fluorescence (LIF) bioassays om specifieke DNA- en RNA-sequenties te detecteren. Toepassingen omvatten pathogeendetectie voor infectieziekten zoals COVID-19, evenals langdurige kankerdetectie in samenwerking met UT en VUmc.
Luminiscentie-gebaseerd fotondetectie Platform
Het Luminiscentie-gebaseerde fotondetectie Platform zal een paradigmaverschuiving teweegbrengen voor patiënten met chronische ziekten, omdat het het laboratorium naar de patiënt zal brengen, waardoor lange doorlooptijden worden vermeden. Door het eenvoudige ontwerp en de draagbaarheid kunnen zorgprofessionals diagnostische tests uitvoeren zonder enige laboratoriuminfrastructuur. Uiteindelijk zal het patiënten met chronische ziekten die frequente monitoring vereisen, in staat stellen de test zelf uit te voeren.
Waarom Biomed02 een Game-Changer is
Diagnose en monitoring spelen een dominante rol in het dagelijks leven in verschillende domeinen zoals gezondheid, voedsel, milieu en medicijnontwikkeling. Vaak vereisen deze activiteiten kostbare laboratoriuminfrastructuren, grote monstervolumes en hebben ze lange doorlooptijden. Door nieuwe ontwikkelingen uit de hightechindustrieën te integreren met huidige diagnostische tools, kunnen goedkope miniaturiseerde platforms worden gecreëerd die minder kostbaar zijn en uiteindelijk door de klant zelf kunnen worden gebruikt zonder in te boeten op nauwkeurigheid en gevoeligheid.
Deze platforms maken geavanceerde diagnostiek mogelijk om meerdere parameters in een enkel monster te analyseren. De miniaturiseerde technologie kan een breed scala aan analyten meten, waaronder DNA, eiwitten, cellen en toxines, direct uit een klein monstervolume.
Door te focussen op automatisering, schaalbaarheid en kostenreductie, revolutioneert Biomed02 de productie van Lab-on-Chip platforms. Deze innovaties helpen de kloof te overbruggen tussen geavanceerde diagnostiek en toegankelijkheid in de praktijk, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan voor gezondheidszorg, biotechnologie en meer. Bovendien ondersteunt deze infrastructuur andere diagnostische systemen, inclusief niet-fotonische chip-gebaseerde principes, wat de brede toepasbaarheid ervan verzekert.
Biomed02 ondersteunt vooruitgang in belangrijke sectoren, waaronder levenswetenschappen, engineering, fotonica en nano- en chemische technologieën. Het resultaat zal een infrastructuur met hoge doorvoer zijn voor deze op Lab-on-Chip gebaseerde platforms en goedkope stand-alone toepassingen. Door expertise uit meerdere disciplines te combineren, stuwt het project een nieuw tijdperk van diagnostische innovatie vooruit.
Contact
Voor meer informatie over dit project kunt u contact opnemen met Wim van den Broek, Projectleider Lab-on-Chip, via w.vandenbroek@enzyre.com