Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Overal in de wereld doen overheden en wetenschappers hun best om de verspreiding van COVID-19 in te dammen. Niet alleen door beperkende maatregelen zoals de lockdown, maar ook door nauwkeurige en snelle diagnostische tests die de gezondheidsdiensten helpen om het virus beter te controleren. Een van de manieren om te testen zijn zogenaamde labs-on-a-chip, waarbij testmonsters worden gemengd met detectiemoleculen, die een signaal afgeven zoals licht zodra de antilichamen van het virus worden ontdekt. Voor haar promotieonderzoek heeft Sophia E. Shanko onderzocht hoe dit proces kan worden versneld met behulp van magnetische deeltjes.

COVID-19 kent geen grenzen en heeft zich als een lopend vuurtje over de hele wereld verspreid. Hoewel maatschappelijke beperkingen, zoals lockdowns, de verspreiding kunnen beperken, blijft de behoefte aan snelle diagnostische testen bestaan.

"Met snelle tests kun je besmette personen snel op het spoor komen, zonder dat de monsters eerst naar het lab moeten. Dit betekent dat patiënten meteen kunnen worden behandeld", zegt Sophia Shanko, promovenda in de Microsystems onderzoeksgroep onder begeleiding van Jaap den Toonder. "Daarnaast kunnen lokale autoriteiten de informatie gebruiken om zonodig extra beperkende maatregelen op te leggen. Dergelijke tests zijn er niet alleen voor COVID-19, ze kunnen in de toekomst ook worden gebruikt om te testen op andere virusinfecties."

Lab-on-chip
Veel nieuwe en innovatieve testapparaten maken gebruik van lab-on-chip-technologie. Deze apparaten hebben talrijke voordelen, zoals een breed toepassingsgebied, kleine afmetingen en snelle analysemogelijkheden. In deze apparaten wordt een monster (zoals bloed) dat moet worden getest op een doelmolecuul (zoals een antilichaam dat de aanwezigheid van een virus signaleert), gemengd met een vloeistof die detectiemoleculen bevat die aan het doelmolecuul kunnen binden. Als het doelmolecuul aanwezig is, genereert binding met het detectiemolecuul een signaal, zoals licht.

"Het bindingsproces in deze apparaten moet snel en nauwkeurig zijn. Dat kan je bereiken door ervoor te zorgen dat de detectiemoleculen zo snel mogelijk met het testmonster mengen", zegt Shanko, die in 2020 FameLab TU/e won door te vertellen over haar promotieonderzoek. "Door de zeer kleine afmetingen van lab-on-chip technologieën is mengen alleen mogelijk door moleculaire diffusie, de inherente beweging van moleculen binnen een vloeistof als gevolg van temperatuur- en concentratieverschillen. Dit is echter een tijdrovend proces."

Zwermen 
De nadelige effecten van langzame moleculaire diffusie kun je op twee manier gedeeltelijk opheffen: passief of actief. Bij de eerste methode worden geometrische structuren in het testapparaat aangebracht, terwijl bij de tweede methode externe krachten, zoals magnetische velden, worden gebruikt om de stroming op gecontroleerde wijze te veranderen. Vooral de laatste methode blijkt erg geschikt om hoge en gecontroleerde mengcapaciteiten te realiseren tegen een relatief lage kostprijs.

In haar onderzoek maakte Shanko gebruik van magnetische krachten om de moleculaire diffusie te versnellen, en zo de kans op optimale binding van doelmoleculen te vergroten. "Het mengen van magnetische deeltjes (of microkorrels) met de testmonsters en detectormoleculen heeft tal van voordelen. We kunnen de beweging van deze deeltjes controleren met behulp van externe magnetische velden, en van cruciaal belang is dat deze deeltjes de detectieprestaties niet nadelig beïnvloeden."

De sterkte en de frequentie van het externe magneetveld zijn bepalend voor de manier waarop de microkorrels in de vloeistof bewegen, wat op zijn beurt de menging beïnvloedt. "Er is een 'sweet spot' voor de parameters die het magnetisch veld regelen, waar de microlkorrels bewegen in patronen die lijken op het zwermen van vogels. Het mengen van de korrels met het testmonster leidt dan tot een snellere binding tussen het antilichaam en de detectiemoleculen, en dus een sneller testresultaat."

Paddestoelen en microklepjes
Het zwermen van microkorrels is een voorbeeld van dynamische menging, maar Shanko heeft ook gekeken naar statische menging, waarbij de magnetische parels worden aangestuurd door externe statische magnetische structuren in de vorm van een paddestoel. Het is wetenschappelijk zeer interessant om te zien hoe de magnetische bolletjes zich gedragen en om de vloeistofbewegingen te observeren die zij op hun beurt veroorzaken. "Hoewel de paddestoelvormige structuren zeer hoge vloeistofsnelheden kunnen genereren die een efficiënte menging zouden kunnen veroorzaken, hebben zij uiteindelijk een negatieve invloed op het totale mengproces."

Tot slot keek Shanko naar de opname van magnetische klepjes, die aan de lab-on-chip-apparaten waren bevestigd en die worden aangestuurd met behulp van een extern magnetische veld. "De microklepjes verbeteren inderdaad het mengen van de detectiemoleculen in het monster, maar verdere experimenten zijn nodig om hun effect beter te begrijpen."

Toepassingen en de toekomst
Nu COVID-19 de wereld nog steeds stevig in zijn greep houdt, zullen nauwkeurige diagnostische tests voor het virus nog wel even nodig zijn. "De pandemie heeft ons laten zien dat er behoefte is aan snelle en effectieve diagnostische tests. Uit mijn onderzoek blijkt dat de detectie van antilichamen in lab-on-chip-apparaten kan worden versneld door het gebruik van magnetische microkorrels en externe magnetische velden. Deze technologie is nodig voor de toekomst om ons te helpen de aanwezigheid en verspreiding van uitbraken in de toekomst beter te monitoren."

Voor deze winnares van FameLab TU/e is de volgende stap de ontwikkeling van haar eigen diagnostische start-up. Shanko: "Ik ben erg blij met het resultaat van mijn promotieonderzoek dat wordt vertaald in verschillende wetenschappelijke artikelen. Het is geweldig om te zien dat micromenging met magnetische korrels de potentie heeft voor snelle en zeer nauwkeurige diagnostiek. Hoewel mijn promotietraject ten einde loopt, staat mijn liefde voor diagnostiek nog maar aan het begin".

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Procentec besluit voor dig...
> 3D-kaarten maken met een r...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Hoe de keuze voor een mooi uiterlijk tot teleurstelling kan leiden

Bio-based

Klap van de molen?

Toon alle columns / opinies

advertorial

De kwaliteitseisen voor printplaten worden steeds hoger omdat de betrouwbaarheid van de elektronische apparatuur gegarandeerd moet worden. De kwaliteitseisen worden vaak bepaald door de toepassing en de omgeving waarin ze gebruikt worden.

Vacatures

ASML - Veldhoven
System Install Coordinator
Do you want to be responsible for monitoring and ensuring a smooth installation process of our advanced lithographic systems at our clients, all over the world? Become a system install coordinator at ASML and help to build some of the most amazing, complex machines that you will ever see! This means a lot of traveling (60- 80% of the time), continuous learning and being surrounded by many different cultures and work environments. Will you take on this life-changing opportunity? So, are you in possession of a technical bachelor's or master's degree? Apply now as a system install coordinator and directly contribute to decreasing the global microchip-shortage! Read more >>

ABB b.v. - Rotterdam Waalhaven
Medeweker Elektronica Werkplaats
De Elektronica Werkplaats houdt zich bezig met diverse reparaties op het gebied van elektronica. De producten die gerepareerd dienen te worden kunnen printplaten zijn van draadloze afstandsbesturingen, PLC systemen en generator regelingen. Maar ook onderdelen van toerenregelingen voor elektromotoren. Lees meer >>

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Eindhoven/Limburg
Heb jij commerciële flair én ben je technisch onderlegd? Dan is dit een functie voor jou.
Door jouw kennis van techniek samen met een gezonde dosis energie ben jij dé aangewezen gesprekspartner voor onze klanten in de machinebouw en het visitekaartje voor Murrelektronik in jouw regio. Lees meer >>

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Midden Nederland
Heb jij commerciële flair én ben je technisch onderlegd? Dan is dit een functie voor jou.
Door jouw kennis van techniek samen met een gezonde dosis energie ben jij dé aangewezen gesprekspartner voor onze klanten in de machinebouw en het visitekaartje voor Murrelektronik in jouw regio. Lees meer >>

ROCKWOOL - Roermond
Operator in ploegendienst
Beschik jij over een "Can-Do" mentaliteit, heb je technische affiniteit en voel jij je thuis in een productieomgeving waarin je jouw mouwen kunt opstropen? Als Operator bij Rockwool krijg jij de ruimte om het beste uit jezelf te halen en de vrijheid om dat zoveel mogelijk naar eigen inzicht te doen. Sterker nog: dat wordt van je verwacht!
Lees meer >>

Technomed - Maastrich Aachen Airport
(Junior) Product Development Engineer
As (Junior) Product Development Engineer, you will optimize the design of medical devices such as needle or patch electrodes and EEG cups, and create customer-branded products. You will work closely with the Marketing & Sales and Operations departments to manage the product development of private labelling from customer request to implementation into production. You will be required to document properly and work together with Quality and Regulatory Affairs to ensure compliance to medical device standards and regulations.
Read more >>

Advertorial

Koop een Fluke, ontvang een gratis Fluke
De juiste tools helpen om sneller en veiliger te meten. Bestel uw Fluke-instrument via een erkende distributeur en ontvang een gratis Fluke op basis van de aankoopwaarde. Aanbieding loopt af op 15 december 2021.

Lees meer >>

Sponsored content

Noviteiten van Schurter voor industriële automatisering     
Het aanbod van TME op het gebied van oplossingen voor industriële automatisering bestaat uit producten van vele fabrikanten, zodat klanten altijd een oplossing kunnen vinden die het beste past bij hun eisen en hun budget. In de catalogus zijn ook producten van de Zwitserse Schurter Groep opgenomen. Haar portefeuille is onlangs verrijkt met twee series producten uit de groep voedingsconnectoren en ontstoringsfilters. Wij nodigen u uit kennis te maken met het aanbod aan modules DD11 en filters MAB NEO.

Lees meer >>

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Volg e-totaal

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.