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

> UT en Meta AI creëren 'di...
> Nog nooit zo veel mensen w...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Auto technologie ontwikkeling komt met verrassingen

Software-boycot?

Kerncentrales, Covid-19, Semiconductors en Robotisering

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

  
Nauwkeurige en ergonomische schroevendraaiers van WERA
Service- en onderhoudsbenodigdheden van de serie Kraftform Micro. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Vacatures

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

Hertek B.V. - Weert
Teamleider Service (50% Weert - 50% landelijk)
Ben jij op zoek naar een zeer afwisselende en interessante teamleiders functie?
Wil je naast het aansturen van je service en planning medewerkers vanuit kantoor, ook een aantal dagen per week op pad naar je medewerkers in de buitendienst? Kwaliteit, veiligheid en welzijn voor onze medewerkers staat hoog in het vaandel. Wil je graag werken bij een bedrijf dat verbetervoorstellen en initiatieven van hun medewerkers waardeert?
Dan is deze baan bij de Hertek Groep wellicht iets voor jou. Lees meer >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Vandentempel Service - Hattem
Kalibratietechnicus
Binnen een team van technisch specialisten ga je diverse test- en meetapparatuur kalibreren. Je maakt hierbij gebruik van moderne hoogwaardige Fluke kalibratoren in combinatie met MET/CAL kalibratie management software. Of het nu gaat om eenvoudige laagspanningstesters of complexe meetapparatuur voor midden- of hoogspanningstoepassingen; bij Vandentempel kun je jouw technische hart ophalen en jezelf blijven ontwikkelen. Lees meer >>

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 .

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

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

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.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.