KU Leuven wordt al sinds 2016 door Reuters aangewezen als Europa’s meest innovatieve universiteit. Wereldwijd staat ze op de zevende plaats. Die status heeft KU Leuven te danken aan de combinatie van een groot aantal performante onderzoeksgroepen en zeer degelijke Tech Transfer diensten.
Tekst: Joris Hendrickx – foto’s: Rob Stevens
“Het gebruik van functionele 3D-geprinte objecten in medische settings kan zeker bij gepersonaliseerde zorg een grote meerwaarde zijn”, vertelt Hanne Vanduffel, PhD-onderzoeker o.l.v. Prof. Ameloot. “Zonder een hogere productiekost kunnen er met 3D-printing toch complexere voorwerpen op maat van iedere patiënt worden gemaakt.”
“Ikzelf onderzoek hoe we 3D-printing kunnen gebruiken om MRI-hardware te verbeteren. Elke patiënt heeft een unieke anatomie die anders zal interageren met zowel de magnetische velden en pulsen als andere componenten van de MRI-scanner. Wij 3D-printen, op maat van iedere patiënt, bepaalde MRI-hardwarecomponenten die cruciaal zijn voor het beeldvormingsproces. Zo 3D-printen we shims (die imperfecties in de magnetische velden corrigeren) en coils (de ontvangers van de signalen). Op die manier kunnen we de kwaliteit van de beeldvorming op maat van elke patiënt optimaliseren.”
“In samenwerking met het KU Leuven Industrieel Onderzoeksfonds, het Tech Transfer Office en de European Innovation Council (EIC) werk ik actief aan de valorisatie van onze ontwikkelde technologie en expertise. Door de grote internationale interesse kijken we naar het oprichten van een spin-off van waaruit we onze patiëntspecifieke MRI-componenten toegankelijk kunnen maken voor andere onderzoeksinstellingen en ziekenhuizen.”
3D-printing biedt tal van voordelen voor patiënten
“Vooral voor patiënten die regelmatig moeten terugkomen voor bepaalde opvolgingsonderzoeken of -behandelingen, kinderen waarvoor de huidige MRI-hardwarecomponenten onvoldoende geoptimaliseerd zijn en patiënten voor wie een zeer specifieke of niet-alledaagse diagnose gesteld moet worden, is het een meerwaarde om hardware te 3D-printen die volledig op maat is van hun anatomie”, aldus Vanduffel. “Deze kan dan telkens opnieuw worden gebruikt en er kunnen aanzienlijke winsten in beeldkwaliteit en diagnosenauwkeurigheid worden gemaakt.”
“Andere collega’s van onze onderzoeksgroep hebben een innovatieve manier gevonden om functionele componenten te integreren in 3D-geprinte voorwerpen. Dat laat toe om point-of-carediagnostica te maken waarmee ter plaatse een staal kan worden geanalyseerd zonder tussenkomst van een labo. De analyse kan zo sneller en overal ter wereld gebeuren.”
Nieuwe toepassingen voor ultrasound
“Mijn fundamentele onderzoeksgroep spitst zich toe op micro- en nanosystemen die onder meer kunnen worden toegepast in medische technologieën”, vervolgt Michael Kraft, Head of Micro- and Nano-systems. “Zo vereist een echografie een dure diagnosetool waarvoor patiënten normaal naar het ziekenhuis moeten gaan en die enkel door gespecialiseerd personeel kan worden uitgevoerd. We willen het nu mogelijk maken dat alle artsen en verplegers dit als een draagbaar en performant toestel kunnen gebruiken voor snelle diagnoses.”
“Een typische toepassing van zulke compacte echografie is tijdens de zwangerschap. Men kan dan snel kijken hoe de baby groeit en of deze in orde is. Stel dat er dan een afwijking wordt vastgesteld, dan kan men vervolgens een afspraak maken in het ziekenhuis voor een meer gedetailleerd onderzoek. De technologie voor deze toepassing is gebaseerd op micro-elektromechanische systemen (MEMS). Hiermee kunnen structuren en mechanische componenten worden gerealiseerd op één flinterdunne chip. Dankzij deze technologie kan een waaier aan ultrasoundtransmitters worden gerealiseerd. Zo wordt het mogelijk om de straal van de ultrasound in een bepaalde richting te sturen. Dat zorgt voor nieuwe diagnosemogelijkheden, maar er zijn ook nog tal van andere toepassingen.”
Implantbare electroden stimuleren hersenen en zicht
“We ontwikkelen zeer kleine implantbare electroden die zowel kunnen worden gebruikt voor het stimuleren van neuronen als voor het monitoren van de elektrische signalen van de neuronen”, aldus Kraft. “Dat laat ons onder meer toe om in beeld te brengen hoe de hersenen werken.”
“Daarnaast hebben we ook twee onderzoeksprojecten lopen waarmee we in de toekomst willen proberen om blinden terug te laten zien. Het idee is om de neuronen van de visuele cortex te stimuleren met electroden die zijn verbonden met een camera. Men zou dan nog steeds niet helemaal normaal kunnen zien, maar wel grote letters en vormen waarnemen. We hebben samen met enkele investeerders hiervoor alvast een start-up opgericht: ReVision Implant. Zij zullen dit onderzoek verder valoriseren met een doelgerichte toepassing.”
Met LIMNI willen we kijken waar we synergieën en kruisbestuivingen kunnen creëren en stimuleren. Om de grote uitdagingen van de toekomst te overwinnen, zullen we multidisciplinair moeten samenwerken.
“Met andere gelijkaardige electroden kunnen dan weer de belangrijkste parameters in bioreactoren zeer nauwkeurig worden gemeten en gemonitord. Daarmee kunnen bier en wijn, maar ook stamcellen, vaccins en antibiotica worden geproduceerd.”
Eén punt voor kruisbestuiving en samenwerking rond micro- en nanotechnologie
“Als directeur van het nieuwe LIMNI Instituut breng ik bovendien diverse experts samen rond de integratie van micro- en nanotechnologie. Deze experts komen uit verschillende onderzoeksdomeinen van de KU Leuven, maar hebben gemeenschappelijk dat ze op micro- en nanoschaal werken. Met LIMNI willen we kijken waar we synergieën en kruisbestuivingen kunnen creëren en stimuleren. Om de grote uitdagingen van de toekomst te overwinnen, zullen we immers multidisciplinair moeten samenwerken”, besluit Kraft.
“Hét grote voordeel is dat veel onderzoeksgroepen van de KU Leuven, die elk hun faciliteiten en mogelijkheden hebben, bedrijven enorm kunnen helpen bij de ontwikkeling van innovaties”, vult valorisatiemanager Bart van Duffel nog aan. “Met LIMNI brengen we dit performante netwerk samen onder één overkoepelende naam en visie. Bovendien werken een veertigtal valorisatiemanagers van het KU Leuven Industrieel Onderzoeksfonds continu aan de valorisatie van het strategisch basisonderzoek aan de KU Leuven. Dat doen ze door de connectie te maken met de maatschappelijke en industriële noden.”