Demonstrators Trans Tech Diagnostics

Om tot beter diagnostiek en hiermee therapie (theragnostiek) te komen wordt door de partners van TTD ingezet op de verfijning van geavanceerde technologie uit de eigen R&D. Deze verfijning houdt in dat de methoden en technieken voor diagnostiek handzaam (niet te groot en te log) en eenvoudig in gebruik dienen te zijn. De verfijnde technieken die we hiervoor hebben ontwikkeld, zijn gebundeld in de zogeheten Demonstrators.

Het Open Technologie Platfor/nl/otpm van TTD  presenteert technologieën ten bate van het ontwikkelen van bioassays

Demonstrator 1:

Inflammation-based Dynamic Assay (IDA) voor celfunctie-gebaseerde diagnostiek

Voordat het project TTD van start ging had de UM, TTD-hoofdpartner, reeds een biomedische assay gebouwd waarmee de ontstekingsreactiviteit van bloedvaten kan worden bepaald. Eén van de belangrijkste tekortkomingen van deze assay was de ingewikkelde uitvoerbaarheid waardoor veel variatie in de uitvoering ontstond. Om dit te ondervangen is door TTD (TSG InnoteQ, TENCO DDM en UM) een systeem ontwikkeld met dezelfde functionaliteiten als de originele assay, maar dan handzaam en gebruikersvriendelijk. Dit nieuwe apparaat wordt Inflammation-based Dynamic Assay (IDA) genoemd. Hiermee kunnen in elk klein of groot laboratorium op het niveau van de individuele patiënt in kort tijdsbestek betrouwbare onderzoeksresultaten worden verkregen zonder dat de patiënt dit onderzoek als belastend ervaart. Deze demonstator heeft de potentie om een uniek hulpmiddel voor de arts te worden om zijn beleid voor de behandeling van de betreffende patiënt aanzienlijk te verbeteren. Hiermee kunnen in de toekomst ongewenste bijwerkingen van bijv. medicatie en het risico op gezondheidsschade door suboptimale therapie worden beperkt. Door deze vroege diagnostiek wordt een grote stap gezet in de richting van het voorkómen van cardiovasculaire events.

Demonstrator 2:

SPR Sensor om snel en effectief ontstekingen te meten

Een andere techniek waarbij cardiovasculaire theragnostiek gebaat bij is, is de Surface Plasmon Resonance (SPR-) technologie. Deze kan worden gebruikt om snel en betrouwbaar biologische componenten in een staal te meten, in dit geval ten behoeve van cardiovasculaire diagnostiek. Binnen het TTD-consortium is deze succesvolle SPR-technologie, eerder reeds in het OTP aanwezig als complexe en dure laboratoriumopstelling, doorontwikkeld tot een kosten-efficiënte en handzame SPR-biosensoropstelling. Deze demonstrator, ook White Box genoemd, maakt betrouwbare en efficiënte meting van ontstekingsmarkers en kleine cel-afgeleide extracellulaire vesikels (EV’s) mogelijk. Tijdens de ontwikkeling is er rekening mee gehouden dat automatisering en opschaling mogelijk is. Deze demonstrator heeft het potentieel om als een diagnostisch platform in het OTP beschikbaar te worden gesteld. EV’s spelen een rol bij ontsteking en processen die optreden bij hart- en vaatziekten. De analyse van EV’s (concentratie en eiwitcompositie) kan dienen als diagnostische tool.   

De White Box werd ontwikkeld door Fox-Biosystems, een bedrijf in de medische biosensor-nanotechnologie dat samen met UHasselt de TTD-specifieke biosensor-oplossingen uitwerkte. De Fox-technologie stelt gebruikers in staat om bio-moleculaire gegevens van hoge kwaliteit te genereren. Ook de ontwikkeling van dit apparaat binnen het TTD-consortium illustreert dat het gebruikmaken van complementaire kennis en expertise van zowel publieke als private instellingen binnen de grensregio grote voordelen heeft op het gebied van innovatie.

Handzame SPR-sensor is ontwikkeld met FOx Biosystems om specifieke onstekingsmetingen mogelijk te maken

Demonstrator 3:

Bio-assay-on-a-chip

Naast het innoveren van technologie en apparatuur, is binnen TTD door Pimbio bv en UM ook gewerkt aan de conceptualisatie van enkele veelbelovende Bio-assays-on-a-chips met mogelijke toepassing in de cardiovasculaire theragnostiek. Op basis hiervan is een serie van ontwerpen die tot een demonstrator ontwikkeld kunnen worden geproduceerd. Vervolgens zijn er testen uitgevoerd op basis waarvan een doelmatige Bio-assay-on-a-chip is ontwikkeld. We tonen hiermee aan dat het consortium in staat is om via ‘additive manufacturing’ (input TENCO DDM en Pimbio bv) snel tot ontwerp, realisatie en testen van toegepaste micro-fluïdische chips te komen. Ook zijn de ontwerpen maakbaar via CNC frezen, 3D-printen en massafabricagetechnologie zoals spuitgieten.

Een serie van kunststof Bio-Assay-on-a-Chip varianten

Demonstrator 4:

Chatbot ‘Wat Er Toe Doet’

Het inzetten van cardiovasculaire theragnostiek heeft sociaal-maatschappelijke gevolgen. Immers, de mogelijkheid tot gepersonaliseerde diagnostiek zoals voorzien door het consortium van TTD brengt met zich mee dat een veranderde (mogelijk grotere) groep mensen zich bewust zal zijn van zijn of haar cardiovasculaire risicoprofiel. Het TTD-consortium is zich bewust van dit effect en wil haar verantwoordelijkheid hiervoor nemen. In dit licht heeft TTD zich in een vroeg stadium ingezet om te zoeken naar mogelijkheden tot het verbeteren van de arts-patiëntcommunicatie en optimale informatievoorziening naar patiënten/risicogroepen. Uit deze activiteiten heeft TTD (De Keuze Architecten en UM), samen met de Harteraad (expertisecentrum voor het leven met hart- en vaataandoeningen) een opstart mogelijk gemaakt van een tool (chatbot) die mensen met een cardiovasculair risicoprofiel kunnen gebruiken om zelf invloed uit te oefenen op het voorkomen van de ontwikkeling van ernstige cardiovasculaire aandoeningen.

Links

www.harteraad.nl

www.watertoedoet.info/chat

Screenshot van de demo-versie van de chatbot ‘Wat Er Toe Doet’

Toekomstplannen en uitnodiging tot samenwerking

Het project TTD is officieel geëindigd op 31 januari 2020. Het consortium houdt hiermee echter niet op te bestaan; de partners blijven waar mogelijk samenwerken en zoeken naar nieuwe bronnen van financiering om de ingeslagen wegen verder te bewandelen. De veelbelovende ontwikkelingen met betrekking tot de hierboven genoemde demonstrators zijn immers nog in volle gang en bieden unieke kansen voor de toekomst van de cardiovasculaire diagnostiek. Deze demonstrators zijn voor samenwerking toegankelijk via het Open Technologie Platform van TTD