Micro and smart medical diagnostic equipment

Lopend

Medical diagnostics goes micro and smart | Micro- en slimme automatisatietechnologieën voor ontwikkeling van point-of-care diagnostica- en testapparatuur

Regio:

Vlaanderen

Gefinancierd door

Context

Lab-on-a-chip-oplossingen en slimme testapparatuur voor point-of-care-diagnostica

De kwaliteit van de gezondheidszorg vereist de ontwikkeling van performante diagnostica- en testapparatuur voor het detecteren van specifieke virussen, eiwitten, (tel)cellen, nucleïnezuren, metabolieten, enz. en dit voor diverse pathologieën. Snelheid is hierbij primordiaal, om de gezondheid van patiënten beter te beheren en therapieën nauwkeuriger te kunnen afstemmen op de behoefte. Bij in-vitro diagnostische tests (IVD), uitgevoerd in centrale laboratoria, moeten patiënten echter meestal enkele dagen wachten op hun testresultaten.
Diverse microproductie- en slimme automatisatietechnologieën zijn vandaag industrieel inzetbaar voor de ontwikkeling van 'lab-on-a-chip'-oplossingen. Lab-on-a-chip -ystemen combineren, op maat van een specifieke toepassing, een goedkope, polymere microfluïdische chip voor eenmalig gebruik met een draagbaar uitleesapparaat. Deze brengen een nauwkeurige, goedkope diagnose tot bij de patiënt (point-of-care), benutten slechts een fractie aan samplevolume en reagentia (µl), en leveren snel een nauwkeurig testresultaat.

Groot economisch potentieel voor Point-of-Care diagnose oplossingen voor diverse pathologieën:

Medische diagnostische tests zullen in de toekomst nog een grote plaats innemen in de gezondheidszorg. Studies geven aan dat de Benelux-regio een toonaangevende life-sciences hub kan worden en schetsen het grote potentieel van microfluïdica in diverse toepassingen. De cross-over samenwerking tussen biotechnologie en opkomende digitale-, micro- en nanoproductietechnologie biedt België een jaarlijks groeipotentieel van het aantal directe banen in life sciences met 3.4 procent naar 50.000 in 2030. Deze groeimarkt is nog in een vroege adoptiefase en noodzaakt het versterken van de capaciteiten van Vlaamse bedrijven om dergelijke innovaties te versnellen.
De ontwikkeling van een lab-on-chip-systeem vergt een efficiënte samenwerking tussen een heel scala aan expertises in nieuwe waardeketens die nog gevormd moeten worden. De technologische uitdagingen noodzaken enerzijds een kennissprong voor de opstart met recente technologieën en anderzijds een nauwe samenwerking tussen biotechbedrijven en technologiepartners voor de engineering, ontwikkeling en productie van de zowel de microfluïdische chip als het uitleesapparaat.

Doel

Het project 'Medical diagnostics goes micro and smart' brengt microproductie, slimme automatisatietechnologie en ontwikkelingsmethodes versneld binnen het bereik van Vlaamse bedrijven voor de ontwikkeling lab-on-a-chip-systemen voor point-of-care-diagnose.
Het vertaalonderzoek toont het potentieel van kmo-inzetbare technologie aan. Het resultaat zullen pragmatische methodieken, tools en richtlijnen voor de kmo’s zijn. Deze ondersteunen de bedrijven bij het ontwikkelingstraject van een microfluïdische chip en het draagbare uitleesapparaat, de vereiste nauwe interactie tussen beide ontwikkelingen en de specifieke uitdagingen bij de opstart met deze technologie.

De resultaten omvatten:

Een overzicht van de inzetbare stand der technologie voor microproductie en slimme automatisatie.
Een systematische aanpak voor de ontwikkeling van lab-on-a-chip-oplossingen in een multidiscplinair team.
Methodieken, kennis en richtlijnen voor de specifieke ontwikkelingsaspecten: het ontwerp van het microproces, het ontwerp van de microfluïdische chip, het ontwerp en de productie van matrijzen met microfeatures, het microspuitgieten van producten met microfeatures, mechatronisch ontwerp van het uitleesapparaat, de verificatietechnieken voor de chip en het uitleestoestel, het inschatten van de technologische en economische haalbaarheid.
Een demonstrator aan de hand van een use-case voor de ontwikkeling van een lab-on-a-chip-oplossing met een goedkope microfluïdische chip uit een biocompatibele kunststof voor eenmalig gebruik en een bijbehorend draagbaar geautomatiseerd uitleesapparaat. Deze demonstrator doorloopt het gehele ontwikkelingstraject (tot aan het prototype en de verificatie) en illustreert ook de interactie tussen de stakeholders (biotech-bedrijven en hun partners voor engineering en productie). Proof-of-concepts tonen de mogelijkheden van kmo-inzetbare technologieën aan.

De kennistransfer maakt de doelgroep bewust van het innovatiepotentieel, zorgt voor een diepgaande kennisoverdracht en brengt alle betrokken stakeholders uit deze waardeketen samen.

Benadering

Het project biedt een antwoord op beide aspecten die belangrijk zijn voor een versnelde introductie van de technologie: kennisoverdracht in de verschillende disciplines en het samenbrengen van complementaire bedrijven. Daardoor kan elk bedrijf focussen op de (incrementele) innovatie vanuit zijn kerncompetentie en steunen op de partners voor de andere competenties.

Doelgroep

Sirris en MEDVIA willen hierbij alle betrokkenen uit deze waardeketen van biomedische, diagnostische toepassingen samenbrengen en ondersteunen: biotech- en farma-bedrijven (spinoffs, scale-ups en gevestigde bedrijven, voornamelijk kmo's) en technologiebedrijven die de fysieke medische oplossingen kunnen ontwikkelen en realiseren. Dit houdt enerzijds het ontwerp en de productie van de chip in (microspuitgieten, microbewerken en matrijzenbouw, assemblage) en anderzijds de engineering en productie van het uitleesapparaat.