Labinsights 8-2022

NOVEMBER 2022

SPECIAL MEDISCH

De waterstof-economie begint in het lab

SPECIAL MEDISCH

ROBUUSTE EIWITANALYSER

LABPARTNER VAN BRAINPORT

Van spatial transcriptomics tot Vito’s Techwatch

NIR-metingen valideren met Dumasstikstofmeting

De materiaalexpertise van Eurofins EAG Materials Science lab

32

35

16

EDITORIAL

Energie is in korte tijd hét gespreksonderwerp geworden. Nu werk ik niet op een laboratorium, maar ik kan me zo voorstellen dat het ook in de laboratoria over niets anders gaat. Ruimtes en installaties met hoge ventilatievouden, waar diverse apparatuur de hele dag aanstaat die veel stroom vreet. Airconditioning die overuren draait om het binnen toch nog een beetje dragelijk te houden met al die warmteproducerende instrumenten. In labs zie ik geen mensen zitten met dekentjes en mutsen op, omdat het ook bij 17 graden dan best gezellig in de huiskamer schijnt te zijn. T-shirt is aanbevolen, in het lab is het altijd zomer. Ik chargeer natuurlijk, maar mijn ervaring is dat het in labs vaak stevig aan de temperatuur is en dat veel overtollige warmte naar buiten wordt geblazen. Terugwinning van al die warmte met warmtewisselaars, daar heb ik nog nooit iets van gehoord. Uitgezonderd enkele nieuw-opgeleverde labcomplexen die energiearm zijn uitgevoerd en voorzien van warmtepomp- of geothermische installaties, wordt er naar mijn weten in de labwereld nog weinig aan energiebesparing gedaan. Schrijnend voorbeeld zijn biobanks waar tientallen ultravriezers in een ruimte een enorme stoot hitte produceren die continu naar buiten wordt afgevoerd. Dat was het geval in het Erasmus MC toen ik er was: bloedheet daarbinnen, al lagen er wel plannen een verduurzamingsslag te maken.

Ik snap dat het lastig is in laboratoria ingrijpende energiemaatregelen te nemen. Complicerende factor is bijvoorbeeld dat een met chemicaliën of microben bezwangerde lucht die via zuurkasten, puntafzuigingen of veiligheidskabinetten naar buiten gaat, wel eerst gereinigd zal moeten worden om op deze manier veilig energie terug te winnen. Of om problemen als corrosie door aanvretende zuren te voorkomen. Ook moet er normtechnisch of wettelijk veel geventileerd en geconditioneerd worden. Uitzetten kan niet, maar op een lager pitje draaien kan vaak wel. Waarom zijn er nog steeds zoveel labs waar de hele dag zuurkasten vol aan staan die niet in gebruik zijn?

Het kan echt veel milieuvriendelijker, de technologie hiervoor bestaat gewoon, en met de huidige astronomische energieprijzen verdienen dit soort investeringen zich veel eerder terug.

De energiecrisis heeft ook iets positiefs. Energie was feitelijk ‘spotgoedkoop’, kostte zo weinig dat er weinig stimulans was te investeren in duurzaamheid. Dat is ineens anders, zonnepanelen renderen veel sneller; hoeveel labs hebben er niet een plat dak?

De labsector zal wel moeten verduurzamen, schat ik zo in. De energierekening kan bij overgang naar een nieuw contract letterlijk exploderen, en wel zodanig dat het concurrentietechnisch lastig wordt dit even door te berekenen. Ik was onlangs in een notenbar waar ik opving dat met de ingang van hun nieuwe energiecontract de maandlasten waren gestegen van 400 naar 1.400 euro. Dat is bijna een factor 4, je hoort dit ook van bakkerijen en natuurlijk vanuit de industrie, waar hele intensieve productiebedrijven soms zelfs de fabricage stoppen. Recent voorbeeld is het Franse Duralex dat geen glas meer produceert vanaf november tot in het voorjaar.

Extreem, maar de verliezen zijn anders blijkbaar niet te dragen.

Labs kunnen niet even de deuren sluiten, dus tijd voor een groene wind. Wat is uw energiebezuiningsstrategie? Laat het ons weten op: redactie@labinsights.nl.

Wat is uw energiebezuiningsstrategie?

Vincent Hentzepeter, hoofdredacteur

November 2022 |

3

INHOUD SPECIAL MEDISCH

RUBRIEKEN & ARTIKELEN

X

‘Spatial transcriptomics’ biedt waardevolle informatie voor patiëntenzorg op maat, al is de data-interpretatie nog een uitdaging

X

Uren besparen bij de medicijnontwikkeling met een vinding van het Enschedese VyCAP dankzij een techniek die supersnel toont of individuele cellen reageren op potentiële werkzame bestanddelen

X

Hoe kansrijk technische innovaties zijn in de biomoleculaire wetenschappen onderzoeken wetenschappers bij Vito Techwatch, daaruit zijn inmiddels de eerste succesapplicaties ontsproten

Editorial Colofon LAB kort nieuws LAB column insights Spatial transcriptomics Analytische Chemie 2.0: tips & tricks LAB markt LAB agenda

NOVEMBER 2022

3 4 7 13 26 35 39 42

November 2022 58e jaargang www.labinsights.nl Verschijnt 9x per jaar

SPECIAL MEDISCH

De waterstofeconomie begint in het lab

Hoofdredactie: Vincent Hentzepeter, redactie@labinsights.nl, +31 (0)6 20592436 Aan dit nummer werkten mee: Els van den Brink, Marjan Hammink, Marco Vellinga, Leendert van der Ent. Eindredactie: Sylvie Hoyinck

SPECIAL MEDISCH

ROBUUSTE EIWITANALYSER

LABPARTNER VAN BRAINPORT

Van spatial transcriptomics tot Vito’s Techwatch

NIR-metingen valideren met Dumasstikstofmeting

De materiaalexpertise van Eurofins EAG Material Science lab

32

35

16

Redactiecommissie: Dr Ineke Joosten (Senior Onderzoeker/Researcher Ministerie Onderwijs, Cultuur en Wetenschap,Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, Rijkserfgoedlaboratorium), Alex Muntendam (Manager Clinical Pharmacology and Bioanalytics bij Abbott), Bas van Driel (Business Development Manager Food Netherlands GBA), Henk Heijthuijsen (manager Quality Assurance & Assistance, TLR International Laboratories), Jules Hoenderop (consultant Roche Diagnostics), Taco van der Maten (productmanager XRF Panalytical, chairman of the board of directors van ASTM International), Anita te Riet (Bergenius Labadvies), Han te Vaanhold (international sales representative Seastar Chemicals Inc.).

Media-adviseur: Erik ten Haaf, +31 (0)297 223462, +31 (0)6 10031781 erik@maxusmedia.nl Vormgeving: Marjan Hammink, marjan@maxusmedia.nl

Paul Dijkhof, teamleader alternative fuels and pressure products, achter het bedieningspaneel van een van de reusachtige bassins waarin onder hoge druk cilinders en tanks voor waterstofgedreven voertuigen als auto’s en bussen en vrachtwagens beproefd worden.

(Foto: FOODnote)

4

| November 2022

Abonnementen: SP Abonneeservice, Postbus 105, NL-2400 AC Alphen aan den Rijn.

Tel +31 (0)88 1102028, abo@labinsights.nl. Abonnement Nederland 1 jaar € 250,-, 2 jaar € 355,-. Opzeggingen dienen 8 weken voor afloop van de abonnementsperiode in ons bezit te zijn. Vraag een proef­nummer aan en/of neem een abonnement op de digitale editie en nieuwsbrief door u op­www.labinsights.nl te registreren.

Druk: Veldhuis Media, Meppel Uitgever: maXus media publishers, 1421 AC Uithoorn © 2022 maXus media Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt worden in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch of door foto­kopieën, opname, of op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de auteur en/of de uitgever. ISSN: 2468-6417

Techwatch beoordeelt kansrijke biotechinnovatie

8 Het TechWatch-team van het Vlaamse Instituut voor Biotechnologie (VIB) beoordeelt nieuwe tech-ontwikkelingen. Volgens betrokkenen Silvie Van den Hoecke en Michiel Bontinck met een hoog rendement.

NIR-analyses sneller kalibreren

Waterstofeconomie getest en beproefd bij Kiwa Nederland

14 Voor validatie van eiwitanalyses is er nu een nieuwe onderhoudsarme, robuuste eiwitanalyzer conform de Dumas-methode.

Ideaal voor nabij-infrarood spectroscopie (NIR)-metingen.

‘CE-IVD gecertificeerde kits Microwell chip sorteert, voor moleculaire diagnostiek’ karakteriseert en selecteert

22 Fabrikanten van reagentia en apparatuur voor moleculaire diagnostiek moeten voldoen aan de nieuwe ‘In Vitro Diagnostics’ richtlijn. “Wij zijn hier klaar voor”, zegt directeur Glenn Nohar van CleanNA.

30 VyCAP heeft een unieke technologie ontwikkeld om cellen te sorteren en te karakteriseren. Hierbij wordt niet alleen gekeken naar de cellen zelf, maar ook naar de stoffen die ze uitscheiden.

16 Kiwa Nederland is koploper in onderzoek naar veilige oplossingen voor de distributie van waterstof en opslag van deze energiedrager voor toepassingen in onder andere de automobielindustrie.

Labpartner van de hightech maakindustrie

36 Het Eurofins EAG Materials Science lab is verankerd in de economie van de Brainport-regio en probeert kritische faalfactoren in de wereld van de hightech maakindustrie te achterhalen.

November 2022 |

5

LAB KORT Vetrek Linda Bos bij FHI Adjunct-directeur Linda Bos-Dekker neemt per 1 januari 2023 afscheid van FHI, federatie van technologiebranches. Na een periode van zeventien jaar als adjunct-directeur beurzen & events heeft Linda samen met haar team vele succesvolle beurzen en bijeenkomsten voor de bij FHI aangesloten leden en hun klanten georganiseerd. Zij stond ook aan de basis van de het online FHI-contentplatform.

Adjunct-directeur Linda Bos-Dekker

Nieuwe norm zuurkasten voor werken met radioactieve stoffen NEN-EN 14175-8:2022 specificeert zuurkasten voor het werken met radioactieve materialen (‘unsealed’). De specificatie richt zich op eisen met betrekking tot stralingsbescherming. De norm is niet van toepassing op handschoenkasten of ‘hot cells’, evenmin op α-emitterende radio-isotopen. Het doel van de norm is om richtlijnen op te stellen voor het ontwerp en de controles van deze specifieke zuurkasten voor planner, installateur, operator, assessor en de autoriteiten.

Ongeacht deze richtlijnen wordt in het nationale normdocument NPR 4500:2022 aanbevolen om altijd een risicoinventarisatie en -evaluatie uit te voeren voordat radioactieve materialen worden gebruikt.

Belgische coronalabs achteraf veel te duur De Belgische overheid wist in 2020 al dat het bouwen van eigen labo’s 65 miljoen te veel zou kosten en dat deze overschrijding te vermijden was. Dat blijkt uit onderzoek van Het Laatste Nieuws naar aanleiding van het bestaan van een Excel-document dat al twee jaar in de mailboxen van verschillende mensen binnen de federale overheid circuleert.

Twee jaar geleden bouwde de federale overheid labo’s om coronatesten te laten analyseren aan acht universiteiten en niet bij bestaande labo’s. Bij de start van de labo’s wist men al dat er fors te veel betaald zou Coronatest (foto: Adobe Stock). worden, maar de Minister van Volksgezondheid Frank Vandenbroucke greep niet in. Uit het document zou blijken dat er fors meer aan loonkosten is betaald. Gedurende 2 jaar tijd is ruim 86 miljoen euro betaald voor de lonen van de werknemers en de algemene werking. Ingehuurde consultants gingen in het Excel-document uit van ‘slechts’ 21 miljoen euro. Dat is 65 miljoen euro minder.

November 2022 |

7

SPECIAL MEDISCH VIB faciliteert technische evaluatie voor life sciences-onderzoekers

TechWatch beoordeelt kansrijke biotechinnovatie

Een van de door TechWatch geselecteerde, innovatieve technieken is het Tapestriplatform van Mission Bio, dat claimt het enige systeem te zijn dat tegelijk zowel het genotype als fenotype van een enkele cel kan vaststellen.

Het TechWatch-team van het Vlaamse Instituut voor Biotechnologie (VIB) beoordeelt namens de wetenschappers nieuwe technologische ontwikkelingen. Volgens betrokkenen Silvie Van den Hoecke en Michiel Bontinck heeft deze benadering een hoog rendement.

Leendert van der Ent | Fotografie: VIB/Ine Dehandschutter

Idealiter richten onderzoekers zich op het opsporen en evalueren van nieuwe technologie en het ontrafelen van biologische mechanismen om nieuwe kandidaat-medicijnen te ontdekken. Beide zijn nodig, maar het verdeelt de focus.

Daarom beoordeelt het TechWatch-team van het Vlaamse Instituut voor Biotechnologie (VIB) de potentie van de nieuwste technologieën. Immers, nieuwe ontdekkingen in de biotechnologie worden steeds meer technisch gedreven. Als specialisten nu eens nieuwe technologie zouden beoordelen, dan kunnen onderzoekers zich op hun kerntaken blijven concentreren. Vanuit dit inzicht richtte het VIB (zie kader) in 2008 TechWatch op. Naarmate het succes van de benadering duidelijker werd, groeide de personele bezetting van de activiteit, waarbij TechWatch inmiddels tien medewerkers omvat. Dr. Silvie Van den Hoecke, Manager Technology Innovation Lab: “Onderzoekers kunnen met de nieuwste technologieën meer en nieuwe inzichten analyseren en ontdekken. Dit vergt nogal wat: de technologische literatuur volgen, nieuwe ontwikkelingen beoordelen, contact onderhouden

8

| November 2022

met ontwikkelaars en nieuwe apparatuur testen en evalueren. Als nieuwe technologie dan belangrijke voordelen blijkt te bieden, volgt het zoeken naar eventuele laboratoria waar het onderzoek met de apparatuur geholpen kan worden. Dan komen nog installatie, ingebruikname, training en het oplossen van kinderziekten.”

Ondersteuning door TechWatch Technologische evaluatie scharen veel wetenschappers toch vooral als ruis voor hun onderzoeksfocus. Van den Hoecke: “Daarom ondersteunen wij hen bij TechWatch met dit werk. Zo kunnen onderzoekers, als de technologie er klaar voor is, deze zo snel en gemakkelijk mogelijk in hun onderzoek integreren.”

Het werk gaat ver. De specialisten staan regelmatig startups uit de hele wereld bij in de doorontwikkeling van hun technologie (zie kader). De specialisten helpen met bèta-testen en stellen daarvoor gevalideerde data ter beschikking, zodat de startup zijn product eerder ‘fit for service’ heeft voor toepassing door

SPECIAL MEDISCH

het Vlaamse biotechnologische ecosysteem als launching customer. “Vaak zijn startups nog niet commercieel operationeel wanneer wij als partners bij hun technologie betrokken raken. Dat is mooi voor dat bedrijf, fijn voor de onderzoekers en komt patiënten ten goede. Het versnelt de wetenschappelijke ontwikkeling.” Life Sciences Technology Specialist bij TechWatch dr. Michiel Bontinck: “Dat komt mede doordat we vraag en aanbod bij elkaar brengen. We scannen niet alleen op het aanbod; wij moeten wetenschappers niet ‘spammen’ met informatie, maar luisteren naar welke technologische ontwikkelingen

‘VIB staat regelmatig met kersverse oprichters van startups in een garage’

hun onderzoek vooruithelpen. En daarbij gaat het niet alleen om apparatuur, maar ook om reagentia en dienstverlening.”

Spatial Transcriptomics Bontinck is gespecialiseerd in een van de belangrijkste actuele focusgebieden in de levenswetenschappen: ‘Spatial Transcriptomics’. “Het inlezen van het volledig transcriptoom van een cel met de ruimtelijke interactie eromheen is de volgende stap na ‘single cell sequencing’.” Die ruimtelijke aspecten kunnen, afhankelijk van het vakgebied, bijvoorbeeld worden bestudeerd op basis van patiëntencoupes met (tumor)weefsel of in plantweefsel. Bontinck: “Zo'n coupe is als het ware een landkaart, waarop duidelijk wordt op welke plek welke genen tot expressie komen. Dat ruimtelijke aspect van interactie bepaalt voor een groot deel de waarde van de analyse. Het vergt goede instrumenten om de ‘landkaart’ vanuit een biologische vraagstelling juist te interpreteren.”

November 2022 |

9

SPECIAL MEDISCH

Dr. Silvie Van den Hoecke, Manager Technology Innovation Lab: “Onderzoekers kunnen met de nieuwste technologieën meer en nieuwe inzichten analyseren en ontdekken.”

Life Sciences Technology Specialist bij TechWatch dr. Michiel Bontinck: “Wij moeten wetenschappers niet ‘spammen’ met informatie, maar luisteren naar welke technologische ontwikkelingen hun onderzoek vooruithelpen.”

Omdat de data-output van cell sequencing steeds groter wordt, is ook bio-informatica een belangrijk aandachtsgebied – en daarbinnen de integratie van data uit verschillende invalshoeken die bijdragen aan een beter totaalbeeld. “Die data-integratie maakt het zeer complex”, merkt Bontinck op. “Aan ons de taak om te helpen zorgen dat die enorme hoeveelheden heterogene data geen bottleneck voor de toekomst worden

Het Vlaamse Instituut voor Biotechnologie (VIB) [https://vib.be/ nl] vertegenwoordigt ongeveer 1.800 stafmedewerkers uit 81 onderzoeksgroepen die werkzaam zijn in het basisonderzoek in de levenswetenschappen. Ze zijn verdeeld over negen onderzoekscentra op zes verschillende universiteitscampussen in Vlaanderen – de onderzoekscentra zijn daarbij samenwerkingen tussen verschillende universiteiten.

TechWatch spin in internationaal start-up netwerk Veel van de start-ups waar VIB TechWatch mee samenwerkt komen uit de Verenigde Staten – waar nu eenmaal veel life sciences technologie wordt ontwikkeld en een levendige startupmentaliteit heerst. VIB staat regelmatig met kersverse oprichters in een garage. Zo was het VIB vroeg betrokken bij 10X Genomics (https://www.10xgenomics.com); inmiddels een grote speler in Single cell en Spatial Transcriptomics, waarbij VIB bijgedragen heeft tot het veroveren van de Europese markt ter stimulering van het Vlaamse biotech-onderzoek. Andere voorbeelden

zijn Resolve Biosciences, Inscripta Biotech (www.inscripta.com www.inscripta.com) en Akoya Biosciences (www.akoyabio.com www.akoyabio.com). Toch is het verhaal is niet volledig Amerikaans. TechWatch heeft ook relaties met bijvoorbeeld Chinese, Duitse (resolve-biosciences.com resolve-biosciences.com), Franse, Britse (Oxford Nanopore Sequencing, nanoporetech.com) en Zweedse biotechnologienanoporetech.com ontwikkelaars (Cartana, inmiddels overgenomen door 10X Genomics). Een Nederlandse partner ontbreekt niet: Lumicks in Amsterdam (lumicks.com lumicks.com).

November 2022 |

11

COLUMN INSIGHTS

Whole Genome Sequencing ook in food labs?

Bas van Driel adviseert de redactie van LABinsights

Ik heb inmiddels zoveel jaren ervaring dat het noemen van de exacte tijd die is verstreken na een gebeurtenis te confronterend is geworden. Dus voor mijn eigen gemoedsrust zal ik zeggen dat ik meer dan 10 jaar geleden de overstap van de medische wereld naar de voedingsindustrie heb gemaakt. Veel dingen waren anders, maar wat mij het meeste opviel was dat technieken die gemeengoed waren in de ziekenhuis- en (semi-)overheidswereld nog in de kinder-

schoenen stonden in de levensmiddelenindustrie. Denk dan bijvoorbeeld aan ELISA- en PCR-technieken. De belangrijkste redenen: de relatief hoge kosten en regelgeving. Jammer, want met die nieuwe technieken kun je sneller en vaak ook betrouwbaarder meten. Inmiddels zijn deze technieken een stuk goedkoper geworden en zet de levensmiddelenindustrie ze wel grootschalig in.

Ik denk dat de geschiedenis zich zal herhalen met de Whole Genome Sequencing (WGS)-techniek, een afgeleide toepassing van High Throughput Sequencing (HTS). Dit procedé stelt ons in staat om het hele genoom van (pathogene) micro-organismen in kaart te brengen. Je identificeert niet alleen het micro-organisme, maar brengt ook zaken als virulentie, resistentie en andere functionele karakteristieken in kaart. Ook kun je relatief eenvoudig en betrouwbaar een link leggen tussen ziektegevallen en besmettingsbronn(en).

Voedingsmiddelenfabrikanten kunnen ook onderscheid maken tussen persistente bacteriestammen en passanten in hun fabriek. Zeker waardevol, want dit onderscheid is nogal bepalend voor de te ondernemen acties.

Samenwerking – zowel nationaal als internationaal – tussen referentielaboratoria en voedselveiligheidsautoriteiten, waarbij gebruik gemaakt werd van WGS, heeft al in een aantal gevallen de besmettingsbron bij een uitbraak opgespoord. De listeriabesmetting bij Offerman is hier een mooi voorbeeld van. Je hoeft je natuurlijk niet te beperken tot pathogenen: ook het in beeld brengen van specifieke bederforganismestammen is waardevol.

Mars en Nestlé hebben al voorzichtig een begin gemaakt met het systematisch toepassen van deze techniek. Maar hoe mooi zou het zijn wanneer we deze techniek op grote schaal zouden kunnen gaan toepassen in de hele voedingsindustrie. De analysekosten zullen dan gaan dalen. Wel zijn er nog enkele hordes te nemen, voordat we deze techniek breed kunnen inzetten bij het onderzoek op pathogenen in de voedingsindustrie. Denk aan het vullen en beheren van enorme databases of het vaststellen wie er toegang tot die database heeft. Ook daar zal nieuwe aanvullende regelgeving nodig zijn, al vrees ik dat we wederom langer dan 10 jaar op opschaling van deze veelbelovende techniek zullen moeten wachten.

November 2022 |

13

ANALYTISCHE CHEMIE

De Rapid MAX N exceed van Elementar is compact en robuust, waardoor er minder tijd in onderhoud gaat zitten dan gebruikelijk is voor eiwitanalyzers, en gaat zuinig met zuurstof en het schaarse helium om.

Inzet gevaarlijke chemicaliën overbodig

NIR-analyses snel gekalibreerd met Dumas-eiwitanalyzer Voor validatie van eiwitanalyses is er nu een nieuwe onderhoudsarme, robuuste eiwitanalyzer conform de Dumas-methode. Ideaal om nabijinfrarood spectroscopie (NIR)-metingen voor de monitoring van voedingsmiddelenproductie snel en betrouwbaar te kalibreren en valideren, zonder inzet van gevaarlijke chemicaliën.

14

| November 2022

Els van den Brink i.s.m. Redactie LabInsights | Fotografie: Beun De-Ronde

Om productieprocessen in de food continu te monitoren met nabij-infrarood spectroscopie (NIR), worden jaarlijks duizenden natchemisch analyses uitgevoerd voor kalibratie en validatie. Het gaat onder meer om grondstoffen als tarwe, mais, cacao, raapzaad en sojabonen. Voor QC-laboratoria is het van cruciaal belang dat ze deze NIR-analyses snel en betrouwbaar kunnen matchen met de analytische chemische bepalingen.

Immers, leveranciers van granen, plantaardige oliën en andere grondstoffen voor menselijke en dierlijke consumptie opereren op wereldschaal en kunnen zich geen missers permitteren. Dit zou onvermijdelijk leiden tot grootschalige terugroepacties.

Kalibraties voor continue monitoring Centrale QC-labs van multinationals in de food ondersteunen vaak een groot aantal productiesites. Nabij infrarood spectroscopie (NIR of FT-NIR) wordt op deze locaties ingezet om het productieproces continu te monitoren, want dat kan online alleen met een snelle, non-destructieve analysemethode. Voorwaarde voor het inzetten van deze technologie is een betrouwbare kalibratielijn.

Dit vereist dat van een groot aantal monsters het NIR-spectrum

ANALYTISCHE CHEMIE

RAPID MAX N EXCEED: DE SPECS X

Geconcentreerde stikstofanalyse in diverse meetstanden

X

Detectielimiet < 20 ppm

X

Stikstofmeetbereik: 0-500 mg of 0-100%

X

Analyse binnen 4 – 5 minuten, afhankelijk van gewicht en soort elementen

X

Slimme foutendetectie en statistische berekening

X

Compact tafelmodel

X

Drievoudige oven met 10 jaar garantie

X

Gepatenteerde purge & trap-technologie voor gasscheidingen

X

Hypergevoelige, thermische geleidbaarheidsdetector

X

Meervoudige, onafhankelijke kalibratie

X

Volledig digitaal bestuurbaar via externe pc

X

Automatische asverwijdering

X

Voldoet aan 21 CFR part 11

X

Eenvoudig te integreren met LIMS

De Rapid MAX N exceed van Elementar.

‘Voor validatie van

eiwitanalyses is er een nieuwe onderhoudsarme, robuuste eiwitanalyzer conform de Dumasmethode’ wordt gemeten, en daarnaast de nodige natchemische bepalingen worden uitgevoerd. Zo worden de kalibratiecurves steeds beter en de monitoring van processen dus betrouwbaarder.

Robuuste eiwitanalyses Om onder meer voor dit doel snel eiwitgehaltes te kunnen bepalen heeft Elementar de ‘Rapid Max N exceed’ op de markt gebracht. Het toestel is compact en robuust, waardoor er minder tijd in onderhoud gaat zitten dan gebruikelijk is voor eiwitanaly-

zers, en dit apparaat gaat zuinig met zuurstof en het schaarse helium om, of kan als alternatief voor helium ook argongas gebruiken. Per saldo scheelt dit kosten. En in vergelijking met traditionele methodes als de Kjeldahl-N-methodiek zijn er ook grote besparingen op het gebruik van chemicialiën.

Methode van Dumas De eiwitanalyse gebeurt volgens de zogenaamde Dumas-methode. Daarbij wordt een monster verhit in aanwezigheid van zuiver zuurstof en helium of argon, waardoor alles verbrandt en alle stikstof wordt gereduceerd tot moleculair stikstof. De stikstof wordt gescheiden van de ontstane koolstofdioxide en waterdamp, waarna de thermische geleiding wordt gemeten van het stikstofgas, wat een maat is voor de hoeveelheid aanwezige stikstof. Vergeleken met de traditionele Kjeldahl-methode kan de Dumas-analyse iets hogere waardes geven door de aanwezigheid van bijproducten die soms ook stikstof bevatten. Groot pluspunt is echter dat de Dumas-methode veel veiliger is om mee te werken, omdat de voor Kjeldahl-N benodigde gevaarlijke chemicaliën niet nodig zijn.

November 2022 |

15

TESTEN EN BEPROEVEN Energietransitie vereist batterij aan onderzoeksfaciliteiten en materiaalkennis

Waterstofeconomie getest en beproefd bij Kiwa Nederland

16

| November 2022

TESTEN EN BEPROEVEN Kiwa Nederland is in Europa de koploper in onderzoek naar veilige oplossingen voor de distributie van waterstof en opslag van deze energiedrager voor toepassingen in onder andere de automobielindustrie.

Met de opkomende waterstofeconomie is er dringend behoefte aan veilige en betaalbare oplossingen. In Apeldoorn heeft Kiwa hiervoor alle faciliteiten.

Vincent Hentzepeter | Fotografie: FOODnote

Met de op Prinsjesdag gepresenteerde ambitieuze plannen van het kabinet om al vanaf 2030 grootschalig groene waterstof te gaan produceren voor industrieel gebruik met enorme windparken op zee, is het zonneklaar dat de waterstofeconomie aan de poorten rammelt. Het kabinet streeft ernaar dat al in 2030 zo’n 21 gigawatt uit wind komt, ongeveer 75% van het huidige elektriciteitsverbruik. Dit moet doorgroeien naar 50 gigawatt aan windvermogen in 2040 en 70 gigawatt in 2050.

Dit overschot aan elektriciteitsproductie zal grotendeels worden ingezet voor de productie van groene waterstof op zee, zodat de industrie kan overstappen van gas op een klimaatneutraal alternatief. Deze omwenteling naar een waterstofeconomie heeft een enorme impuls gegeven naar onderzoek en ontwikkelingen van technische systemen en installaties voor de veilige opslag, toepassing en landelijke distributie van waterstof. Bij Kiwa is daarom fors geïnvesteerd in onderzoeksfaciliteiten om op korte termijn prangende vragen vanuit energiebedrijven en de autoindustrie te kunnen beantwoorden. Want het moet natuurlijk wel allemaal bewezen veilig toegepast kunnen worden. Paul Dijkhof, teamleader alternative fuels and pressure products (alternatieve brandstoffen en producten onder druk), is nauw betrokken bij het testen van veilige opslagsystemen voor de automobielsector en de distributie van gas. Hij geeft een rondleiding door het waterstoflab, waar componenten voor waterstofgedreven voertuigen als auto’s, bussen en vrachtwagens beproefd worden. Dit gebeurt met enorme opstellingen, want de cilinders worden door de snelle technische ontwikkelingen snel groter.

Batterijcapaciteit De verwachting is dat waterstof voor mobiliteit in eerste instantie vooral voor de transportsector en het openbaar vervoer ingezet Links: Paul Dijkhof, teamleader alternative fuels and pressure products, achter het bedieningspaneel van een van de reusachtige bassins waarin onder hoge druk cilinders en tanks voor waterstofgedreven voertuigen als auto’s en bussen en vrachtwagens beproefd worden.

Rechtsoven: Dit soort formaat monsters worden op diverse veiligheidsaspecten getest; hier zijn tanks onder druk te zien.

Rechtsonder: Het lab kan testen onder extreem hoge drukken. Deze opstelling kan tot 35MPa luchtdruk, in het lab echter kan er getest worden tot 10,5MPa met waterstof of tot 110MPa met hydraulische drukken.

November 2022 |

17

TESTEN EN BEPROEVEN

Verouderingstesten voor een veilige waterstofeconomie Metalen componenten kunnen versneld verouderen door waterstof. En alles wat als veilig en lekdicht beproefd is voor methaan, hoeft dat voor het kleinere waterstofmolecuul niet te zijn. Kiwa onderzoekt met diverse stress-testen of technische onderdelen veilig in gebruik zijn voor waterstoftoepassingen, zodat ze gecertificeerd kunnen worden.

Bij een motor op waterstof zijn de temperatuurverschillen tussen tanktemperatuur en verbrandingstemperatuur hoger dan bij fossiele brandstoffen, ook al wordt de motor zelf een stuk minder heet. De consequenties daarvan voor de veiligheid testen ze bij Kiwa uitvoerig. Paul Dijkhof, teamleader alternative fuels and pressure products: “We verouderen bij temperaturen van -40 °C tot 120 °C conform de te verwachten motorbloktemperatuur. -40 °C is de temperatuur bij het vullen uit een waterstoftankstation, dus de componenten komen daar ook mee in contact. Overigens is die -40 °C ook de temperatuur voor arctische systemen waar we sowieso al op testen. Metalen mogen niet krimpen en gaan lekken als ze zo koud worden. 120 °C is de gangbare temperatuur van componenten om op te testen in de automotive sector, want dat komt van de verbrandingsmotor af, bij een waterstofcilinder is dat hooguit 85 °C.”

Lekdetectie Het testen van injectoren en drukregelaars gebeurt met klimaatkasten, voor en na veroudering van de componenten.

“We testen op gaslekken bij een heel scala van temperaturen en drukken, we testen koud, heel warm, maar de bulk is bij kamertemperatuur.”

De effecten van grote temperatuurschommelingen worden nagebootst met combinaties van shockvriezers en ovens. “Dat gaan in enkele seconden van -40 °C naar 120 °C; doe je dat in een cyclus, dan kun je componenten in één dag testen in plaats van weken, interessant voor producten waar je van thermische shocks veel effect kunt verwachten. Denk aan met spuitgieten gefabriceerde delen waar, op de plek waar lagen samenkomen, zwakke plekken

18

| November 2022

kunnen zitten die bij grote temperatuurwisselingen gaan scheuren en krimpen.”

Van ijsbad naar warm bad De thermische beveiliging op cilinders test Kiwa door ze van een ijsbad naar een warm bad te verplaatsen “Dan kun je zien of de beveiliging wel heel blijft.” Bij een waterstofvoertuig werkt dat zo: “In het component zit een glazen buisje met vloeistof dat meestal kapotgaat bij 110 °C; dat knapt bij een autobrand en laat dan het waterstofgas afblazen, zodat de tank niet kan ontploffen.”

Verder worden ook alle elektronische componenten, bijbehorende omkastingen, leidingen en slangen op diverse manieren (versneld) op deugdelijkheid en duurzaamheid getest. Hier bovenop komen de schudproeven.

“Bij de vibratietesten worden onderdelen getest in een range van 0 en 500 Hz, je zoekt de resonantiepunten op, laat het daarop shaken en kijkt daarna of ze nog lekdicht zijn.”

Zoutspray Corrosiebestendigheid wordt met een zoutnevel onderzocht. “Zoutspray zorgt voor versnelde testresultaten. Een auto is ontworpen voor minimaal 20 jaar onderhoud, we testen op 120 uur, 500 uur, 2400 uur, en zijn dus een aantal maanden bezig om de effecten op het materiaal vast te stellen. 100 dagen is de grens voor de bepaling van de corrosie op componenten onder het voertuig. Daarna gaan we op lekken testen. Een foute combinatie van ijzer- en aluminium met wat oxide erbij kan leiden tot een mooie zuurstofaanvreting.”

TESTEN EN BEPROEVEN gaan worden. Daar is een logische reden voor, verklaart Dijkhof. “Zwaar transport zal er het meest gebruik van maken, bij stadsvervoer en auto’s kun je er nog een batterij inzetten, bij zware voertuigen is het opladen en de hoeveelheid benodigde batterijen eigenlijk geen optie. Stel je een 18 meter lange trailer voor, een internationaal opererende, met een accu-aangedreven vrachtwagen, die zou een vijfde deel van zijn laadruimte kwijt zijn aan batterijcapaciteit en opladen kost uren. Voor een pakketvervoerder als DHL is ’s nachts aan de oplader prima, maar grote logistieke bedrijven willen in één ruk 800 kilometer kunnen rijden en dan voltanken. Met waterstof kan dat en voor

‘We verouderen bij

temperaturen van -40 °C tot 120 °C conform de te verwachten motorbloktemperatuur’ de logistieksector is het vergelijkbaar met de huidige situatie met bijvoorbeeld diesel en LNG, maar dan met een elektromotor die gevoed wordt met stroom die opgewekt is met waterstof via een brandstofcel.

Hoe voertuigen en auto’s in de toekomst exact aangedreven gaan worden is nog ongewis, benadrukt Dijkhof. Er zijn nog te veel onzekerheden en het kan per land verschillen. “Als de energietransitie echt grote vormen aan gaat nemen zullen de meeste kleine voertuigen elektrisch worden, de grotere gaan op waterstof draaien of op andere milieuvriendelijke varianten als DME, bio-LPG en/of bio-methaan; denk ook aan het injecteren van diesel met waterstof. Nederland zal voor het een of het ander kiezen, naar het zich nu laat aanzien.”

(Vloeibaar) waterstofgas testen Waterstof staat nog wel eens bekend als explosief en gevaarlijk.

Dit klopt, maar het geldt ook voor elke andere brandstof die niet veilig is opgeslagen of in installaties wordt beheerst. Daar zit dus geen verschil met de conventionele diesel- of benzinemotor. Wel is het zo dat waterstof een nieuwe toepassing is. Voor gebruik in leidingsystemen en motoren moet dus een nieuw beproevingsen certificatietraject bewandeld worden. “Fabrikanten moeten hiertoe een technisch dossier overleggen, zoals de notified body dit eist. Dat rapport moet afkomstig zijn van een geaccrediteerd testlab conform ISO 17025. Dat zijn wij als Kiwa.”

Dat geaccrediteerde onderzoek gebeurt in diverse testopstellingen die Kiwa in zijn ‘Waterstoflab’ heeft staan. Met LNG en CNG (compressed natural gas) is al de nodige ervaring opgedaan. Kiwa begon al in 2009 met het testen van LNG. LNG X

Met deze testbank kunnen kranen en afsluiters dynamisch getest worden voor het aantal open- en sluitbewegingen.

November 2022 |

19

TESTEN EN BEPROEVEN

Een LNG-opslagtank (foto: Adobe Stock).

staat voor Liquified Natural Gas, ofwel aardgas dat cryogeen is gemaakt en een temperatuur heeft van -163 °C. Zo kan er meer energie meegenomen worden dan bij gecomprimeerd gas. Van die LNG-expertise kan nu dankbaar gebruik worden gemaakt voor het testen van (vloeibaar) waterstofgas.

Drukbestendigheid In een van de grote testhallen wordt in testbays onder meer beproefd of technische installaties bestand zijn tegen de enorme drukken die gecomprimeerde waterstof uitoefent, anders dan bij conventionele brandstoffen die gewoon vloeibaar zijn onder kamertemperatuur met bijbehorende dampdruk. “Wij letten specifiek op de drukbestendigheid van de aansluitingen van de koppelingen tussen de leidingen en de drukregelaar, dit is waar de waterstof de brandstofcel ingaat en omgezet wordt in elektriciteit. Wij testen daartoe het hele deel van de aansluiting op het waterstoftankstation tot het gebruik in het voertuig. Er staat een druk van 700 bar op het brandstofsysteem(cilinders), en dus ook op de afsluiter, waar dit downstream na de drukregelaar onder de 60 bar ligt. Wat we ook kunnen testen is het direct injecteren van waterstof in een waterstofverbrandingsmotor, waarbij we kiezen voor extreme omstandigheden met veel wisselend vermogen.”

Testen met vloeistof De grote volumes zoals opslagtanks, test het lab met vloeistof, om op een snelle manier de levensduur het aantal vulcycli van

‘We kiezen voor extreme

omstandigheden met veel wisselend vermogen’

een voertuig te simuleren. “De componenten testen we wél echt met waterstof. Dat testen met een vloeistof heeft ook te maken met veiligheid hier in het lab: zou je met zulke hoeveelheden waterstof gaan werken, dan zit daar meer gevaar aan dan met vloeistof.” En met water testen is efficiënter. “Een 350 liter tank met waterstof op druk zetten en dat er weer vanaf halen, kost heel veel energie, omdat je het gas moet comprimeren. Hoge druk erop zetten met een vloeistof kost veel minder energie en is veiliger, mocht er breuk op treden.” Hydraulisch testen is een prima alternatief. “We gebruiken geen water maar een hydraulische vloeistof. Het uitzet- en krimpgedrag is vergelijkbaar bij onderzoek aan tanks. Test je de leidingen en drukregelaars met waterstof, dan kun je met veel minder volume toe, dus is het veilig en haalbaar dit zo te testen.” Effecten van beschadigingen van tanks test Kiwa ook. “Gascilinders testen we door een valtest of door krassen te maken, voor waterstof zijn die 20 cm lang tot 3 mm diep. Ook doen we lek- of permeatiemetingen, waarbij de cilinders met waterstofgas gevuld worden en lekwaardes gemeten worden. Deze testen duren soms wel tot een maand.”

Extra veiligheidsmarge Kiwa heeft veel ervaring opgedaan met het testen van installaties die op methaan werken, ofwel aardgas. Omdat H2 een veel kleiner molecuul is dan CH4 gelden er extra eisen aan de lekdichtheid. “Bestaande applicaties die gasdicht zijn voor methaan hoeven dat voor waterstof niet te zijn. Op den duur kunnen kneldelen – koppelingen – door ‘druk op, druk af’ gaan lekken, dat is een extra aandachtspunt.” Uiteraard wordt er onder hogere drukken getest dan in de operationele situatie.

“We gaan tot 1.050 bar ofwel 105 MPa. Een tankstation heeft 700 bar (70MPa) waterstof- druk. 875bar (87,5 MPa) is de normale druk om te testen, dit is 1,5 x 700bar (= 1.050 bar) en als extra veiligheidsmarge vereist om systemen te testen die werken met waterstof onder druk.”

November 2022 |

21

CleanNA-directeur Glenn Nohar:

‘Uitsluitend CE-IVD gecertificeerde kits leveren voor moleculaire diagnostiek’

Directeur Glenn Nohar van CleanNA en GC biotech.

22

| November 2022

EXPERTVISIE Fabrikanten van reagentia en apparatuur voor moleculaire diagnostiek moeten sinds 26 mei 2022 voldoen aan de nieuwe ‘In Vitro Diagnostics’richtlijn, die de oude uit 1998 vervangt. “Nog lang niet alle leveranciers zijn hier klaar voor, maar wij wel”, zegt directeur Glenn Nohar van CleanNA.

Vincent Hentzepeter | Fotografie: FOODnote

Geautomatiseerde moleculaire diagnostiek

Het bedrijf produceert kits voor het isoleren van DNA en RNA uit een groot aantal verschillende monsters, bijvoorbeeld bloed, urine of weefsel. Dit gebeurt op basis van minuscule magnetische bolletjes, oftewel ‘magnetic beads’. Directeur Glenn Nohar verwacht dat zijn kits voor de opzuivering van DNA en RNA voor de moleculaire diagnostiek eind dit jaar voorzien zullen zijn van het felbegeerde CE-IVD certificaat. “We produceren onze reagentia nu al volgens ISO 13485, een Europese richtlijn voor fabrikanten. Dit traject zijn we in 2019 gestart om uitsluitend gecertificeerde kits te kunnen leveren voor de diagnostiek.”

“Ik werd uitgenodigd op Beckman Coulters Europese hoofdkwartier in Zwitserland met de vraag: ‘Zou je onderdeel willen worden van Beckman?’. Ook zij zagen kansen voor geautomatiseerde moleculaire diagnostiek. Met de magnetic beads kun je namelijk zowel DNA als RNA isoleren, maar ook eiwitten, macromoleculen, suikers, enzovoorts. Alles is afhankelijk van het ontwerp van de magnetic bead, waaronder de diameter en de ‘coating’ die erop zit. In 2007 deed Beckman een bod op GC biotech, nadat ze Agencourt succesvol hadden overgenomen. Maar ik wilde het bedrijf niet verkopen. Wel hebben ze het stukje software en de modules die we hadden ontwikkeld voor de FX en de protocollen overgenomen. Met dat groeikapitaal konden we verder investeren. Ik mocht natuurlijk een paar jaar niets met magnetic beads doen, maar de kennis en ervaring waren er.”

‘Human Genome Project’ CleanNA bestaat officieel pas sinds 1 januari 2019. “We zijn een zusterbedrijf van GC biotech en produceren reagentia om zo efficiënt mogelijk kwalitatief hoogwaardige DNA/RNA-isolaties uit te voeren op basis van magnetic beads. GC biotech levert hierbij de benodigde automatisering, bijvoorbeeld robotsystemen en software. Het concept voert terug tot 2005, toen we de op magnetic bead gebaseerde kits van Agencourt vanuit de VS naar Europa haalden. Deze technologie werd aan het einde van het welbekende ‘Human Genome Project’ gebruikt voor het opzuiveren van (Sanger) Sequencing monsters. De technologie van dit bedrijf uit Boston was destijds in de EU nog niet erg bekend.

Wij benaderden de Agencourt-technologie als automatiseringsproduct. Dat betekent dat wij in een samenwerking met Beckman Coulter – fabrikant van reagentia en instrumenten voor life science en diagnostiek – hun Biomek FX pipetteerrobot hebben voorzien van speciale modules. Zo werd het geheel geschikt gemaakt voor het met een robot geautomatiseerd isoleren van DNA en RNA met magnetic beads. Het werd een knallend succes, Beckman Coulters FX pipetteerrobot was opeens een isolatiestation geworden en dat zagen ze terug in de groeicijfers.”

‘Toen de pandemie startte schaalden we in hele korte tijd op van milliliters naar liters’

Magnetic bead-toepassingen “Een tijd later begonnen we zelf op magnetic bead gebaseerde toepassingen te ontwikkelen, met als resultaat eigen kits. In eerste instantie was het kleinschalig, maar gaandeweg zijn we die activiteiten in een nieuw merk gaan onderbrengen. Dit werd CleanNA, aanvankelijk ons eigen (GC biotech-) merk voor alle op magnetic beads gebaseerde DNA/RNA-zuiveringskits. Om meer structuur in de organisatie te krijgen, besloten we er op 1 januari 2019 een apart bedrijf van te maken. Voor research & development (R&D) en productie werd een tweede bedrijfspand aangekocht in Waddinxveen, naast dat van GC biotech. Daarmee hebben we de activiteiten van elkaar gescheiden. GC biotech is de salesorganisatie voor robotica en laboratoriumautomatisering die de DNA/RNA-zuiveringskits van CleanNA levert bij hun pipetteerrobots.”

PCR-kits Tijdens de coronapandemie was realtime-PCR de standaarddetectiemethode voor COVID-19, in combinatie met op magnetic bead gebaseerde RNA-isolatie. “Toen de pandemie startte vertegenwoordigden we als GC biotech de Bioline Real-Time PCR Kits al, maar we schaalden in hele korte tijd op van milliliters naar liters. Robots konden we uit voorraad verkopen en magnetic beads produceerden we zelf. We konden dus het volledige pakket leveren waar de COVID-19-laboratoria om zaten te springen. Controle over de toeleveringsketen werd nog belangrijker door COVID-19: leveringsgarantie. En kwaliteit… CleanNA was November 2022 |

23

EXPERTVISIE in maart 2019 al een ISO-traject ingestapt voor het verkrijgen van het ISO 13485-certificaat. Niets te vroeg. We hebben vanaf het begin samengewerkt met verschillende leveranciers voor de inkoop van onze cruciale ingrediënten, waardoor we bij schaarste een plan B hadden. We konden dus blijven leveren. In augustus 2022 hebben we de eerste fase van dit certificeringstraject positief afgesloten; we zetten nu de puntjes op de ‘i’. Het sleutelmoment komt er bijna aan, dan gaan we de laatste fase van de audit in en we hopen dan het certificaat te verkrijgen.”

Produceren onder ISO 13485 Waarom ISO 13485 zo belangrijk is? “Het is een kwaliteitsgarantie voor eindgebruikers. In de diagnostiek konden bedrijven namelijk nog altijd veel doen via zelfcertificering: via validaties konden producten die alleen voor onderzoek bedoeld waren, geschikt worden gemaakt voor de diagnostiek. Wij hebben voor een ander traject gekozen. Als CleanNA werken we nauw samen met diagnostiekpartners in Nederland en in het buitenland, met

‘Corona was als een soort bank zonder rente’ als doel veel data te genereren over onze kits. Via samenwerkingen met academische ziekenhuizen, instituten als Sanquin en diagnostiekbedrijven, krijgen we toegang tot resultaten van klinische monsters. Zo kunnen we de prestaties van onze DNA/RNA isolatiekits testen en onderbouwen op basis van klinische data van onafhankelijke partijen. Hier schort het bij veel producten in de markt aan. Aan het begin van de pandemie werd bijvoorbeeld veel gesproken over ‘loop-mediated isothermal amplification’ (LAMP) als detectiemethode voor COVID-19. Uiteindelijk bleek toch dat realtime-PCR nog steeds de beste optie was. Onze kits, inclusief automatisering, hebben het – afgaande op rondgaande panels – heel goed gedaan tijdens de coronaperiode. Daar kwam bij dat we toen al volgens ISO 13485-condities produceerden – nog wel zonder het certificaat – met als doel hoge kwaliteit kits op de markt brengen.”

Kwaliteitsmanagementsysteem “Voor het behalen van de certificering investeren we veel geld en menskracht. Ik heb twee kwaliteitsmedewerkers in dienst en ik heb ook diverse consultants aangenomen. Het kwaliteitsmanagementsysteem ‘Zenya’ is opgetuigd om onze protocollen te bewaken, voor de in- en uitgangscontrole en het standaardiseren van de productieprocessen. Ons ‘Enterprice Rescource Planning’ (ERP)-systeem ‘AFAS’ voor productieplanningen en ons klantenbeheersysteem hangen eronder. Het is belangrijk dat er werknemers met kennis van deze systemen in dienst zijn. Een

simpele declaratiebon loopt bijvoorbeeld al via AFAS, dus je kunt niet zonder een dergelijk systeem en iemand die zich hier volledig op toelegt. Alleen dán kun je snel stappen maken. Het voordeel is dat je er direct de zwakheden mee blootlegt. Dit houdt de werknemers scherp, iedereen weet dat er keihard gewerkt moet worden om om onze ambitie waar te maken om nieuwe gecertificeerde kits op de diagnostische markt te brengen.”

CE-IVD isolatiekits “Naast ISO 13485 is de CE-IVD-certificering erg belangrijk: die is noodzakelijk voor producten in de moleculaire diagnostiek.

Binnenkort komen er CE-IVD-versies van zowel de isolatiekit voor viraal RNA en DNA als de kit voor isolatie van vrij circulerend DNA uit bloed. Deze kit kan onder andere worden gebruikt voor diagnostiek op het DNA van een baby, dat uit het bloed van de zwangere vrouw gehaald wordt. In het verlengde daarvan komt CleanNGS [Next Generation Sequencing, red.] als CE-IVD-gecertificeerde kit. NGS is niet meer weg te denken, maar voor

‘Eind dit jaar breiden

we uit met een R&Dfaciliteit in Nijmegen voor CleanNA’ een optimaal resultaat zijn de zuiveringsstappen in het proces, voordat je het monster op de sequencer laadt, cruciaal. Daarbij kunnen we terugvallen op onze kennis die we hebben opgedaan in de tijd met Agencourt.”

Nijmeegse R&D-faciliteit “COVID-19 is voorbij, maar wij gaan door. De pandemie was voor ons als een soort bank waarbij we geen rente hoefden te betalen. We hebben goede producten geleverd en er financiële middelen voor teruggekregen, die vervolgens weer goed worden geïnvesteerd. De pandemietijd is goed besteed aan het verder ontwikkelen, uitrollen en implementeren van onze plannen. Omdat we in verschillende markten verkopen, is onze omzet ook na de coronapandemie op peil gebleven. Ook groeien we in het Verenigd Koninkrijk, waar we in ons nieuwe GC biotechkantoor in Cambridge ook na de Brexit toegang hebben tot Britse klanten. Er bevinden zich in Cambridge veel instituten om mee samen te werken: farma en biotech zijn groot in de regio. En we hebben nog een leuk nieuwtje: eind dit jaar breiden we uit met een R&D-faciliteit voor CleanNA in Nijmegen. Gezien de demografie hopen we dat we veel goede werknemers aan boord kunnen halen, de faciliteit zit dicht bij de Radboud Universiteit en de Wageningen University.

We brengen het werk gewoon naar de mensen en zetten nog een stapje extra op onze missie naar kwalitatief hoogwaardige DNA/ RNA isolatiekits voor de moleculaire diagnostiek.”

November 2022 |

25

SPECIAL MEDISCH Data-analyse uitdaging bij transcriptoomonderzoek

Spatial transcriptomics: RNA met ruimtelijk inzicht Spatial transcriptomics maakt het mogelijk om te meten welke genen worden afgelezen op elke locatie in een weefsel. Een fascinerende technologie in een verrassend groot aantal varianten.

Els van den Brink

Terwijl alle cellen in ons menselijk lichaam hetzelfde DNA bevatten, zijn ze toch heel verschillend. Een bloedcel, een hersencel en een huidcel zijn nauwelijks met elkaar te vergelijken, ondanks dat ze allemaal hetzelfde genoom in zich hebben. Dat heeft te maken met de mate waarin de verschillende genen worden afgelezen en vertaald naar RNA – ook wel het transcriptoom genoemd. In een bloedcel is het transcriptoom heel anders dan in een huidcel of hersencel. Vandaar dat steeds meer onderzoekers niet alleen het genoom van cellen analyseren, maar ook het transcriptoom. De laatste jaren was dit ook steeds beter mogelijk voor individuele cellen. Dit staat bekend als single cell transcriptomics.

Alles over het transcriptoom Het gezegde ‘Hoe meer je weet, hoe meer je weet dat je niks weet’ is een uitspraak die op dit gebied ook zeker van toepas-

‘Spatial transcriptomics is als een vruchtentaart’ sing is. Het is mogelijk allerlei cellen te karakteriseren, maar als niet precies bekend is wat hun locatie en hun omgeving is, dan kunnen onderzoekers er nog steeds niet zo veel mee.

Bij immunotherapie tegen kanker, willen die niet alleen weten

26

| November 2022

SPECIAL MEDISCH welke immuuncellen aanwezig zijn, maar ook waar ze precies gelokaliseerd zijn, en in hoeverre ze ook echt een tumor binnendringen. Vandaar dat er nieuwe technologieën zijn ontwikkeld die nog een stap verder gaan en de analyse van het transcriptoom kunnen linken aan de locatie van deze cellen in het weefsel, de zogenaamde spatial transcriptomics.

Van smoothie tot vruchtentaart De oorspronkelijke transcriptomics-analyse is vergelijkbaar met het meten aan een smoothie, waarbij de resultaten een mix zijn van alle ingrediënten. Single cell transcriptomics ging al een stap verder, eerder een fruitsalade, met alle ingrediënten duidelijk herkenbaar, maar nog wel door elkaar gehusseld. Spatial transcriptomics, gaat nóg een stap verder en is als een vruchtentaart, waar alle verschillende fruitsoorten mooi op gerangschikt liggen.

Zo is exact vast te te stellen waar welke soort ligt en hoe ze met elkaar verbonden zijn.

Onderzoek en diagnostiek Spatial transcriptomics werd door Nature in 2020 uitgeroepen tot methode van het jaar. De technologie wordt vooral gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek, met name op het gebied van immuno-oncologie en neurologie. Onderzoekers gebruiken het bijvoorbeeld voor onderzoek naar immunotherapie tegen kanker, en om de hersenen in kaart te brengen. In principe zou de technologie ook gebruikt kunnen worden voor diagnostisch onderzoek, in het kader van personalized medicine. Elke tumor heeft namelijk een unieke omgeving die bepaalde immuuncellen kan onderdrukken en de behandeling kan er veel baat bij hebben om dat voor elke individuele tumor apart vast te stellen.

Tal van varianten Spatial transcriptomics bestaat ondertussen in enorm veel verschillende varianten. Het zijn er zelfs zo veel, dat het overweldigend kan aanvoelen, al zitten er ook een aantal tussen die alleen worden toegepast binnen het instituut dat ze heeft ontwikkeld. Elke variant heeft weer net iets andere kenmerken en voor- en nadelen, bijvoorbeeld qua ruimtelijke resolutie, het aantal genen dat gemeten kan worden en de throughtput. Bij sommige technieken is de resolutie zo hoog, dat het mogelijk is om individuele cellen te

‘Qua data-analyse zijn al snel de grenzen bereikt van wat haalbaar is’

onderscheiden, en soms zelfs subcellulaire delen zoals de celkern of organellen. Hierbij is het vaak wel zo dat het aantal genen dat gemeten kan worden beperkt is. Andere technieken hebben een minder hoge resolutie en kunnen naastgelegen cellen niet altijd November 2022 |

27

SPECIAL MEDISCH Overzicht van de verschillende varianten van Spatial Transcriptomics Techniek

Hoe het werkt

Voorbeelden

Kenmerken

Microdissectie

Cellen worden uit het weefsel gesneden met behulp van een laser. Daarna wordt uit deze cellen het RNA geïsoleerd en gesequenst

TOMO-seq, ProximID, TIVA, LCM-seq, Geo-seq, NICHE-seq

Complete transcriptoom, beperkte resolutie, gebaseerd op microscopie

Fluorescentie in situ hybridisatie

RNA wordt gevisualiseerd met fluorescente labels. Er wordt niet gesequenst, het gaat om een beperkt aantal genen, die tegelijkertijd of na elkaar worden gemeten. Door multiplexing kan dit aantal worden verhoogd tot 140 (MERFISH)

smFISH, seqFISH+, MERFISH, smHCR, osmFISH, seqFISH, DNA microscopie

Beperkt aantal genen, hoge resolutie. Er kan sprake zijn van zelfquencing of autofluorescentie, gebaseerd op microscopie

In situ sequencing

RNA wordt gesequenst door het te vertalen naar cDNA terwijl de cellen in het weefsel blijven, cDNA wordt zichtbaar gemaakt met fluorescente probes

FISSEQ, Barista-seq, ISS padlock, STARmap

Beperkt aantal genen, hoge resolutie, gebaseerd op microscopie

In situ capturing

RNA wordt gekoppeld aan een barcode Nanostring GeoMx, 10xVien wordt daarna buiten het weefsel gese- sium, slide-seq, APEX-seq, quenst. Door de barcode kan de sequentie HDST gekoppeld worden aan de locatie

Lagere resolutie, compleet transcriptoom, zonder microscopie

In silico constructie

RNA wordt geanalyseerd met single-cell sequencing, de locatie wordt vastgesteld op basis van een computerreconstructie

Compleet transcriptoom, ruimtelijk informatie onzeker

‘Gewoon maar eentje

kiezen waarvoor de meeste reclame wordt gemaakt?’ van elkaar onderscheiden, maar hebben daarbij vaak wel weer de mogelijkheid om het complete transcriptoom te analyseren.

Vijf groepen De varianten zijn in principe onder te verdelen in vijf groepen: • microdissectie • fluorescente in situ hybridisatie • in situ sequencing • in situ capturing • in silico constructie (zie bovenstaande tabel).

novoSpaRc, ISH, DistMap

De kunst is om tussen al die varianten degene te vinden die het beste aansluit bij de eigen onderzoeksvraag. Malte Kühnemund, directeur R&D van 10x Genomics, een van de grootste spelers op het gebied van spatial transcriptomics, waarschuwt in een interview met labiotech.eu: ‘Het risico bestaat dat mensen gewoon maar eentje kiezen waarvoor de meeste reclame wordt gemaakt, zich dan realiseren dat ze niet de antwoorden krijgen die ze nodig hebben en het dan maar opgeven.’

Dataverwerking = bottleneck Naast de verdere ontwikkeling van de technologie zelf is de verwerking van de data een van de grote uitdagingen. Door de combinatie van genetische en ruimtelijke informatie levert dit soort analyses al gauw enorme hoeveelheden data op, waarmee al snel de grenzen bereikt worden van wat haalbaar is qua data-analyse. Waarschijnlijk zal de data-analyse voorlopig de bottleneck zijn die bepaalt wat deze technieken aan waardevolle informatie kunnen opleveren.

November 2022 |

29

SPECIAL MEDISCH

Wetenschapper Kiki Andree als scientist en business developer en wetenschapper Menno de Jong van VyCAP stellen dat hun celsorteertechnologie de farmacie weken tijdswinst kan opleveren bij ontdekkingswerk naar nieuwe medicijnen.

VyCAP-technologie versnelt ontwikkeling antilichaamproducerende cellijnen

Microwell chip sorteert, karakteriseert en selecteert cellen in 2 dagen Het Twentse spin-off bedrijf VyCAP heeft een unieke technologie ontwikkeld om cellen te sorteren en te karakteriseren. Hierbij wordt niet alleen gekeken naar de cellen zelf, maar ook naar de stoffen die ze uitscheiden. Dat biedt interessante mogelijkheden, van onderzoek naar kankertherapie tot de ontwikkeling van antilichaamproducerende cellijnen.

Els van Brink | Fotografie: Marco Vellinga

De door VyCAP ontwikkelde technologie maakt het mogelijk om individuele cellen te isoleren en te karakteriseren, en eventueel later weer door te kweken. De spin-off van de Universiteit Twente werd in 2011 opgericht door Arjan Tibbe. Het bedrijf heeft op dit moment tien medewerkers. In het begin lag de focus vooral bij circulerende tumorcellen, maar ondertussen is de technologie zo ver ontwikkeld, dat er nieuwe toepassingen mogelijk zijn.

Circulerende tumorcellen Een bekend gegeven bij het werken met cellen is dat ze niet allemaal precies hetzelfde zijn, zelfs al zijn ze van hetzelfde celtype. Zo produceren antilichaamproducerende witte bloedcellen

30

| November 2022

niet allemaal dezelfde antilichamen, en zeker niet in dezelfde hoeveelheden. Ook bij tumorcellen kan het voorkomen dat cellen uit verschillende delen van de tumor iets van elkaar verschillen.

Dit is terug te zien in de circulerende tumorcellen. Circulerende tumorcellen zijn tumorcellen die zijn losgeraakt van de tumor en in de bloedbaan terecht zijn gekomen, waardoor ze op andere plaatsen in het lichaam uitzaaiingen kunnen veroorzaken. Ook deze cellen kunnen onderling van elkaar verschillen, net als de tumor waar ze vandaan komen, en bijvoorbeeld verschillend reageren op een behandeling.

Cellen sorteren en karakteriseren Kiki Andree werkt als scientist bij VyCAP. Ze legt uit hoe de technologie werkt. “Het begint met een transparante microfluide

SPECIAL MEDISCH De VyCAP microwell chip wordt geladen in een vacuümbuis, een pomp helpt cellen uit suspensie in de microwells van de chip te laden.

Detail, onder: de technologie kan met een punchaald individuele cellen uit de chip te isoleren en die vervolgens te karakteriseren op DNA- en RNA-niveau. “We doen dat met behulp van de punchnaald, wat eigenlijk geen naald is, maar een stokje met een bolletje. Hiermee slaan we de bodem weg uit een cupje, zodat we de cel uit dit cupje kunnen opvangen”

chip, die bestaat uit 6400 cupjes. Elk cupje heeft een doorsnee van tachtig micrometer, met in de bodem een gaatje van vijf micrometer. Wanneer een oplossing met cellen hier doorheen

‘Wat farmaceuten normaal in zes weken doen, kunnen wij al in twee dagen’

wordt gepompt, stroomt de vloeistof door deze gaatjes, totdat ze worden afgesloten door een cel. Zodra dit gebeurt, stopt de stroming in dit cupje, waardoor er geen andere cellen meer bijkomen.

Zo kunnen er 6400 cellen verdeeld worden over alle gaatjes.”

“Deze cellen kunnen vervolgens op verschillende manieren worden gekarakteriseerd,” vervolgt Andree. Allereerst is het mogelijk om de cellen vooraf aan te kleuren met verschillende fluorescente markers, die zichtbaar worden als de cellen in de chip bekeken worden met behulp van fluorescentiemicroscopie. Op basis daarvan kunnen sommige cellen geselecteerd worden voor verder onderzoek. De technologie biedt namelijk de mogelijkheid om individuele cellen uit de chip te isoleren en die vervolgens te karakteriseren op DNA- en RNA-niveau. “We doen dat met behulp van de punchnaald, wat eigenlijk geen naald is, maar een stokje met een bolletje. Hiermee slaan we de bodem weg

uit een cupje, zodat we de cel uit dit cupje kunnen opvangen”, legt Andree uit. De cel zelf wordt hierbij overigens niet geraakt, doordat het 5 micrometergaatje aan de zijkant van het cupje zit. Hierdoor blijft de cel intact en kan hij moleculair gekarakteriseerd en eventueel zelfs verder doorgekweekt worden.

Circulerende tumorcellen Verschillende ziekenhuizen gebruiken deze technologie ondertussen al voor hun onderzoek naar circulerende tumorcellen, vertelt Andree. “Eerder was al bekend dat het aantal circulerende tumorcellen, CTC, iets zegt over hoe het gaat met een patiënt en hoe een behandeling aanslaat. Later kwam men echter tot het inzicht dat het ook belangrijk is om deze cellen individueel te karakteriseren, omdat er ook cellen tussen kunnen zitten die minder goed op de behandeling reageren dan de rest. Daar zijn wij met deze technologie op ingesprongen.”

Uitgescheiden antistoffen Naast het karakteriseren van de cel zelf, is het ook interessant om te weten welke stoffen door een cel worden uitgescheiden. Zo kwam in het begin van de coronatijd het idee op om in het bloed van coronapatiënten op zoek te gaan naar de witte bloedcellen die antistoffen produceren tegen corona. Voor dit type onderzoek November 2022 |

31

32

| November 2022

SPECIAL MEDISCH

De VyCAP microwell chip wordt geladen in een vacuümbuis, een pomp helpt cellen uit suspensie in de microwells van de chip te laden. Na het laden kunnen de individuele cellen in de microwells onder een microscoop bekeken worden (bovenste rij). Moleculen uitgescheiden door cellen in de microwells worden met behulp van

worden cellen eerst in de microfluïde chip over de verschillende cupjes verdeeld. Vervolgens wordt deze chip op een geactiveerd membraan geplaatst, waarna dit in een speciale houder gaat, gevuld met kweekmedium. In een incubator krijgen de cellen vervolgens een aantal uren de tijd om te groeien en stoffen te produceren. Wanneer een cel een bepaalde stof produceert, bindt dit direct ter plekke aan het geactiveerde membraan. Na de incubatietijd kunnen de geproduceerde stoffen gelabeld worden met fluorescente antilichamen, net zoals bij ELISA’s, waarna ze geanalyseerd kunnen worden met fluorescentiemicroscopie.

Corona-antilichamen Voor het onderzoek naar antilichamen tegen corona bleek dit toch een stuk ingewikkelder dan gedacht. “Voor ons was dit project vooral bedoeld om het principe aan te tonen, en daar hebben we ontzettend veel van geleerd. Daarbij liepen we vooral tegen heel praktische problemen aan”, vertelt business developer en wetenschapper Menno de Jong. “Doordat we samenwerkten met een lab in Rotterdam, bleek het een logistieke toer om de cellen intact te houden tijdens het vervoer van Rotterdam naar Enschede en vice versa. We merken dat dit soort dingen voor ons nog extra uitdagend zijn, omdat wij meer gekomen zijn vanuit de technologie en het CTC-onderzoek, terwijl we voor dit soort projecten meer specifieke celbiologische kennis nodig hebben. Dat willen we dan ook in huis halen. Vandaar dat we nu ook bezig zijn met nieuwe samenwerkingsprojecten, bijvoorbeeld op het gebied van auto-immuunziektes.”

een membraan met selectiemoleculen onder de poriën gedecteerd (linksonder). Interessante cellen verhuizen naar reageerbuisjes of wellplaten door de bodem uit hun microwell te ‘punchen’ (rechtsonder).

Productie-cellijnen “Als je zo veel kunt meten, kun je deze technologie dus veel breder inzetten”, concludeert De Jong. Vandaar dat VyCAP nu ook bezig is met projecten op het gebied van drug discovery en de ontwikkeling van antilichaamproducerende cellijnen. Vooral dat laatste biedt op korte termijn al interessante mogelijkheden, denkt De Jong. “Dit kan de farmaceutische industrie veel tijdwinst opleveren. Wat zij normaal in zes weken doen, kunnen wij al in twee dagen.” Bij de ontwikkeling van een hoog-producerende cellijn is de uitdaging om deze te selecteren uit een mengsel van heel veel cellen met verschillende productieniveaus. Normaal gesproken wordt dit gedaan door een mengsel van cellen te verdunnen en uit te vullen over 96-wells platen. Hierbij zijn de cellen zodanig verdund, dat er gemiddeld in elk welletje één cel terecht komt. Alles bij elkaar kunnen dat wel zo’n vierhonderd platen zijn, die in verschillende kweekrondes gekweekt worden. Met de technologie van VyCAP kan dat een stuk eenvoudiger. Hierbij worden de cellen in de microfluide chip gesorteerd, waarna ze vervolgens in de chip nog even worden doorgekweekt in aanwezigheid van een geactiveerd membraan. Op die manier kan de antilichaamproductie voor elke cel precies gemeten worden, waarna de beste cel eruit gehaald kan worden om die vervolgens verder te kweken. “We zijn nog een relatief nieuwe speler, maar we hopen dat we over een paar jaar een bekende naam zijn geworden op dit gebied”, besluit de Jong.

November 2022 |

33

34

| November 2022

LAB SERIE

Rob van Turnhout, salesmanager bij Skalar Analytical, stelt hoofdredacteur Vincent Hentzepeter voor aan Arachne Litjes, recruiter van de afdeling personeelszaken. Ze vertelt over de vacatures die bij Skalar openstaan en de diverse stagemogelijkheden met kans op een carrièrestart bij Skalar.

Analytische Chemie 2.0: tips & tricks (VII) +

Bekijk de introvideo:

Heel wat stagiaires vinden tijdens of aan het eind van hun studie een interessante stageplek bij Skalar, vertelt Van Turnhout bij een rondleiding door de applicatielaboratoria. “We doen heel veel standaardapplicatiewerk hier op het lab, waarvoor we regelmatig stagiair(e)s inzetten die meelopen in de routine. We hebben hier eigenlijk continu een aantal mensen lopen die hier een technische of laboratoriumopleiding volgen en die worden hier ingezet in ons laboratorium.” De aanvragen voor stages lopen via de HR-afdeling. Die zit in het vrij recent betrokken tweede Skalar-gebouw tegenover het hoofdgebouw. Hier zijn ook R&D en de marketingafdeling gevestigd. Arachne Litjes, recruiter van het HR-Department, coördineert de werving van nieuw personeel en het aantrekken van stagiairs. Skalar heeft als groeiend bedrijf diverse vacatures, zowel op technisch als commercieel en logistiek vlak, vertelt ze. “Waaronder momenteel een ‘software engineer robotica’, een ‘inkoper’ en een ‘planner’ voor de afdeling operations, een ‘frontend developer’ voor de R&D-afdeling, en een laborant die internationale laboratoriumervaring op wil doen. Dit is te zien op onze website ‘werkenbijskalar.com’. En er is ook altijd de mogelijkheid van een open sollicitatie. Zo komt er behoorlijk wat binnen, ook vanuit de studenten. Denk aan hogescholen, mensen met een elektronische, chemische, mechanische of informatietechnologische achtergrond. Eigenlijk hebben we altijd allerlei soorten stagiairs hier lopen. Technisch, chemisch, maar er is onlangs ook iemand voor de afdeling marketing bijgekomen, het varieert nogal. Dan hopen we natuurlijk dat de mensen bij Skalar

blijven na hun studie. Dat gebeurt ook regelmatig, we doen er ons best voor om zo veel mogelijk te kunnen bieden.”

Ties Tienhoven is één van die stagiairs. Hij is student technische informatica aan Avans Hogeschool. “Binnen Skalar ontwikkel ik een stuk software, waarmee ik één van de analyzers kan simuleren, zodat deze gebruikt kan gaan worden bij het testen van de nieuwe software.” Zijn stage biedt hem de mogelijkheid zijn studiekennis in de praktijk te brengen, wat ook de nodige creativiteit vergt. “Ik combineer eigenlijk de kennis die ik heb opgedaan van hardware én software in mijn stage. Ik heb natuurlijk wel wat praktijkkennis opgedaan in mijn studie, maar hier zit je in de werkelijkheid en dat vergt ook een leerproces. Ik leer hier goede, nieuwe dingen bij. Ik zit hier nu een maand en dat bevalt me prima. De hele stage duurt een half jaar.” Litjes: “En dan hopen we natuurlijk dat Ties wil blijven! Afstudeerstage en meeloopstages, beide zijn mogelijk bij Skalar: wat Ties betreft is het een afstudeerstage. Dat gaat zeker wat opleveren, daar ben ik van overtuigd.”

Bekijk de video

November 2022 |

35

MATERIAALONDERZOEK

Wetenschapper Toine Bazelmans achter een Highly Accelerated Life Testing (HALT) opstelling. Met deze testmethodiek kan versneld de productbetrouwbaarheid bepaald worden. Tijdens de HALT-test wordt een component, module of product onderworpen aan een reeks overbelastingen (temperatuur, vibratie en/of eletrische aansturing) om de zwakste schakel in het ontwerp te achterhalen. Door HALT-testen tijdens produktontwikkeling mee te nemen, kunnen mogelijke faalmechanismen op een snelle en efficiënte manier gevonden en verholpen worden.

Eurofins EAG Materials Science spin in het Brainport-web

Labpartner van de hightech maakindustrie 36

| November 2022

Het Eurofins EAG Materials Science lab in Eindhoven is verankerd in de economie van de Brainport-regio en probeert kritische faalfactoren in de wereld van de hightech maakindustrie te achterhalen. Daarbij telt het inzicht en de kennis achter de meting zwaarder dan de meting zelf, vertellen operationeel manager Paul Krüsemann en wetenschapper Jeannette Smulders.

MATERIAALONDERZOEK Leendert van der Ent | Fotografie: Eurofins EAG Materials Science Lab

Het Materials Science lab is nu enige tijd onderdeel van de Eurofins-organisatie en niet alleen de Brainport-regio ontwikkelt zich als een tierelier, ook met het Eindhovense lab gaat het uitstekend. Het economische succes van Brainport Eindhoven is ongekend en daarmee komen ook extra onderzoeksvragen binnen. De hightech maakindustrie produceert in en rond Eindhoven in kleine volumes technisch complexe producten zoals lithografiemachines, medische apparatuur en elektronenmicroscopen. Wat deze regio echt bijzonder maakt is de nauwe ketensamenwerking tussen toeleveranciers en producenten van eindproducten. ‘Samenwerken zit in onze natuur’luidt een slogan van Brainport Eindhoven. Dat geldt zeker voor Eurofins EAG Materials Science op de High Tech Campus in Eindhoven. Het laboratorium neemt een bijzondere plaats in deze keten in. “Werken op de grens van wat fysiek mogelijk is, gaat gepaard met steeds nieuwe materiaalkundige vragen”, zegt Paul Krüsemann, operationeel manager bij het laboratorium voor materiaalonderzoek. Zijn specialismen zijn cleanliness control en gasanalyse. “De miniaturisering op nanoschaal maakt reinheid steeds belangrijker. Als er lithografiekanaaltjes van 4 nm worden gemaakt, wordt een deeltje van 100 nm opeens een rotsblok.”

Specifieke vraagstukken Onderzoeksvragen komen vanuit de industrie, maar ook vanuit onderzoeksinstellingen en internationale samenwerkingsverbanden. Ze bewegen zich op het vlak van de halfgeleiderindustrie, zonnecel- en batterij-onderzoek, fotonica, 3D printen en materiaal- en productbetrouwbaarheid voor onder andere de kunststof en medische industrie (faalmechanismen) en circulaire economie (effecten van hergebruik). Collega en wetenschapper Jeannette

‘We zijn de ogen en oren van onderzoekers’ Smulders: “Wij beantwoorden natuurlijk ook routinevragen, maar onze kracht zit in het oplossen van klantspecifieke vraagstukken waar geen pasklaar antwoord voor is. Wij maken met ons werk deel uit van het onderzoeksproces binnen bedrijven. We zijn als het ware de ogen en oren van onderzoekers. Vragen kunnen bijvoorbeeld zijn: wat is hier nu precies aan de hand? Heb ik wel gemaakt wat ik denk dat ik heb gemaakt? Ik benader dergelijke vragen vanuit de oppervlakte-analysetechniek.”

Probleemoplossers “We gooien als antwoord niet alleen een getal over de muur”, verduidelijkt Krüsemann. “Het gaat bij ons ook om de interpretatie van de uitkomst. Hoe kan een soldeerlas vervuild zijn geraakt?

Waar komt die corrosie vandaan? We meten en vragen daarna bij de klant door op de meetresultaten. Bij complexe vraagstukken gaan we volgens een ‘Plan van Aanpak’ te werk. Soms moet je

Meetopstelling op basis van gas-massaspectrometrie om de gashuishouding in batterijen te meten.

daarbij een opstelling bouwen om materiaalgedrag te simuleren.

Zo kun je de kritische faalfactor in een proces vinden. Juist door de nauwe samenwerking met de klant komen we gezamenlijk dichter bij de oplossing voor het probleem.”

Meer dan om de meting zelf gaat het om het inzicht en de kennis daarachter. Vaak zijn er geen pasklare oplossingen en is een hele batterij aan instrumentatie en apparaten nodig om het antwoord te vinden. Vandaar het hoge gemiddelde opleidingsniveau in dit lab. Zeker 90% van de medewerkers heeft een HBO- of WO-achtergrond. Ze worden ondersteund door twee experts op het gebied van Design of Experiments (DoE). Hun taak is om op een statistisch verantwoorde manier de variabiliteit van uitkomsten terug te brengen. Samen met de inhoudelijk experts lopen zij het Plan van Aanpak en de conclusies door.

Faalgedrag onderzoeken Veel vragen hebben betrekking op falen. Smulders: “Elk materiaal of product zal op een gegeven moment falen. Maar welk materiaal faalt als eerste en waar in het product? Waarom dit materiaal en waarom daar? Als je dat weet, dan kun je nadenken over voorkómen.” Of neem het desinfecteren van kunststoffen; niet elke kunststof kan tegen desinfectie. ‘Welke kunststof en welk desinfectiemiddel zijn in een bepaalde applicatie veilig te gebruiken?’ Nog een voorbeeld. In de hightech industrie kan de geringste afwijking, zoals een minuscuul gasbelletje in glas fataal zijn voor het verloop van een proces. Het klinkt simpel, de samenstelling van een gasbelletje in glas meten. Maar hoe krijg je het belletje uit het glas zonder het gas te contamineren? Krüsemann: “In het voortraject zit uiteindelijk de meeste uitdaging: de monstervoorbereiding om de meting te kunnen uitvoeren.

Je moet soms van alles zelf bouwen om de juiste gasanalyse te kunnen doen. De oplossing is bij ons zelden evident.”

November 2022 |

37

MATERIAALONDERZOEK

Wetenschapper Jeannette Smulders bij een TOF-SIMS, een oppervlakte analysetechniek, waarmee elementaire en moleculaire informatie wordt verkregen van de bovenste nanometer(s) van een materiaal.

Paul Krüsemann, operationeel manager bij het laboratorium voor materiaalonderzoek, bij een gaschromatograaf met thermisch desorptie injectiesysteem voor de analyse van Tenax sorbent tubes.

‘Vaak is het verstandig om in het voortraject meer uit te geven aan materiaalonderzoek’

Battelle-testen Voor het vaststellen van de levensduur van een bepaald product of materiaal bouwt het lab zelf opstellingen om producten versneld te kunnen verouderen door blootstelling aan temperatuur, vocht, stress en corrosieve agentia (H2S, SO2, NO2, Cl2). Bij dergelijke zogeheten Battelle-testen worden producten of materialen blootgesteld aan contaminatie in concentraties van deeltjes per miljard (ppb-bereik) voor een vooraf bepaalde periode. Smulders: “Ook hierbij draait het om een goed plan. Wat is reëel voor de combinatie van product, materiaal en praktijkomstandigheden?”

Onderzoek én advies Materiaalonderzoek is een kostenpost, maar erop bezuinigen zou nog wel eens op termijn veel duurder kunnen zijn. Schrappen van materiaalonderzoek om een product sneller op de markt te krijgen is geen goede strategie, stelt Krüsemann. “Als er later problemen optreden, komt er veel druk op het onderzoek te staan, zul je schade als er garantie op een product zit moeten vergoeden en loop je reputatieschade op. Daarom is het vaak verstandig om vooraan in het traject iets meer uit te geven aan

38

| November 2022

materiaalonderzoek, om hoge kosten achteraf te besparen.

Andersom kunnen kleine besparingen je later heel duur komen te staan” Op basis van de onderzoeksresultaten krijgt de klant vaak advies over hoe falen valt te voorkomen en krijgt die extra informatie over het presteren van een product. Een goed voorbeeld zijn lijmen, waarvan de uithardingskarakteristieken in beeld worden gebracht. Daarmee helpt het lab de klant actief aan de ontwikkeling van nieuwe lijmen met betere eigenschappen. “Zo dicht zit het laboratorium soms op het klantproces”, knikt Krüsemann.

Flexibel en praktisch Niet alle risico’s op falen laten zich vooraf afdekken. De zuiverheid of samenstelling van batches grondstoffen kan veranderen, en dat kan grote gevolgen hebben. Krüsemann: “In dat verband is onderzoek naar circulariteit momenteel actueel. Bij hergebruik werkt alles weer anders dan bij de inzet van virgin materiaal. Dat vraagt om een omschakeling van de industrie.” Wat ook helpt is dat het lab van veel markten thuis is. Smulders: “We beschikken over een grote diversiteit aan apparatuur en faciliteiten, zoals cleanrooms die we kunnen inzetten. Indien nodig kunnen we ook disciplines vanuit andere Eurofins laboratoria bijschakelen, zoals toxicologie.” Krüsemann: “En we zijn hier op de High Tech Campus goed bereikbaar, dicht bij veel klanten en maken gebruik van de uitstekende campusinfrastructuur in geval van levering van chemicaliën en gassen. Dat geeft onze organisatie de flexibiliteit die aansluit op de praktijk, en waarin geen enkele klantvraag vreemd is.”

LAB MARKT Automatisch microwave-buizen vullen

FILTERBOX 250

De Filterbox 250 (foto: Dupa).

De Milestone easyFILL (foto: Salm en Kipp).

De nieuwe Milestone easyFILL automatiseert het toevoegen van reagentia aan de monstervaten van Milestone microwaveontsluitingssystemen, zoals de ETHOS en UltraWAVE. Vooral bij hoge monsteraantallen levert de easyFILL veel tijdsbesparing op. Het kost slechts een paar seconden om alle vaten te vullen; plaats het rek met monstervaatjes in de easyFILL, selecteer de methode en druk op ‘run’. Het nauwkeurige doseersysteem en de automatische reiniging van de slangen garanderen een foutloos proces. Ook verlaagt dit automatische uitvulsysteem de blootstelling aan geconcentreerde zuren. Via de ingebouwde uitlaat verdwijnen eventuele zure dampen naar de aangewezen afzuigsystemen op het lab.

Na het ontsluitingsproces kan de easyFILL ook worden ingezet bij de voorverdunning voor de analyse, zoals bijvoorbeeld met ICP autosampler-buisjes, die dan na verdunning direct klaar staan voor de analyse.

De easyFILL geschikt is voor verschillende zuren, diverse soorten vaten en ultraWAVE rekken, en is daarmee flexibel inzetbaar.

Met de makkelijk te bedienen software kunnen methoden worden opgeslagen en opgeroepen. De gebruiker krijgt een waarschuwing bij opraken van reagentia en wordt begeleid in de kalibratieprocedure.

Salm en Kipp, [+31] (0)346-269090 info@salm-en-kipp.nl, www.salmenkipp.nl

De Filterbox 250 is een compacte op zichzelf staande unit, met maximaal twee flexibele armen om afzuiging vanaf twee punten of werkplekken mogelijk te maken. De uitblaaspunt(en) zijn in diverse diameters leverbaar. De FB250 heeft de nieuwste koolstoffiltertechnologie en blaast gefilterde lucht terug de ruimte in. Dit betekent dat er geen verbinding nodig is met externe ventilatie. Het actieve koolfilter met extra grote capaciteit is aan te passen aan de toepassing om de meest efficiënte filtering te garanderen. Denk aan ether, acids, formaldehyde, ammoniak, cyanide, zwavel of een mix van 4 soorten van bovenstaande én HEPA. De filterbox heeft een krachtige, geluidsarme ventilator met een airflow van 250m3/uur. Voor maximale veiligheid is het systeem uitgerust met een akoestisch en visueel alarm ter indicatie van lage luchtstroom en koolstoffiltercondities. Een extra optie is om de Filterbox 250 verrijdbaar te maken. Doordat er alleen een stopcontact vereist is, zijn er geen installatiekosten en is de box overal flexibel inzetbaar.

DUPA, [+31] (0)76-2043015, info@dupa.nl, www.dupa.nl

PTB-330 tablettester De PTB 330 tablettester van Pharma Test (foto: Prolyse)

Het 5-in-1 tablet-testinstrument PTB 330 van Pharma Test kan met zijn dubbele teststanden vijf verschillende parameters van één tablet sample te meten: hardheid, diameter (of lengte), dikte, breedte en het gewicht. Inloggen verloopt via een vingerafdrukNovember 2022 |

39

LAB MARKT sensor. Het instrument is gemaakt in strikte overeenstemming met de EP 2.9.8 en USP 1217 Farmacopee.

PTB 330 biedt twee modi voor de gewichtsmeting: elk sample afzonderlijk, vóór plaatsing in het teststation of alle samples samen voor het berekenen van het gemiddelde gewicht. Als er een analytische balans is aangesloten op de PTB 330, wordt tevens het gewicht van de tablet (of tabletten) gemeten en direct overgebracht naar het instrument.

Het onderste stuk van het teststation is uitwisselbaar met een versie met een groef voor een optimale positionering van (langwerpige) tabletten. De meeteenheden zijn mm of inch en KP (Kilopond), N (Newton) of Sc (Strong Cobb). Verdere mogelijkheden: X X X X

testen van rechthoekige formaten en caplets meerpuntskalibratie tot 30 of 50kg interface met LIMS en/of netwerk standaard met validatiedocumenten

LabTech EV-serie rotatieverdampers LabTech EV-serie rotatieverdampers passen in vrijwel ieder laboratorium. De ergonomisch geplaatste bedieningsmodule heeft een duidelijk kleurendisplay voor instellen en aflezen van rotatiesnelheid en temperatuur. Hij is programmeerbaar, zodat vooral bij meerdere gebruikers de kans op fouten minimaal is. Het verdampingssysteem heeft een gemotoriseerde verticale lift en is stil. Het vrijstaande verwarmingsbad is veilig in gebruik en eenvoudig te onderhouden. Bijbehorende diverse, integreerbare vacuümDe LabTech EV-serie en koelaccessoires maken het rotatieverdamper proces nog efficiënter.

(Foto: Salm en Kipp).

Salm en Kipp, [+31] (0)346-269090 info@salm-en-kipp.nl, www.salmenkipp.nl

Prolyse, [+31] (0)162-383100 info@prolyse.com, www.prolyse.com

Bekroonde microscoop

Wateractiviteit makkelijk meten Met AwTherm biedt Rotronic een professionele, hoogwaardige laboratoriumeenheid voor metingen bij constante temperatuur van wateractiviteit in de voedingsmiddelen-, cosmetica- of farmaceutische industrie. Het vrije water in een product beïnvloedt de microbiologische, chemische en enzymatische stabiliteit. Het meten van deze activiteit geeft nuttige informatie over kenmerken zoals cohesie, houdbaarheid, stolling of gietbaarheid van poeders en tabletten en de hechtende eigenschappen van coatings.

Doordat het apparaat een breed regelbereik heeft kan de gebruiker metingen direct in het geharde productie- of De AwTherm van Rotronic opslagproces integreren.

(Foto: Wilten Instrumenten).

Door het stabiliseren van de temperatuur (0 - 60 °C) zijn alle componenten van een product en de omgevingsatmosfeer te meten met een bereik van 0,005 tot 1.000 aw en een nauwkeurigheid van 0,1 °C en 0,005 aw. Verder voldoet het instrument aan de normen van ISO 21807, EMC 2004/108/EC en IEC EN 61010-1:2010.

De AwTherm heeft een verwijderbare meetkop, waarmee de sonde temperatuur-geijkt of aangepast kan worden om een ​​hogere precisie te geven. Het apparaat is makkelijk te bedienen.

De ECLIPSE Si microscoop (Foto: Nikon).

De met de ‘Red Dot Award: Product Design 2022’ bekroonde ECLIPSE Si microscoop biedt een scala aan microscopie observatietechnieken en de mogelijkheid tot het delen en opslaan van de hoogkwalitatieve afbeeldingen met een digitale camera.

Kenmerken van de microscoop: X X X X X

langer comfortabel met de microscoop werken krachtig instrument met ergonomisch design, daardoor minder lichamelijke belasting en langer gefocust werken werkcomfort door oculairverhogers afbeeldingen van hoge kwaliteit door hoogwaardige CFI60-objectieven en Nikons LIM-techniek prettig helder beeld bij schakelen tussen verschillende objectieven

Wilten Instrumenten, [+31]076–5086500

Nikon Europe, [+31] (0)20-7099000

natasja.vanest@wilten.nl, www.wilten.nl

www.microscope.healthcare.nikon.com

40

| November 2022

LAB MARKT LabMakelaar Benelux 20 jaar In 2023 bestaat LabMakelaar Benelux 20 jaar en sluit daarom het huidige jaar af met 20% korting op wekelijks wisselende artikelen uit eigen voorraad. Met het oog op de huidige prijsstijgingen en circulariteit wordt het aantrekkelijker om in plaats van nieuw voor tweedehands te kiezen.

Labmakelaar Benelux, [+31](0)180 321820 info@labmakelaar.com, www.labmakelaar.com

Multi-inzetbare shaker Met zijn brede snelheidsbereik is de JeioTech IST-3075/R Bench Top Incubator Shaker een digitale incubatie/ koelende orbitale shaker waarmee laboratoria effectieve monstervoorbereiding kunnen uitvoeren in een temperatuurgecontroleerde omgeving.

De IST-3075/R shaker met digitaal bedieningspaneel heeft een temperatuurrange voor incubatie van -15 tot 80 °C met een schudrange van 20 tot 500 RPM. De onderhoudsvrije BLDC-motor produceert een stille maar krachtige schudbeweging. De schudincubator heeft een LCD-touchscreen met duidelijke pictogrammen en logische menu’s, samen met een eenvoudige digitale timer voor schudbewerkingen. De schudbank eindigt altijd op het punt waar deze ook begonnen is, dit verhoogt de sample doorvoer. Het automatische doseren en het monitoren van de monsters kan via de app of via de USB-poort.

De schudbank heeft diverse extra beveiligingsmaatregelen, waaronder een melding indien de temperatuur of de RPM tijdens het proces mocht afwijken. Staat de

shaker niet volledig waterpas of raakt deze door afwijkende vibraties uit balans, dan wordt het toerental automatisch aangepast. De siliconen luchtdichte deurvergrendeling en een hogesnelheidsventilator zorgen voor het behoud van de optimale temperatuur en een schone cabine.

De binnenzijde van de cabine is degelijk uitgevoerd met met rvs en corrosiebestendig.

Laboramastore [+31] (0)76-50865005

De JeioTech IST-3075/R Bench Top Incubator Shaker

sales@laboramastore.nl www.laboramastore.nl

November 2022 |

41

LAB AGENDA BEURS, CONGRES, SEMINAR

6 december Lijncontroles als instrument voor kwaliteitsbeheersing QAducation, www.qaducation.nl

16-17 maart 2023 Laborama, Brussel

12 december

expo.laborama.be/nl

Agilent 1100/1200 basic operation, troubleshooting and maintenance

26-28 september 2023

Avans+, www.avansplus.nl

LabNL 2023

14-15 december

fhi.nl/labnl

Interne audit QAducation, www.qaducation.nl

CURSUSSEN

15 december Opslag van gevaarlijke stoffen in het lab

28 november

Avans+, www.avansplus.nl

Methode-ontwikkeling voor LC-MS

9 januari 2023

Avans+, www.avansplus.nl

Molecular & Cell Biology

30 november

HAN-University of Applied Sciences, www.han.nl

Veilige microbiologische technieken (VMT) Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

17 januari 2023 Effectieve communicatie in het lab

30 november, 1 december

Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Data-integriteit in laboratoria

23 januari 2023

QAducation, www.qaducation.nl

Introductiedag Digitale PCR (digital droplet PCR)

1 december

Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Herleidbaarheid van balansen, pipetten en thermometers QAducation, www.qaducation.nl

24 januari 2023 ISO/IEC 17025:2017 praktisch interpreteren

5 december

QAducation, www.qaducation.nl

Troubleshooting HPLC

31 januari 2023

Avans+, www.avansplus.nl

Introductie tot realtime PCR Hogeschool Leiden, www.hsleiden.nl

Meer agenda op www.labinsights.nl/evenementen

Kennis delen www.labinsights.nl

42

| November 2022

LAB ADVERTEERDERSINDEX ADVERTEERDERSINDEX Asecos

2

Instrument Solutions

24, 41

Mondial Movers

6

Kuhner Shaker

24

Kiwa

6

Synchron

28

Nikon Europe

6

Epredia

32

Salm en Kipp

6, 28, 43

Bitos

32

Laboramastore

34

Carl Roth

7

CleanNA

10

Wilten Instrumenten

34

Polytemp

12

Dupa

34

Labware

20

Axel Semrau

34

Testo

24

JSB

44

VOLGENDE NUMMERS:

X Plantengroei testen onder Death Valleyomstandigheden, zo doe je dat in klimaatkasten…

X Groenere analysetechnieken zijn in opkomst, ook bij het laboratorium van het Rijksmuseum

X Raman-spectroscopie: de laatste ontwikkelingen in deze handzame, non-destructieve kwaliteitscontroletechniek

Labinsights DECEMBER verschijnt 16 december 2022

November 2022 |

43