Top-instrumentatie steeds meer een black box

Willem van Raalte:

‘Ik vind en vond dat er meer toegevoegde waarde moest worden gemaakt op standaardapparatuur’ Willem en Martijn van Raalte van Da Vinci Laboratory Solutions:

‘High-end apparatuur als een black box’

De komende jaren gaat het lab steeds meer naar het proces toe, verwachten Willem en Martijn van Raalte van Da Vinci Laboratory Solutions BV in Rotterdam. Vandaar dat er steeds meer behoefte is aan high-end apparatuur die precies aansluit bij specifieke toepassingen en ook bediend kan worden door mensen zonder analytische achtergrond.

Els van den Brink | Fotografie: Marco Vellinga

Het voelt nog een beetje onwennig. Sinds 1 oktober 2022 kan Willem van Raalte zichzelf commissaris noemen in plaats van CEO van Da Vinci Laboratory Solutions BV en heeft hij het stokje overgedragen aan zijn zoon Martijn. Martijn was al sinds 2007 betrokken bij het bedrijf dat zijn vader in 2000 had opgericht. “Het is mijn ambitie om de groei die we doormaken, te blijven vasthouden, terwijl we tegelijkertijd onze kwaliteit en service op het peil houden zoals dat nu is”, aldus de kersverse CEO. “Daarbij vind ik het heel belangrijk dat de sfeer blijft zoals die nu is. Da Vinci is een familiebedrijf, en voor heel veel werknemers voelt het ook zo familiair. Ik denk dat dat echt de basis is van ons succes.”

Meer toegevoegde waarde

In 2000 zag Willem zijn kans schoon om een eigen bedrijf op te richten. “Ik was werkzaam in de laboratoriumapparatuur, maar ik vond dat er meer toegevoegde waarde moest worden gemaakt op standaardapparatuur. Bijvoorbeeld door aanpassingen in de monstername of data-analyse, afhankelijk van de behoeften van de klant. Daar zijn we nu nog steeds mee bezig”, vertelt Willem enthousiast. Ondertussen is het bedrijf uitgegroeid tot een onderneming die wereldwijd actief is met ruim veertig werknemers in Nederland, India, Singapore en binnenkort ook China.

Standaardapparatuur aanvullen

De focus van Da Vinci ligt bij gas- en vloeistofchromatografie. Da Vinci is channel partner van marktleider Agilent, maar kan de standaard chromatografische apparatuur op allerlei manieren aanvullen en uitbreiden. “Dat kan een uitbreiding van vijfentwintig, maar ook van tweehonderdvijftig procent zijn, vergeleken met het oorspronkelijke apparaat”, zegt Willem. Hij noemt als voorbeeld een LPG-injector die Da Vinci ontwikkelde naar aanleiding van een vraag uit de markt. Willem vertelt: “Bestaande

‘Alles is al een keer gedaan, dus kijk rond waar het al eens is toegepast’

LPG-injectoren gaven een veel te grote spreiding in de resultaten. Samen met een groot energiebedrijf bedachten we dat het waarschijnlijk beter werkt als je LPG als vloeistof kan inbrengen. Maar hoe doe je dat? Ons uitgangspunt is altijd: ‘Alles is al een keer gedaan, dus kijk rond waar het al eens is toegepast’. Zo ontdekten we dat ditzelfde principe al werd gebruikt in auto’s die rijden op LPG. Wij zijn dus aan de slag gegaan met een injector uit zo’n automotor en dat bleek inderdaad goed te werken.”

Complexe monsters

Martijn en Willem zien bij hun klanten een duidelijke trend dat de materialen en mengsels waaraan gemeten wordt, steeds complexer zijn. Hierdoor wordt het steeds lastiger om de specifieke componenten uit de matrix te isoleren. “Voor ons is dat een mooie kans, want daar ligt juist onze kracht”, zegt Willem lachend. Een voorbeeld daarvan is de snelle peroxide analyzer, die Da Vinci ontwikkelde naar aanleiding van een explosie in een raffinaderij in Nederland, vertelt hij. “Deze explosie ontstond door een ophoping van peroxide, dat tijdens het proces was gevormd. Vandaar dat de vraag was hoe je dat zou kunnen voorkomen. We hebben daar een module voor gebouwd met een kleine reactor waarin een hoeveelheid feedstock wordt omgezet op dezelfde manier als in een petrochemisch proces, om vervolgens te meten hoeveel peroxide daarbij wordt gevormd. Op die manier kunnen we een voorspelling doen over wat er in het proces gebeurt. Deze analyzer is ondertussen een standaardtechnologie geworden die ook kan worden ingezet voor andere toepassingen.”

Meten met sensoren

Een tweede opvallende trend is dat er steeds meer gemeten wordt, vertelt Martijn. “Denk maar aan PFAS. Een paar jaar geleden had bijna niemand daarvan gehoord, en nu moet het overal gemeten worden.” Vandaar dat er ook steeds meer behoefte is aan kleine en draagbare analyseapparatuur, om het lab bij

Martijn van Raalte:

“Da Vinci is een familiebedrijf, dat is echt de basis van ons succes.”

Sinds 1 oktober 2022 kan Willem van Raalte (rechts) zichzelf commissaris noemen in plaats van CEO van Da Vinci Laboratory Solutions BV. Hij heeft het stokje overgedragen aan zijn zoon Martijn (links).

‘Steeds meer behoefte aan kleine en draagbare analyseapparatuur om het lab naar het monster toe te brengen’

wijze van spreken naar het monster toe te brengen in plaats van andersom. Steeds vaker gaat het daarbij om sensortechnieken, die rechtstreeks kunnen meten tijdens een productieproces. Willem is daar erg enthousiast over: “Ik geloof daar echt enorm in. Ik denk dat laboratoria steeds mobieler worden, of dat nu met specifieke sensoren is of met iets als een simpel meetwagentje waar appratuur op staat. Alles wordt kleiner en sneller.” Tegelijkertijd betekent dat niet dat het lab ook zal verdwijnen, relativeert Martijn. “Je hebt altijd nog een laboratorium nodig om de sensoren te controleren. Bovendien kunnen sensoren maar één tot drie componenten meten, terwijl in het lab veel meer tegelijkertijd gemeten kan worden.”

Bediening door operators

Willem en Martijn merken dat er hierdoor steeds meer vraag is naar robuuste meetapparatuur, die ook bediend kan worden door mensen die zelf geen analist zijn. “Omdat er steeds meer gemeten moet worden, gebeurt dat ook steeds vaker in de fabriek, door een operator in plaats van een analist. Soms is er in het hele bedrijf zelfs geen analist aanwezig, maar moeten er wel bepaalde analyses gedaan worden vanwege kwaliteitseisen. In dat geval zorgen wij voor software die nog eenvoudiger te bedienen is. De hardware is dan meer een black box. Dat kan natuurlijk alleen als de apparatuur ook echt heel betrouwbaar is.”

Kennis bundelen

Wanneer gebruikers van de meetapparatuur zelf de kennis niet meer in huis hebben, is er nog meer behoefte aan kennisgerichte service vanuit de leveranciers. “Zelf staan we daarom voor de uitdaging hoe we die kennis gebundeld kunnen houden. Vandaar dat we het zo belangrijk vinden om actief mee te doen aan kennisnetwerken en partnerships aan te gaan met bedrijven die in hetzelfde gebied werkzaam zijn. Met onze nieuwe strategische aandeelhouder gaan we nog een stap verder”, zegt Martijn. “Niet alleen het bundelen van kennis en autonome groei, maar ook strategische partnerships en overnames zijn een reële optie in onze groeistrategie.”

Laboratoria en pilotfacility faciliteren essentiële samenwerking binnen smart biomaterials Smart Biomaterials Consortium slaat brug van lab naar therapie

Smart Biomaterials Consortium (SBMC) belooft een belangrijke bijdrage te leveren aan het versnellen van innovaties binnen de toepassing van slimme biomaterialen. Onderzoekers, startups en toonaangevende bedrijven werken in het consortium samen aan de ontwikkeling en klinische productie van slimme biomaterialen.

Marjan Hammink | Fotografie: Marco Vellinga

Moniek Schmitz, sinds mei 2022 als laboratoriummanager werkzaam bij de development facility van

SBMC: “Er is heel veel onderzoek op het gebied van regeneratieve geneeskunde, maar er zijn weinig therapieën op de markt. Dat gat willen wij dichten. We hebben te maken met verschillende spelers: grondstofleveranciers, machinebouwers, bedrijven die op zoek zijn naar nieuwe toepassingen van bestaande producten… Allemaal met een heel eigen toepassing en daarmee ook hun eigen eisen als het om een laboratorium gaat.” Daarom realiseert de stichting momenteel twee verschillende faciliteiten. De development facility en de pilot production facility.

Gebouw Catalyst

De development facility bevindt zich in het gebouw Catalyst van Twice op de TU/e campus in Eindhoven. Daar worden nieuwe biomaterialen ontwikkeld, geanalyseerd en getest. “Denk daarbij aan de vraag of je een bepaald materiaal kunt verwerken met een techniek zoals elektrospinnen, is het materiaal toxisch, triggert het materiaal de gewenste biologische respons? We werken met een kwaliteitsmanagementssysteem voor Medical Device Regulation, de ISO 13485, zodat de resultaten van de experimenten meegenomen mogen worden in de goedkeuring van het uiteindelijke product.”

Electrospinner

De onderverdeling van de labs is als volgt: een voor biomateriaal fabricatie en karakterisatie en een biologisch ML-II lab voor het onderzoeken van de interacties op celniveau. “Naast de standaardapparatuur die je in dit soort laboratorium vindt, hebben we geïnvesteerd in een multimode reader die adsorptie, fluorescentie en luminescentie kan uitlezen en een pipetteerrobot om de processen en assays te automatiseren. Ook zijn we vergevorderd in het uitzoeken van fluorescentiemicroscopen om cel-biomateriaalinteracties in detail te kunnen analyseren. Als fabricatietechniek gaan we van start met een electrospinner en scanning elektronenmicroscoop om de gesponnen materialen te kunnen analyseren,” meldt Schmitz.

De inrichting van de labs is al begonnen.

Biomaterialen

In de ontwikkelfaciliteit werken partijen in projecten samen aan de geoptimaliseerde productie, formulatie en assemblage van biomaterialen (van polymeer, keramiek tot hydrogelen), aan het functioneel testen, beoordelen en voorspellen van implantaatfunctie, opschalingsproblematiek en de restricties voor klinische productie. Het team bestaat uit wetenschappers, procesingenieurs, operators, kwaliteitspersoneel en andere ondersteunende functies. Ze brengen uitgebreide ervaring mee in de slimme ontwikkeling en productie van biomaterialen. SBMC maakt deel uit van de RegMed XB Nationale Pilotfabriek, een netwerk van vier initiatieven die samen de nationale pilotfabriek voor regeneratieve geneeskunde vormen.

In Leiden werkt NecstGen aan nieuwe cel- en gentherapieën. Het UMC Utrecht is verantwoordelijk voor de ontwikkeling van microweefsels en in Maastricht levert ReGen Biomedical macroweefsels die nodig zijn voor de ontwikkeling van gepersonaliseerde regeneratieve therapieën.

Over TWICE

TWICE stimuleert de ontwikkeling van jonge en groeiende innovatieve hightechbedrijven door het bieden van professionele bedrijfshuisvesting, hoogwaardige infra-

structurele voorzieningen en services. Binnen TWICE zijn ongeveer 140 innovatieve bedrijven gevestigd in kleinschalige kantoorruimten en/of ingerichte laboratoria in een van de zes thematische hubs op twee hightech hotspots in de Brainport-regio; TU/e Campus en High Tech Campus Eindhoven. De zes formules zijn: Twinning (ICT, (embedded) software en elektronica), Catalyst (electrotechniek, werktuigbouw en (bio) chemie), Alpha (start-up hub) ßeta (hightech R&D), Mμ (lifetech en new energy) en Workplace Vitality hub (WPVH). Als hightechondernemer ben je op deze hotspots verzekerd van de beste ruimten, voorzieningen en services. TWICE is op weg om in 2022 in de Brainportregio uit te groeien tot de grootste community gericht op groeiversnelling. Ze biedt de ondernemer naast een groot netwerk van adviseurs en investeerders, onder meer kennis en tools, events en borrels, ondersteuning in marketingcommunicatie en niet onbelangrijk… een prettige sfeer. TWICE is een publiek-private samenwerking met als aandeelhouders: Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM), Brainport Development, Gemeente Eindhoven, Rabobank Eindhoven-Veldhoven en Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Meer op www.twice.nl

Shared Development Facility

X Materiaalvalidatielab en ML-II gecertificeerd celkweeklab; 160 m2 totaal X Gevalideerde apparatuur voor de vertaling van fundamenteel onderzoek naar productieklare producten X State-of-the-art materiaal fabricatie technieken zoals 3D-printen en electrospinning X State-of-the-art microscopen voor studies naar cel-biomateriaal interacties X ISO 13485 kwaliteitsmanagementsysteem X Training en ondersteuning bij kwaliteitsmanagement en regelgevingskwesties X Engineering en prototypen X Celgebaseerde analyses

Shared Pilot Production Facility

X GMP-cleanroom van klasse 5-7 X Gekwalificeerde apparatuur om biomaterialen te produceren X Continue bewaking van kritische parameters (deeltjes, drukverschil, temperatuur,

CO2-concentratie) X GMP-productielicentie en distributielicentie (GDP) X Kwaliteitsmanagement X Gecertificeerd kwaliteitsmanagementsysteem (bijv. Master Standard Operating Procedures,

Deviation Management, Change Control

Management, Risk Management, etc.) X Beoordeling en goedkeuring van documenten voor ontwikkeling, productie, kwaliteitscontrole en verzending X Initiële en continue opleiding van personeel X QC-lab met gekwalificeerde apparatuur X Microbiologische monitoring van oppervlakken, deeltjes in de lucht en micro-organismen in de lucht X Apparatuur voor topografische, mechanische, biomoleculaire en materiaalchemische analyse van materialen X Training en ondersteuning bij kwaliteitsmanagement en regelgevingskwesties X Product- en procesontwikkeling X Regelgevende expertise om vroege klinische proeven mogelijk te maken

Rowan Bosch bij de Milestone Ethos X met de module RAR-15. De RAR-rotor is speciaal ontwikkeld om het verdampingsproces van het oplosmiddel te versnellen. In de CombiVac (links) wordt het oplosmiddel gecondenseerd en teruggewonnen. In de aluminium wegwerpcupjes (detailfoto rechts) wordt het vetextract ingedampt, waarna het residu aan vet hierin wordt teruggewogen.

Rowan Bosch, laboratoriummanager Nederland bij De Heus Animal Nutrition Koppositie in totaal vetbepaling door microwave-extractie

Voor de bepaling van totaal vet in mengvoeders, diervoedergrondstoffen en concentraten vertrouwt Rowan Bosch, laboratoriummanager Nederland bij De Heus Animal Nutrition, volledig op magnetrontechniek. Dankzij de inzet van de microwave kan het Veghelse lab voorop blijven lopen – het zet er zelfs de standaard mee. Het werkt sneller, efficiënter, schoner en de reproductiviteit is 100 procent.

Redactie: Marjan Hammink | Fotografie: Marco Vellinga

Vetbepaling in voedings- en voermatrices is voor het lab

van Rowan Bosch een routineanalyse. Waar het proces in het verleden berustte op verouderde, omslachtige, tijdrovende en matrixafhankelijke methoden, heeft hij zo’n 5 jaar geleden de switch gemaakt naar de microwave. De inzet van de Milestone Ethos X komt tegemoet aan zijn hoge eisen, biedt een hoge productiviteit en een efficiënte analytische werkwijze voor de totale vetbepaling door gravimetrische analyse.

Onderlinge afstemming

Bosch maakt in Veghel deel uit van een team van 9 laboratory technicians en 4 international laboratory technicians. De Heus Animal Nutrition heeft ruim 80 productielocaties in meer dan 20

landen. Klanten zijn kleine en grote veehouders, integraties en handelaren. De voederproducten moeten continu van dezelfde hoge nutritionele kwaliteit zijn. Dit vraagt om een voortdurende controle van de grondstoffen in lokale labs, volgens identieke kwaliteitsvoorschriften en -normen. Onderling stemmen de labs hun werkwijze op elkaar af, van Polen tot en met Vietnam. Veghel zet daarin de koers uit.

30x totaal vet

“Wij hebben al zo’n 5 jaar een microwave in gebruik voor destructie, de Ethos Easy. Recent zijn we de ook Ethos X gaan inzetten, puur voor totaal vetbepalingen. We gebruiken hem elke dag, er gaan dagelijks 30 monsters doorheen,” vertelt Bosch. “Het systeem is onderhoudsvrij en het is snel, nauwkeurig en kent weinig uitstoot, want je gebruikt ook veel minder chemicaliën. Voorheen deden we de vetbepaling met de klassieke Soxhlet-methode. Extractie werkte prima, maar kende ook veel nadelen: brede kookplaten, het heeft 6 posities nodig, dus voor ons betekende dat in totaal 18 posities. Dat houdt in: een hele tafel met allemaal kookplaten en glaswerk en de resterende benodigdheden. Als water en daarmee spoel je dus ook een heel kleine fractie aan vet weg. Vandaar dat we daarmee altijd iets te weinig konden vinden. Dat zie je bij deze nieuwe techniek dus echt niet terug. Wat we normaal eigenlijk altijd verliezen, dat zit er nu gewoon nog steeds in. Alle resultaten waren allemaal een-op-een helemaal perfect. Naast dat het resultaat heel goed was, kwamen daar nog alle voordelen bij, zoals een factor 10 minder chemicaliënverbruik. Ook is het minder werk en niet te vergeten: de lagere energiekosten.”

Extra capaciteit

Naast ‘totaal vet’ is ook het ‘ruwe as’ een belangrijke bepaling bij De Heus. Dat analyseert het lab via verassing. “Dagelijks, of beter gezegd ’s nachts, verassen we zo’n 30 à 40 monsters op 550 °C in een oven. Het voorverwarmen daarvan duurt meestal zo’n 3 uur en de monsters gaan ook 3 uur de oven in. En hoewel we een goede rookafzuiging hebben, ruik je toch de verbranding en luistert het heel nauw: bij te veel afzuigen treedt warmteverlies op. Na het verbrandingsproces moeten de porseleinen kroesjes afkoelen tot 20 °C, al met al flinke wachttijden… Ook

‘Datgene wat we normaal altijd verliezen, zit er met deze methode nog steeds in’ ‘Het zou me niet verbazen als over 3 à 4 jaar ieder lab deze techniek gaat inzetten’

je goed je best doet kun je met al die stappen maximaal 15 monsters op een dag doen. Zou ik 45 monsters op de klassieke manier doen, dan is iemand daar inclusief voorbereiding een volle week mee bezig. Nu rond ik er dagelijks 30 af.”

Lastige monsters

“Collega’s die al heel lang meedraaien in de diervoeding – maar ikzelf eerst ook – stonden sceptisch tegenover de microwave-techniek. Na uitgebreid informatie inwinnen bij Salm en Kipp leek het nog steeds te mooi om waar te zijn. We besloten daarom als test onze lastigste monsters van melkpoeder-achtige producten op te sturen. Er zitten allerlei verschillende zoete vetten in die anders reageren. Waar wij namelijk naar op zoek zijn, is het gebonden vet, wat in een complex verwerkt zit of in moleculen vastzit dat krijg je er met een normale techniek niet uit. De eerste resultaten die terugkwamen waren erg goed en zelfs boven verwachting. Om een voorbeeld te geven: bij bepaalde producten weten we dat we altijd iets te weinig vet zullen vinden. Dat heeft te maken met de stap, waarbij het monster in zuur wordt gekookt en weer geneutraliseerd wordt. We moeten dat met warm kraanwater weer spoelen. Nu is vet normaal gesproken niet oplosbaar in water, maar er is altijd een hele kleine fractie die oplosbaar is in warm water. Dus je spoelt je monster met warm dat gaan we nu – gewoon overdag – doen met een magnetron, de Milestone Pyro. Opwarming duurt maar 5 minuten, wat met de huidige energieprijzen een mooi onderdeel vormt van het terugverdienmodel, naast dat het betekent dat je veel sneller kunt beginnen, plus per saldo extra capaciteit. Afkoelen van de monsters is een kwestie van minuten. Ook deze resultaten zijn een-op-een vergelijkbaar met de internationale standaarden en heel nauwkeurig.”

Accreditatie

“Sinds anderhalf jaar is ons lab NEN-EN-ISO/IEC 17025 geaccrediteerd, voor ons het hoogst haalbare in het kader van kwaliteit en we zijn er redelijk uniek in. We willen dit in eerste instantie naar onze klanten toe, het is geen kwestie van moeten. De douane wil ook graag geaccrediteerde rapporten. We doen al onze analyses zelf, werken niet voor derden en zijn bij ringtesten de positieve uitschieters. Logisch, want onze techniek is beter. En omdat wij maar met 4, 5, 6 verschillende productgroepen werken, kunnen wij na aanschaf van nieuwe apparatuur binnen een week valideren en ermee aan de slag. Vanuit andere labs merken we wel dat er belangstelling is voor onze werkwijze. Het zou me niet verbazen als over 3 à 4 jaar ieder lab deze technieken gaat inzetten.”