Sparren over optica

In Helmond produceert AAE voor het Amsterdamse Lumicks de C-Trap. Met dit instrument kunnen researchers onder meer de binding van eiwitten op DNA-strengen onderzoeken. Inzicht in deze moleculaire interactie is belangrijk om de mechanismes van specifieke ziektes te doorgronden.

Voor dat onderzoek is het nodig om de DNA-strengen te manipuleren. Daarvoor worden ze aan de uiteinden verbonden met kleine polystyreen bolletjes, de zogenaamde beads. Die combinatie wordt vervolgens in een vloeistof in contact gebracht met gelabelde specifieke eiwitten. Met de C-Trap kunnen onderzoekers de DNA-strengen met gebonden eiwitten met optische technieken bestuderen.

Het instrument is in staat om de beads met laserstralen te manipuleren. ‘Je kunt het zien als een optische pincet’, legt Noijen uit. ‘De laserstralen vangen kleine bolletjes polystyreen die door een glazen kanaal stromen. Tussen twee beads zit een enkele streng DNA met daaraan eiwitten die met fluorescerende stoffen zijn gelabeld. Door twee beads met optische pincetten uit elkaar te trekken, is de stijfheid van de DNA-streng te meten en daarmee de invloed van de gebonden eiwitten. Met dit systeem kunnen sub-pico-Newton krachten gemeten worden.’

Het systeem dient vooral om onderzoek te doen naar ziekten zoals kanker. ‘De voornaamste klanten van deze machines zijn universiteiten en onderzoeksinstituten’, aldus Noijen.

Kleine microscoop met flowcell

Een ander project dat AAE voor Lumicks bouwt is het z-Movi platform. ‘Dat is eigenlijk een kleine microscoop met een flowcell waarin tumorcellen kunnen worden gekweekt’, vertelt Noijen. ‘De microscoop wordt gebruikt om de binding tussen kankercellen en imuuncellen te bestuderen. Die kankercellen brengt men in de flowcell in contact met het medicijn van een specifieke immuuntherapie. Boven op deze flowcell is een piëzo-element bevestigd. Het piëzo-element brengt de vloeistof in het kanaal in trilling en legt een staande akoestische golf aan. De imuuncellen worden aangetrokken door de knoop in de staande golf. Door de amplitude te verhogen, laten de aangehechte imuuncellen op een gegeven moment los en dat zegt iets over de sterkte van de binding. Het Cell Avidity platform meet het moment van loslaten optisch en daarmee heb je informatie over de binding en dus over de effectiviteit van immuuntherapie.’

Gevoeligheden snappen

De grote invloed van optische verschijnselen gaf Noijen de aanzet om de cursus Applied Optics te volgen bij het High Tech Institute, vooral als basis voor de samenwerking met klanten. Noijen: ‘Wij focussen ons bij AAE op maakbaarheid, testbaarheid en assemblage. Maar wij willen in het ontwikkelingstraject wel graag meedenken, zodat we alle aspecten goed kunnen behartigen. Over de jaren heen bouwden we al veel applicatiekennis op en we overzien steeds meer delen van de ontwikkeling. Juist daarom komt een cursus zoals deze goed van pas. Er zit heel wat optica in de Lumicks-systemen. Hoe beter wij de gevoeligheden daarvan snappen, hoe beter wij kunnen inschatten of onze voorstellen zullen werken.’ Noijen had al ervaring met trainingen van High Tech Institute. ‘Toen ik de cursusbeschrijving van Applied Optics zag, dacht ik: hé dat sluit mooi aan bij de platformen die we voor Lumicks bouwen.’

Tijd uittrekken

De cursus was intensief, constateert Noijen, in totaal dertien sessies van een halve dag gedurende een half jaar. Tussendoor deed hij vijf huiswerkopdrachten. Dat was pittig, maar Noijen staat toch positief tegenover deze ervaring. ‘Ik vond het gewoon heel interessant, dus ik had er niet veel moeite mee om de tijd ervoor uit te trekken’, lacht hij. ‘Je moet het natuurlijk wel inplannen, want het leven is druk.’

Over de opbouw en inhoud: ‘Het begon met de basis van licht, wat is licht eigenlijk? Van daaruit gingen we naar modellering en wanneer je dat kan gebruiken. Welke aspecten zijn belangrijk? Wanneer kan je bijvoorbeeld ray tracing gebruiken? Ik vond de opbouw van basis naar applicaties goed. Daarna kwamen belichting en sensoren ook aan bod. De laatste sessies gingen dieper in op de lithografie van ASML. Dat vond ik heel inzichtelijk. Ik heb bij ASML gewerkt dus de materie was niet helemaal nieuw voor me, maar er kwamen veel dingen aan bod die ik toch voor de eerste keer zag. Gedurende de cursus kwamen we te weten wat de laatste stand van zaken was op alle behandelde gebieden. We werden onderwezen door echte experts.’

De theoretische delen van de cursus waren in balans met een gezonde portie experimenten. ‘Het gaat diep de theorie in, maar vervolgens ga je experimenteren. Als je ondervindt hoe alles echt werkt, blijft de theorie beter plakken. Je leert makkelijker wanneer je iets in je handen hebt gehad. Dat was het unieke van de cursus.’

Meepraten

Voor Noijen was de cursus vooral belangrijk om een betere connectie op te bouwen met zijn klanten. Een diepere technische kennis zorgt ervoor dat hij beter het gesprek kan aangaan met experts en bedrijven. ‘Ik denk dat we nu op een hoger niveau kunnen meepraten’, stelt hij. ‘Dat is heel prettig. Je leert om dezelfde taal te spreken over zo’n machine. Als ik deze cursus eerder had gedaan, dan had ik in voorgaande projecten beter met de optici kunnen sparren. Dit helpt AAE ook trouwens. Onze primaire propositie, zeker voor start-ups, is dat we hun machines bouwen. Maar daarbovenop heb je toch een competitief voordeel als je op een hoog niveau kan meepraten over de applicatie. Als je kunt tonen dat je de gevoeligheden snapt, dan wekt dat vertrouwen.’