Activeer hoog contrast Ga naar hoofdcontent

Health Technology @ TNW

Bij de Faculteit Technische Natuurwetenschappen (TNW) wordt veel onderzoek gedaan op het grensvlak van technologie en gezondheidszorg. Wetenschappers van TNW gebruiken gist als modelorganisme voor de bestudering van degeneratieve hersenaandoeningen zoals de Ziekte van Alzheimer, maken laseropstellingen en modellen waarmee de stroming van bloed in een hartkamer in beeld kan worden gebracht, bestuderen cellulaire processen die aan de basis liggen van veelvoorkomende ziekten, ontwikkelen nieuwe beeldvormingstechnieken die gebruikt kunnen worden voor diagnosestelling in het ziekenhuis, en meer. Deze pagina geeft een overzicht van het Health Technologie-gerelateerde onderzoek dat bij TNW wordt gedaan. We onderscheiden vier domeinen, waarbij het onderzoek van bepaalde wetenschappers zich tegelijkertijd op meerdere domeinen afspeelt.

Hoe werkt de Faculteit Technische Natuurwetenschappen aan gezondheidstechnologie?

: Onderzoek binnen dit domein is erop gericht sneller en beter diagnoses te kunnen stellen. Denk bijvoorbeeld aan het snel en precies in beeld brengen van zieke weefsels, of aan de bestudering van de bloedstroming om problemen zoals hartfalen vroegtijdig te kunnen voorspellen.
: Onderzoek binnen dit domein is gericht op het oplossen van gezondheidsproblemen. Denk aan het gepersonaliseerde protonentherapie die rekening houdt met de evolutie van een tumor en het veranderende lichaam van een patiënt, of aan het produceren van antibiotica met behulp van genetisch gemodificeerde micro-organismen.
: Onderzoek binnen dit domein is gericht op het bestuderen of ontwikkelen van processen die essentieel zijn voor de gezondheidszorg. Denk aan fundamenteel onderzoek naar eiwitvouwing, of aan het ontwerpen van nieuwe industriële processen voor de productie van biofarmaceutica.
: Modellen staan aan de basis van veel doorbraken in de gezondheidszorg. Onderzoekers bij TNW werken bijvoorbeeld aan gistmodellen voor onderzoek naar de werking van dementie, aan dierlijke modellen voor het beantwoorden van fundamentele neurologische vragen en aan mechanistische modellen die de industriële productie van medicijnen efficiënter kunnen maken.

Convergence Health and Technology

Diagnostisch

Klinisch

Modelleren

Processen

Nieuws

Klik op de buttons om de onderstaande artikelen te filteren op subthema.

De grenzen van echoscopie verleggen

Natuurkundige David Maresca heeft een Chan Zuckerberg Initiative Dynamic Imaging-subsidie gekregen om een instrument voor de volgende generatie medische echoscopie te ontwikkelen. De huidige echoscopie, bij de meesten bekend als de eerste foto van een baby, kan onze anatomie en organen zichtbaar maken. Het nieuwe instrument zal veel verder kunnen inzoomen, tot op het niveau van de cellen in ons lichaam.

3-in-1 microscoop wijst onderzoekers de weg naar eiwitten

Delftse natuurkundigen hebben een 3-in-1 microscoop ontwikkeld waar een lichtbundel, elektronenbundel en ionenbundel samenwerken om precies de gewenste plakjes uit biologische preparaten te snijden. Deze zijn onmisbaar voor biomoleculair onderzoek naar nieuwe generaties medicijnen. De uitvinding is op 1 december in het tijdschrift eLife gepubliceerd.

ERC Starting Grant om microscopische bloedvaten in het hart en brein te bespioneren

De European Research Council (ERC) heeft een Starting Grant aan de Delftse natuurkundige Sebastian Weingärtner toegekend voor zijn onderzoek naar vernieuwende beeldvormingstechnieken om hart- en hersenziekten tegen te gaan.

ERC Synergy Grant om de vorming van eiwitcomplexen te ontrafelen

Een prestigieuze ERC Synergy Grant van 9,4 miljoen euro is toegekend aan een team van onderzoekers dat een nieuw mechanisme wil ophelderen om te kunnen begrijpen hoe eiwitcomplexen zich vormen.

Nieuwe methode van radioactief labelen voor persoonlijke kankerbehandeling

Onderzoekers van de TU Delft hebben een nieuwe methode gevonden om nanodeeltjes geladen met radioactieve zouten efficiënt te maken voor zowel medische beeldvorming als behandeling. Doordat het ontzettend eenvoudig is om deze nanodeeltjes samen te stellen, is de innovatie zeer geschikt voor klinisch onderzoek en behandelingen van kankerpatiënten.

Nieuw CRISPR-Cas systeem met aan-uit schakelaar knipt eiwitten

Onderzoekers van de TU Delft in de groep van Stan Brouns hebben een CRISPR-Cas eiwit ontdekt dat geen DNA knipt maar eiwitten.

NextSkins: EIC Pathfinder-beurs voor gezamenlijk onderzoek naar levende materialen

Een team onderzoekers van TU Delft, Imperial College London en Aalto University heeft een EIC Pathfinder Challenge-beurs van 4 miljoen euro ontvangen voor hun NextSkins-onderzoeksproject naar Engineered Living Materials.

Bakkersgist met menselijke spiergenen

Biotechnoloog Pascale Daran-Lapujade en haar groep van de Technische Universiteit Delft zijn erin geslaagd om genen voor menselijke spieren in te bouwen in het DNA van bakkersgist. Het is voor het eerst dat onderzoekers zo’n essentieel menselijk kenmerk in een gistcel wisten te plaatsen.

Cellen: sterk op de juiste plaats en tijd

Onderzoekers van de TU Delft en NWO-instituut AMOLF ontdekten hoe bepaalde moleculaire bindingen levende cellen zowel flexibel maken om te bewegen als sterk om krachten te weerstaan.

Van lichtvlek tot superscherp beeld

Met een speciale lichtmicroscoop gedetailleerde 3D-opnames maken van eiwitten in levende cellen, zonder die cellen te beschadigen. Dat wil Sjoerd Stallinga, winnaar van een ERC Advanced grant van 2,3 miljoen euro, voor elkaar krijgen. Daarvoor gaat hij samples nanometer voor nanometer scannen met een uitgekiend 3D-lichtpatroon. Een aanpak waarvoor samenwerking tussen verschillende disciplines nodig is.

Bacteriën afluisteren met drumvel van grafeen

Een team onderzoekers van de TU Delft, onder leiding van dr. Farbod Alijani, heeft het minimale geluid van een enkele bacterie opgevangen met behulp van grafeen. Hun onderzoek is nu gepubliceerd in Nature Nanotechnology.

NWO Veni-beurs voor Robin de Kruijff

De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) heeft een Veni-subsidie toegekend aan onderzoeker Robin de Kruijff van het Reactor Instituut Delft, voor haar onderzoek naar een nieuw soort radionuclide generator. Zo’n generator kan onder meer de wereldwijde bottleneck bij kankeronderzoek helpen ondervangen. Bovendien is het de eerste recyclebare generator in zijn soort. “Ik hoop dat mijn nieuwe soort generator uiteindelijk zorgt dat diagnostische behandelingen veel meer toegankelijk worden en minder afhankelijk zijn van een paar reactoren”, aldus De Kruijff.

Agressieve kankercel in de spotlight

Uitzaaiingen bij kanker zijn vaak te wijten aan enkele afwijkende cellen. Die gedragen zich agressiever dan de andere kankercellen in een tumor. Miao-Ping Chien en Daan Brinks werken vanuit twee verschillende universiteiten samen aan een methode om die cellen op te sporen. Hun onderzoek is nu gepubliceerd in Nature.

Nieuw Cas9-model brengt knipgedrag van DNA voor het eerst in kaart

Onderzoekers van de TU Delft hebben een natuurkundig model ontwikkeld dat een kwantitatief kader schetst over hoe gen-editing met CRISPR-Cas9 werkt, en dat hen in staat stelt te voorspellen waar, met welke waarschijnlijkheid, en waarom fouten in targeting (off-targets) optreden. Dit onderzoek, dat is gepubliceerd in Nature Communications, geeft ons voor het eerst een gedetailleerd fysisch inzicht in het mechanisme achter het belangrijkste gen-editing platform van vandaag.

Losgelaten cel: hoe een lijmachtig eiwit onze cellen kan laten bewegen

Een essentieel aspect van de cellen in ons lichaam is dat zij kunnen bewegen, om bijvoorbeeld bepaalde weefsels te herstellen of indringers te verjagen: maar hoe doen ze dat? Wetenschappers van de TU Delft, AMOLF en de Universiteit Utrecht laten zien hoe lijmachtige eiwitten, crosslinkers genaamd, niet alleen kunnen helpen om de hele cel passief bij elkaar te houden, maar verrassend genoeg ook de cel kunnen laten bewegen. Het onderzoek is nu gepubliceerd in PNAS.

ERC Proof of Concept Grant voor Arjen Jakobi

Arjen Jakobi (afdeling Bionanoscience) ontvangt de ERC Proof of Concept Grant voor zijn grensverleggende onderzoek naar cryogene elektronenmicroscopie (cryo-EM). “Met deze beurs kunnen we onze nieuwe CryoChip techniek voor hoge resolutie beelden van eiwitmoleculen naar een nieuw niveau tillen, voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen”, aldus Jakobi.

Supersnelle techniek meet heem-enzymreactie terwijl het gebeurt

Onderzoekers van de TU Delft hebben een onverwacht nieuw enzymintermediair aan het werk gevonden in enzymen die heem bevatten, een cofactor die van vitaal belang is voor veel processen in ons lichaam zoals het afbreken van gifstoffen in de lever. De onderzoekers maakten gebruik van nieuwe, snelle technieken, die minder invasief zijn dan bestaande methoden. De resultaten, gepubliceerd in ACS Catalysis, vergroten ons inzicht in heemeiwitten en enzymen en hoe ze kunnen worden ontwikkeld.

Een enkel eiwit scannen met de precisie van één aminozuur

Met behulp van nanopore DNA sequencing technologie zijn onderzoekers van de TU Delft en de University of Illinois erin geslaagd één enkel eiwit te scannen: door een gelineariseerd eiwit langzaam door een minuscuul nanogaatje te trekken, één aminozuur tegelijk, konden de onderzoekers elektrische stroompjes aflezen die betrekking hebben op de informatieinhoud van het eiwit. De onderzoekers publiceerden hun proof-of-concept vandaag in het vakblad Science. Deze nieuwe, single-molecule peptide scanner betekent een doorbraak in de identificatie van eiwitten, en opent de weg naar single-molecule eiwit sequencing en het in kaart brengen van de eiwitten in een enkele cel.

Mechanisme achter het ontstaan van virusvarianten ontrafeld

Een internationaal consortium, onder leiding van de TU Delft en de University of North Carolina, is er voor het eerst in geslaagd de moleculaire oorsprong van recombinatie in virussen te bekijken en doorgronden. Door haperingen tijdens het replicatieproces van virussen vindt recombinatie plaats: de uitwisseling van stukjes RNA.

Onderzoekers ontrafelen het moleculaire replicatieproces van covid-19

Is er een manier om SARS-CoV-2 te stoppen? Een internationaal consortium, geleid door biofysicus David Dulin van de VU Amsterdam en in samenwerking met Martin Depken van de TU Delft, heeft onderzocht hoe het replicatieproces van het genetisch materiaal van dit virus op moleculair niveau beïnvloed kan worden.

Sterker is niet altijd beter

In plaats van één sleutel en één sterk slot, gebruikt de biologie vaak tientallen of honderden zwakkere schakels om onderdelen aan elkaar te binden, zoals celmembranen. Dat maakt selectiviteit mogelijk en ook omkeerbaarheid: de binding kan ook weer ongedaan worden gemaakt. Onderzoekster Christine Linne en collega's van de Universiteit Leiden, de TU Delft en het Imperial College London signaleerden dit fenomeen voor het eerst met behulp van bolletjes of colloïden, en publiceerden 1 september in het tijdschrift PNAS.

Catch me if you can: een revolutionaire methode om een enkel eiwit te bestuderen

Onderzoekers van de technische universiteiten van Delft en München hebben een nieuw type moleculaire val ontwikkeld dat een afzonderlijk eiwit urenlang op zijn plaats kan houden voor gedetailleerd onderzoek – een miljoen keer langer dan voorheen mogelijk was.

Nieuw CRISPR-Cas systeem knipt virus RNA

Onderzoekers uit de groep van Stan Brouns (Technische Universiteit Delft) hebben een nieuw CRISPR-Cas systeem ontdekt dat RNA knipt. De studie wordt gepubliceerd op 26 augustus in Science en zal naar verwachting veel mogelijkheden gaan bieden voor het ontwikkelen van nieuwe toepassingen in het genetisch onderzoek en biotechnologie.

A new spin on making minimal cells

The ability of a cell to separate its own matter from its surroundings is a basic requirement for life. A team of researchers at AMOLF and Delft University of Technology have managed to create a synthetic container, or lipid vesicle, that is able to hold a range of different biological systems: from a cytoskeleton to entire E.coli bacteria. Their findings on this optimized cDICE method, which has the potential to reveal the inner workings of life, are published in ACS Synthetic Biology on DATE.

Onderzoekers maken 3D-beeld met lichtmicroscoop

Het is Delftse onderzoekers voor het eerst gelukt om met licht een driedimensionaal beeld te maken van een cellulair onderdeel. Het gaat om het zogeheten ‘kernporiecomplex’ (nuclear pore complex), tunneltjes die het verkeer van en naar de celkern faciliteren. Het in 3D bestuderen van celonderdelen kan onder meer helpen bij het achterhalen van de oorzaak van verschillende ziekten. De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in Nature Communications.

Een nieuw instrument om de hersenen te begrijpen

Hoe werken onze hersenen? Een internationaal team van onderzoekers, waaronder hoofdauteur Daan Brinks van de TU Delft, heeft een volgende stap gezet in de beantwoording van die vraag. Ze hebben een nieuw instrument ontwikkeld waarmee ze elektrische signalen in de hersenen kunnen afbeelden met een nooit eerder vertoonde combinatie van precisie, resolutie, gevoeligheid en diepte.

Onderzoekers ontdekken hoe het pantser van een cel zowel flexibel als sterk kan zijn

Middeleeuwse ridders hadden ofwel een dik, log harnas, of ze konden een minder beschermend harnas dragen en flexibel zijn in de strijd - ze konden niet allebei hebben. Maar cellen kunnen dat wel. Onderzoekers van de TU Delft, de Universiteit van Leeds, het Institut Fresnel in Marseille en het Institut Curie in Parijs ontdekten dat eiwitten die 'septines' worden genoemd het kwetsbare membraan van een cel versterken, terwijl ze toch flexibel genoeg zijn om de cel in staat te stellen van vorm te veranderen.

Slimme Delftse truc maakt 20 keer snellere beeldvorming met elektronenmicroscopie mogelijk

Onderzoekers van de TU Delft hebben een slimme truc bedacht om het maken van afbeeldingen met een elektronenmicroscoop tot een factor twintig te versnellen. Het gaat om een simpele aanpassing: het aanbrengen van een voltage op de houder van het preparaat. Deze eenvoudige ingreep zorgt ervoor dat een preparaat waar de elektronenmicroscoop normaal gesproken een week voor nodig heeft om geheel af te beelden, nu in een nacht of een werkdag kan worden opgenomen.

Onderzoekers werpen nieuw licht op DNA-replicatie

In voorbereiding op de celdeling moeten cellen hun DNA kopiëren (‘replicatie’). In samenwerking met onderzoekers van het Francis Crick Institute in Londen heeft een team van onderzoekers van de TU Delft nu aangetoond dat de eiwitbouwstenen die betrokken zijn bij de eerste stappen van DNA-replicatie beweeglijk zijn, maar dat ze bij specifieke DNA-sequenties op het genoom hun snelheid minderen. Hun bevindingen, die op 26 maart zullen worden gepubliceerd in het open access tijdschrift Nature Communications, waren te danken een integrale benadering van biofysica en biochemie die nieuwe ontdekkingen op dat gebied zal bevorderen.

Bewegingsintenties in de hersenen decoderen met echografie

Een internationaal team wetenschappers, waaronder ImPhys-onderzoeker David Maresca, heeft vandaag een artikel gepubliceerd in Neuron waarin ze de decodering van bewegingsintenties in de hersenen met ultrasone golven aantonen. De resultaten zijn veelbelovend voor de ontwikkeling van minder invasieve brein-machine interfaces.

Delftse test maakt detectie van genetisch materiaal met het blote oog zichtbaar

Onderzoekers van de TU Delft hebben een test ontwikkeld waarmee ze specifieke stukjes genetisch materiaal kunnen opsporen, waarna de uitslag met het blote oog af te lezen is. Met de test kunnen onder meer virussen, zoals het coronavirus, en antibioticaresistente bacteriën snel en goedkoop worden gedetecteerd. De resultaten zijn gepubliceerd in Biophysical Journal.

Windsurfende virusdeeltjes kunnen 1,5 meter overbruggen

Kan een zuchtje wind de 1,5-metermaatregel teniet doen? Daar lijkt het wel op, zegt Saša Kenjereš (Chemical Engineering) in een nieuw artikel in Annals of Biomedical Engineering. Hij modelleerde de manier waarop virusdeeltjes tijdens het praten de mond verlaten, en hoever ze kunnen reizen bij zowel stilstaande als bewegende lucht. Daarbij zag hij dat virusdeeltjes op een lichte rugwind kunnen meesurfen, en zodoende veel verder komen dan in een omgeving waarin de lucht volledig stilstaat. In een ruimte met stilstaande lucht lijkt 1,5 meter een veilige afstand te zijn. Maar een nauwelijks waarneembaar briesje zorgt er al voor dat virusdeeltjes zo'n afstand relatief gemakkelijk kunnen overbruggen.

Delftse onderzoekers bouwen kunstmatig chromosoom

Biotechnologen van de TU Delft hebben een kunstmatig chromosoom gebouwd in gist. Het chromosoom kan naast de natuurlijke gistchromosomen bestaan, en dient als platform om veilig en eenvoudig nieuwe functies aan het micro-organisme toe te voegen. Onderzoekers kunnen het kunstchromosoom gebruiken om gistcellen om te bouwen tot levende fabriekjes die in staat zijn om nuttige chemicaliën en zelfs medicijnen te produceren.

Delftse onderzoekers brengen risico’s van ‘vrij DNA’ in kaart

Zonder dat we het doorhebben komen losse stukjes DNA via ons afvalwater in de natuur terecht. Wat de impact van dit ‘vrije DNA’ is op het milieu en de volksgezondheid, is nog onbekend. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu een manier gevonden om te achterhalen om hoeveel van dit mogelijk schadelijke DNA het gaat. Ze ontwikkelden een methode om vrij DNA uit afvalwater te isoleren, waardoor ze de grootte van het probleem in kaart kunnen brengen. De resultaten van hun werk worden in februari 2021 officieel gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Water Research, maar zijn nu al online te vinden.

Delftse onderzoekers ontwikkelen sensor voor zuurstofverzadiging bij premature baby’s

Artsen moeten bij te vroeg geboren baby’s van alles in de gaten houden. De zuurstofvoorziening in de hersenen is daarbij misschien wel het allerbelangrijkst. Tot wel 50 procent van de te vroeg geboren kinderen loopt namelijk hersenschade op, wat leidt tot neurologische problemen. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu een draadloze sensor ontwikkeld die de gezondheid van het babybrein op een eenvoudige, goedkope en voor het kind comfortabele manier in de gaten houdt.

Van beeldvorming tot analyse: hoe Delmics nieuwe FAST-EM-systeem de elektronenmicroscopie verandert

Delmic is launching an automated ultra-fast system, FAST-EM, which uses 64 electron beams. Reliable and extremely fast, FAST-EM is aimed at imaging biological samples without the need to constantly babysit the machine.

Onderzoekers kijken diep in weefsel

Eén van de uitdagingen in de optische beeldvorming is het scherp in beeld brengen van het binnenste van weefsel. Met traditionele methoden kun je tot ongeveer een millimeter diepte kijken. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu een nieuwe methode ontwikkeld waarmee ze tot maar liefst vier keer zo diep kunnen gaan: tot zo’n vier millimeter. Vooral de gezondheidszorg kan in de toekomst van de nieuwe techniek profiteren.

Op weg naar minimale cellen

Hoe dichter we bij het bouwen van een levende cel komen, hoe minder we het kunnen begrijpen. In de driedaagse virtuele workshop “Reconstituting biology - charting the way to minimal cells” beaamden cel-bouwende onderzoekers dat die complexiteit de cel juist zo interessant maakt.

Hoe koper een cel kan beschadigen

Koper is belangrijk voor veel processen in ons lichaam. Het ondersteunt onder meer de productie van rode bloedcellen, de stofwisseling, en de vorming van bindweefsel en botten. Het is bekend dat koper ook een rol speelt bij ziekten, zoals kanker, diabetes en de ziekte van Alzheimer. Helaas weten we nog niet wát die rol precies is. Onderzoekers van de TU Delft en de Poolse Academie van Wetenschappen hebben nu een nieuw stukje van de puzzel ontdekt. Om z’n werk te kunnen doen, bindt koper zich in de cel aan verschillende soorten eiwitten. En hoewel de complexen die zich daarbij vormen op zichzelf niet schadelijk zijn, blijken tijdens de binding tijdelijke ‘tussenvormen’ te ontstaan die kunnen leiden tot schade aan de cel. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Angewandte Chemie.

Gist duizelig maken om meer te leren over onze eigen eigenschappen

Wat kan gist ons over onszelf leren? Heel veel, zegt Werner Daalman, een promovendus in de groep van Liedewij Laan die op woensdag 13 mei zijn proefschrift verdedigt. Daalman heeft bestudeerd hoe bakkersgist bepaalt in welke richting het groeit. Wat blijkt? Willekeurige verschillen in de kwantiteit van de eiwitten die betrokken zijn bij de celgroei spelen daarbij een belangrijke rol. Dergelijke willekeurige variaties in de eiwitkwantiteit zijn waarschijnlijk ook een belangrijke factor in andere cellulaire processen. Niet alleen in gist, maar ook in menselijke cellen.

De kracht van collageen

Collageen is de lijm die ons lichaam bij elkaar houdt. Het zit in onze huid, botten, spieren, kraakbeen, gewrichtsbanden, haren, nagels – kortom, in bijna elk weefsel in ons lichaam. Collageeneiwitten vormen op sommige plekken, onder meer in de huid, netwerken die heel rekbaar zijn. Maar waarom die netwerken zo elastisch zijn, was tot nu toe nog onduidelijk. Onderzoekers van de TU Delft, AMOLF en Wageningen University & Research hebben nu ontdekt dat het aantal ‘kruispunten’ een belangrijke rol speelt. Tussen de drie en vier verbindingen per kruispunt is ideaal. Meer verbindingen maakt de collageennetwerken juist minder rekbaar. De nieuwe inzichten kunnen onder meer worden gebruikt voor de reparatie van beschadigd of verouderd weefsel, zoals kraakbeen of huid, en bij het kweken van nieuw huidweefsel voor brandwondenslachtoffers.

Met het geheugen van een bacterie de ontwikkeling van een tumor volgen

Onderzoekers van de TU Delft hebben ontdekt hoe bepaalde eiwitten het geheugen van een bacterie up-to-date houden. Voor een bacterie is dat essentieel, want zijn geheugen beschermt hem tegen aanvallen van bacteriofagen, zijn natuurlijke vijand. Maar ook voor mensen is het bacteriële geheugen interessant. Het systeem kan namelijk worden omgebouwd tot ‘DNA-recorder’: een soort biologisch logboek dat bijhoudt wat er in een cel gebeurt, en waarin je bijvoorbeeld kunt teruglezen hoe een tumor zich in de loop der tijd heeft ontwikkeld. De eerste versies van zo’n DNA-recorder zijn al gebouwd, maar zijn inefficiënt en werken niet in menselijke cellen. De nieuwe fundamentele kennis over bacteriële geheugenvorming die het Delftse onderzoek heeft opgeleverd, kan worden gebruikt om de volgende generatie DNA-recorders te ontwikkelen.

Het evolutionaire nut van mobiliteit

Onderzoekers van AMOLF en Harvard hebben een nieuw mechanisme ontdekt dat een verklaring biedt voor de coëxistentie van soorten. In Nature beschrijven ze vandaag hoe de competitie tussen 'bewegers' en 'groeiers' tot een evenwicht leidt waarbij beide typen bacteriën naast elkaar voortbestaan.

Nieuwe software om gesprekken tussen cellen beter te begrijpen

Eén van de meest fascinerende en belangrijke eigenschappen van levende cellen is hun vermogen tot zelforganisatie. Door met elkaar te praten kunnen cellen onder meer bepalen waar ze zich bevinden ten opzichte van elkaar, en of ze bepaalde genen uit of juist aan moeten zetten. Op deze manier zijn grote groepen cellen in staat om met elkaar samen te werken en zich te organiseren in allerlei soorten weefsels. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu software ontwikkeld die gesprekken tussen cellen kan voorspellen en visualiseren aan de hand van de betrokken moleculen.

Zigzag-DNA

DNA in een cel kun je normaliter vergelijken met spaghetti op je bord: een grote wirwar van strengen. Om bij celdeling het DNA netjes over de twee dochtercellen te kunnen verdelen, moet de cel dit organiseren in strak op elkaar gepakte chromosomen. Al jaren is bekend dat een eiwitcomplex genaamd condensine daarbij een sleutelrol speelt, maar biologen hadden geen idee hoe dat dan precies gebeurt. Tot februari 2018, toen wetenschappers van het Kavli Instituut van de TU Delft samen met collega’s van EMBL Heidelberg in real time lieten zien hoe een condensine een lus trekt in het DNA. Maar nu blijkt uit vervolgonderzoek van dezelfde wetenschappers dat dit bepaald niet de enige manier is waarmee condensine het DNA opeen pakt. De wetenschappers ontdekten een volslagen nieuwe lusstructuur, die ze de ‘Z loop’ noemen. Op 4 maart publiceren zij dit nieuwe fenomeen in Nature, waar ze voor het eerst laten zien ze hoe condensine onderling samenwerkt en DNA opvouwt in een zigzag structuur.

Gecombineerde techniek meet nanostructuren tien keer beter dan voorheen

Onderzoekers van Universiteit Leiden en de TU Delft hebben twee technieken die gebruikt worden om metingen te doen aan biomoleculen gecombineerd tot een techniek die tien keer zo gevoelig is. Met deze nieuwe methode hopen zij beter te kunnen meten hoe biomoleculen zijn opgebouwd.

Een impuls voor protonentherapie onderzoek bij hoofd- hals kanker

Combinatie microscopietechnieken geeft twee keer scherper beeld

Onderzoekers van de TU Delft hebben twee bestaande technieken binnen de superresolutie-microscopie gecombineerd tot een nieuwe methode. Veel experts zagen het combineren van de technieken als iets dat technisch onmogelijk was. Met de nieuwe, gecombineerde methode kunnen onderzoekers de minuscule onderdelen van levende cellen beter dan ooit in beeld brengen. Dat kan onder meer leiden tot nieuwe inzichten in de gezondheidszorg.

Onderzoekers zien razendsnel jagend CRISPR-systeem in actie

Over de hele wereld gebruiken onderzoekers CRISPR-systemen voor genbewerking, met CRISPR-Cas9 als bekendste voorbeeld. Toch bestaat er nog veel onduidelijkheid over hoe dit soort systemen te werk gaan in de cel. Onderzoekers van de TU Delft en Wageningen University & Research hebben één zo’n systeem, het zogeheten CRISPR-Cascade-complex, nu voor het eerst gevolgd tijdens de jacht op vijandig DNA. Het bacteriële verdedigingsmechanisme is verbazingwekkend snel en efficiënt: elke seconde controleert het maar liefst 100 verschillende stukjes DNA.

Kunstmatige celdeling stap dichterbij

Onderzoekers van de TU Delft zijn erin geslaagd om een biologisch mechanisme dat essentieel is voor de celdeling in bacteriën na te bouwen in het lab. Het onderzoek is een belangrijke stap binnen een groter, ambitieus project met als uiteindelijke doel: een volledig door de mens gebouwde cel die zichzelf in stand kan houden en zich kan delen. De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in Nature Communications.

ERC Starting Grant voor drie TNW-onderzoekers

Vijf onderzoekers van de TU Delft krijgen van de Europese Onderzoeksraad een ERC Starting Grant. Drie van deze onderzoekers werken bij de Faculteit Technische Natuurwetenschappen, de andere twee zijn aangesloten bij QuTech. De grants (1,5 miljoen euro voor een programma van vijf jaar) zijn bedoeld om wetenschappers te ondersteunen die nog aan het begin van hun carrière staan, maar onder begeleiding al uitstekend werk hebben geleverd.

Gist in de strijd tegen dementie

Onze levensverwachting stijgt en steeds meer mensen krijgen te maken met vormen van dementie, zoals de ziekte van Alzheimer. Hoe deze hersenziektes ontstaan en zich ontwikkelen is nog onduidelijk en dat bemoeilijkt de zoektocht naar een geneesmiddel.

Eerste fagenbank van Nederland een feit

Dankzij alumni van de faculteit Technische Natuurwetenschappen (TNW) en donateurs van het Universiteitsfonds heeft dr.ir. Stan Brouns vandaag, dinsdag 16 april, de eerste fagenbank van Nederland kunnen openen.

Onderzoekers vinden mechanisme dat gene editing met CRISPR-Cas9 verstoort

Met de ontdekking van CRISPR-Cas9 is gene editing heel eenvoudig geworden. Helaas is sinds kort bekend dat het moleculaire gereedschap niet zo precies is als gedacht, en dat het ongewenste mutaties in het DNA van een cel kan veroorzaken. Onderzoekers van de TU Delft hebben nu een mechanisme geïdentificeerd dat dergelijke mutaties veroorzaakt wanneer CRISPR-Cas9 op een verkeerde manier wordt ingezet. Inactieve genen kunnen hierbij tot uitdrukking komen, wat erg gevaarlijk kan zijn. De onderzoekers hebben op basis van hun bevindingen een checklist gemaakt. Die helpt voorkomen dat het schadelijke mechanisme geactiveerd wordt en maakt genoombewerking met CRISPR-Cas9 veiliger.

ERC Consolidator grant voor Chirlmin Joo en Pouyan Boukany

Bij de TU Delft zijn dit jaar twee ERC Consolidator grants gevallen. Beide grants zijn binnengehaald door onderzoekers van de Faculteit Technische Natuurwetenschappen. Dr. Pouyan Boukany van de afdeling Chemical Engineering wil beter begrijpen wanneer, hoe en waarom uitgezaaide tumorcellen loskomen van een tumor. Dr. Chirlmin Joo van de afdeling Bionanoscience wil een nieuw gene editing-instrument ontwikkelen op basis van een systeem dat in een bepaald micro-organisme te vinden is.

TNW penvoerder van twee grote nieuwe publiek-private onderzoeksprogramma’s

NWO heeft bekendgemaakt welke nieuwe onderzoeksprogramma’s van start mogen gaan in het zogeheten ‘Perspectief voor de Topsectoren’-programma. In totaal krijgen zes publiek-private programma’s 28 miljoen euro. Dat bedrag bestaat uit NWO-financiering (19 miljoen), plus investeringen van betrokken bedrijven en organisaties (9 miljoen). TNW is betrokken bij drie programma’s, bij twee daarvan als penvoerder.

Veni voor Jeremy Brown en Zoltán Perkó

NWO heeft de Veni-laureaten voor 2018 bekendgemaakt. Daaronder zijn zeven Delftse wetenschappers waaronder twee van RST: Jeremy Brown en Zoltán Perkó. De Veni’s zijn bedoeld om gepromoveerde onderzoekers gedurende drie jaar hun ideeën verder te laten ontwikkelen.

KWF protononderzoek voor Holland PTC

Zoltán Perkó (Radiation, Science & Technology) heeft samen met Mischa Hoogeman (projectleider Erasmus MC) en Martijn Eenink (Holland Protonen Therapie Centrum) een KWF-onderzoeksproject met de naam PEARL toegekend gekregen (PrEcision of proton therapy increased by Advanced Robustness analysis).

Groep Marcel Ottens werkt mee aan nieuw internationaal trainingsprogramma

De onderzoeksgroep van Marcel Ottens gaat, als onderdeel van een groot Europees biofarmaceutisch consortium, deelnemen aan een Marie Curie International Training Network (ITN) van 4 miljoen euro.

Verhalen

De grenzen van de microscopie verleggen om cellen beter te begrijpen

Kristin Grußmayer verlegt de grenzen van de microscopie met nieuwe technieken om de exacte locatie van moleculen te bestuderen, en om extreem snel 3D-beelden van de cel te maken. Haar onderzoeksgroep bekijkt het beginstadium van de ziekte van Huntington op zeer kleine schaal, wat nu mogelijk is dankzij deze geavanceerde microscopiemethoden: "Een van de grootste uitdagingen op het gebied van superresolutie is hoe je met levende cellen kunt werken en er tegelijk voor kunt zorgen dat ze tevreden blijven."

Nynke Dekkers onverzadigbare nieuwsgierigheid

Haar onderzoek speelt zich af op de grensvlakken tussen de natuurkunde, scheikunde en biologie. Hoogleraar moleculaire biofysica Nynke Dekker is internationaal vermaard vanwege haar vooruitstrevende onderzoek naar interacties tussen individuele eiwitten en DNA- en RNA-moleculen én de geavanceerde technieken die ze ontwikkelde om deze interacties zichtbaar te maken. Collega’s noemen haar ambitieus, grondig, inhoudelijk gedreven en onverzadigbaar leergierig.

Optimale protonentherapie dankzij onzekerheidsalgoritmen

"Per jaar sterven 10 miljoen mensen aan kanker, maar vele miljoenen patiënten overleven op de lange termijn na behandeling met radiotherapie, dus als je een computationeel model kunt maken dat de effectiviteit verhoogt of bijwerkingen met zelfs maar een paar procent vermindert, kan dat al snel duizenden patiënten helpen”, zegt Zoltán Perkó, een specialist in Deep Learning, AI en Computational Physics.

Een schaalmodel van de hersenen

We hebben meer dan tien keer zoveel hersencellen in ons hoofd dan dat er mensen op de wereld zijn. Technisch neurobioloog Dimphna Meijer doet onderzoek naar deze neuronen, door schaalmodellen te maken van de netwerken die zij vormen. Die kennis hoopt ze uiteindelijk naar de kliniek te kunnen brengen. ‘De neurobioloog van de toekomst is ook ingenieur.’

De wereldwijde bottleneck in nucleaire geneeskunde te lijf

Radionucliden zijn essentieel voor de diagnose en de behandeling van kanker en andere ziekten omdat ze heel selectief tumorcellen kunnen detecteren en vernietigen. Maar het merendeel van de wereldwijd benodigde radionucliden wordt in slechts een handvol reactors geproduceerd. Robin de Kruijff werkt aan nieuwe manieren om radionucliden te produceren als oplossing voor deze medische bottleneck, zodat ze breder beschikbaar komen voor ziekenhuizen en klinieken.

Bacteriofagen als mogelijk alternatief voor antibiotica

Wat is onzichtbaar en doodt over dertig jaar meer mensen dan kanker? Antwoord: bacteriën. Door jarenlang ongeremd gebruik van antibiotica zijn sommige bacteriën zo geëvolueerd dat een kuurtje van de huisarts ze niets meer doet. Stan Brouns van de TU Delft doet fundamenteel onderzoek naar een mogelijk alternatief voor antibiotica: bacteriofagen.

Appels met peren vergelijken onder de microscoop

Piepkleine deeltjes nog beter zien door een microscoop. Daar slaagde Teun Huijben, Best Graduate van TNW, in voor zijn masterscriptie.

Afvalwaterzuiveringstechnologieën toegepast op de geneeskunde

Winnifred Noorlander, een student Systems & Control met een passie voor ondernemerschap, werkt aan een nieuw medicijn voor de behandeling van sepsis. Sepsis is een levensbedreigende reactie van het lichaam op een infectie en is verantwoordelijk voor 20% van de sterfgevallen wereldwijd. Dat is 11 miljoen doden per jaar. Maar hoe komt het dat een student zonder voorkennis van biotechnologie dit onderzoek doet aan de faculteit Technische Natuurwetenschappen? Waarom werkt zij aan een betrouwbaarder antwoord op deze zeer dodelijke ontstekingsziekte?

In Delft spreken medici en ingenieurs elkaars taal

Een poliklinisch centrum voor kankerpatiënten. Dat is niet het eerste wat je verwacht tegen te komen op de campus van de Technische Universiteit Delft. ‘Toch is het een slimme beslissing geweest om Delft als locatie te kiezen voor het Holland Protonen Therapie Centrum’, stelt medisch directeur prof.dr. Marco van Vulpen.

Levende cellen bouwen

Over de hele wereld doen wetenschappers onderzoek naar de cel. Maar ondanks al hun inspanningen hebben cellen nog steeds veel geheimen voor ons. Toch denken steeds meer wetenschappers dat het mogelijk moet zijn om uit losse bouwstenen zélf een cel te bouwen, stapje voor stapje. De TU Delft heeft de kennis in huis om hierin voorop te lopen.

Sleutelen aan het leven

Een langer en gezond leven? Het einde van genetische aandoeningen? Gewassen die kunnen overleven in de meest barre omstandigheden? CRISPR-Cas9 brengt dat en meer binnen handbereik. De groep van Stan Brouns (Bionanoscience) doet fundamenteel onderzoek naar de werking van CRISPR-systemen. Hoe ziet hij de aanstaande revolutie?

Een flexibele bestralingsfaciliteit voor het produceren van radio-isotopen

De doorbraak in de valorisatie van microbolletjes met het radioactieve Holmium-166 voor patiënten met leverkanker is hand in hand gegaan met de ontwikkeling van een Delftse innovatie: de ‘flexibele bestralingsfaciliteit’. In deze nieuwe ‘houder’ wordt Holmium-165 op een slimme wijze omgezet in Holmium-166; de bolletjes worden tot hoge activiteit bestraald, zonder het biologisch afbreekbare omhulsel te beschadigen door gammastraling. Ontwikkeld voor de onderzoeksreactor van de Technische Universiteit Delft, is het principe van een verstelbare bestralingskamer toepasbaar in iedere kernreactor. “Zo helpen we om de productie van isotopen voor medisch gebruik dichterbij de patiënt te brengen,” vertelt onderzoeksleider dr.ir. Antonia Denkova van de TU Delft.