Sun Sep 22 2019

09 22

Bio-receptoren helpen robots ruiken

22/07/2019

Door Ad Spijkers

Wat zou er gebeuren als robots zouden kunnen ruiken? Ze kunnen op het vliegveld explosieven opsnuiven, in de kamer van de dokter ziekten diagnosticeren op basis van de ademhaling van de patiënt, lekken opsporen - en nog veel meer.


     

Het Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisiering (IPA) in Stuttgart richt zich onder het motto 'Biologische transformatie'in toenemende mate op de combinatie van biologische en technische systemen. Een nieuwe platformtechnologie is bedoeld om op cellen gebaseerde sensoren te automatiseren en ze economisch levensvatbaar te maken.

Voor het economische gebruik van biologische sensoren wordt in Fraunhofer IPA een technologie ontwikkeld om automatisch op cellen gebaseerde biosensoren te produceren. Dergelijke sensoren kunnen bijvoorbeeld reukvermogen aan machines geven. Het platform is aanvankelijk gevalideerd op een product van de start-up Koniku in Berkeley (Californië). Het zou later bruikbaar moeten zijn voor andere toepassingen. In essentie ontwikkelt het instituut in Stuttgart een generieke tool die op middellange termijn op cellen gebaseerde biologische sensoren kan produceren voor industrieel gebruik.

Biologie en technologie gaan samen

Om de gerichte ontwikkeling van een economisch bruikbaar product mogelijk te maken, gaat het instituut een screeningsmethode ontwikkelen voor de selectie van receptoren. Ook werkt het aan een betrouwbare geautomatiseerde productie van zogenaamde getransfecteerde cellen, cellen waarin vreemd DNA of RNA wordt geïntroduceerd. Sinds enkele jaren cultiveert Koniku dergelijke cellen waarin geurreceptoren worden geïntroduceerd op kleine autonome optische leeseenheden. De cellen kunnen gedurende een langere periode in leven worden gehouden en functioneren om minuscule deeltjes uit de omgeving te detecteren.

Fraunhofer IPA geurreceptoren 1 780

Om de juiste geur-receptor voor een specifieke toepassingen te bepalen, moeten enkele duizenden receptoren en hun combinaties worden gescreend. Dat kan alleen economisch gebeuren door dat te automatiseren.

Er zijn echter nog veel vragen over het onderzoeksgebied. Om de juiste geurreceptor voor een specifieke toepassing te bepalen, moeten enkele duizenden receptoren en hun combinaties worden gescreend. Om dit proces economisch te laten verlopen, is een platform nodig dat het mogelijk maakt cellen automatisch te wijzigen. Dat wil zeggen dat het pltaform de cellen transfecteert, om ze vervolgens te onderzoeken op hun specifieke reactie op geuren en smaken. Met een dergelijk transfectie- en screeningplatform zou het mogelijk zijn om de cellen snel te modificeren voor verschillende geurstimuli. Hierdoor zijn verdere toepassingsgebieden zoals medische diagnostiek te ontsluiten.

Koniku wil zijn Konikore-technologie gebruiken als oplossing die mensen in de vroegste stadia kan helpen om ziekten te herkennen of uit te sluiten. Natuurlijk zijn er nog steeds hobbels, maar stap voor stap nadert het bedrijf dit doel. De samenwerking met Fraunhofer IPA is voor de Amerikanen een andere belangrijke mijlpaal op deze reis.

Foto's: Fraunhofer IPA