CRW

Geïntegreerde fotonica voor OCT in het AMC

‘AMC and LioniX International strengthen their collaboration on the development of Optical Coherence Tomography modules.’ Deze persberichtkop triggert. Het Academisch Medisch Centrum, AMC Amsterdam, dat samenwerkt met MinacNed-lid LioniX International, gespecialiseerd in klantspecifieke microsytemen op basis van geïntegreerde fotonica, dat is al bijzonder. En dan, ‘Optical Coherence Tomography modules’, waar gaat dat nou weer over? Waar plaatsen we dit in de medische technologie? En hoe vinden dergelijke partners elkaar? Professor Ton van Leeuwen, hoogleraar biomedische fysica bij AMC/UvA en Arne Leinse, ‘chief commercial officer’ bij LioniX International in Enschede, geven tekst en uitleg.

Door: Kees Groeneveld
Foto’s: AMC / LioniX International

Laten we maar beginnen bij Wikipedia om te ontdekken waar we het over hebben. ”Optische coherentietomografie, OCT, is een onderzoekmethode voor deels reflecterende, opake, materialen, waarbij beelden, dwarsdoorsnedes, worden gevormd met behulp van een interferometer voor licht met een geringe coherentielengte. Vergeleken met concurrerende methoden is de indringdiepte, 1-3 mm., in verstrooiend weefsel klein, maar de diepteresolutie, 0,5-15 μm, groot, bij een hoge meetsnelheid, 20-300 kvoxel/s. De methode is te vergelijken met echografie, waarbij geluid wordt gebruikt in plaats van licht. OCT wordt onder meer in de oogheelkunde gebruikt om het netvlies te onderzoeken. Resoluties van 10 μm zijn haalbaar, waarmee deze techniek kleinere details zichtbaar maakt dan echografie of MRI.”

Hmm…, nu weten we een beetje waar we zitten binnen de medische technologie. Ton van Leeuwen noemt OCT een “optische variant van de echo.” Binnen het AMC blijkt men vooral perspectief te zien in het werken met licht als het gaat om diagnostiek. “OCT is daar uitermate geschikt voor” is de ervaring van Van Leeuwen. “Met name als we willen kijken naar tissues, stukjes weefsel, huid bijvoorbeeld, dan kun je met OCT al scannend een beeld opbouwen. Veel beter dan wat je via andere technieken voor elkaar kunt krijgen.”

Dat lukt dus al!? Ja, ho even, “met dure en complexe apparatuur. Waar we heen willen en denken te kunnen, zijn modules ter grootte van een smartphone, met een beeldscherm en een Android Based Touchscreen.”

“Dat het nu kan, heeft te maken met de grote doorbraak van geïntegreerde fotonica, licht op een chip” horen we van Arne Leinse. LioniX als commerciële firma ziet er brood in, niet alleen omdat er overal in de medische wereld wordt gediagnosticeerd aan tissues, huid en ander weefsel, maar ook omdat elke oogarts een OCT nodig heeft.” LioniX is niet van plan om zelf apparatuur te gaan verkopen, maar praat met OEM-ers die de chips van LioniX gaan inbouwen in hun devices.

’ Samen in een
hok werkt,
ook met Koreanen.’

Hoe komen jullie nu aan elkaar, AMC en LioniX? De mannen beginnen herinneringen op te halen van meer dan tien jaar geleden. Een subsidieadviesbureau bracht de partijen samen voor het schrijven van een projectplan. MEMPHIS was de naam, ’Merging Electronics and Micro and nano-PHotonics in Integrated Systems’. Het voorstel werd gehonoreerd en er kwam geld via het SmartMix-programma van toenmalig minister van OCW, Plasterk. “Door het schrijven van een onderzoeksgericht projectplan en door de gezamenlijke uitvoering, hebben we elkaar goed leren kennen. Bovendien kreeg het ‘fotonicalandschap’ structuur door het MEMPHIS project” herinnert Arne Leinse zich.

“Binnen het AMC opereert al heel lang een groep die onderzoek doet naar licht in de medische sector, al sinds de jaren tachtig in de vorige eeuw.” Ton van Leeuwen is daar zelf sinds 1998 bij betrokken. “Onze afdeling omvat ondermeer tachtig promovendi. We zijn een academische groep. Dat betekent dat we onderzoek doen en onderwijs verzorgen. Wat wij doen, noemen artsen ‘fundamenteel’. Wij fysici spreken over ‘toegepast’ onderzoek. We zoeken naar mogelijkheden om het werk van de medici verder te brengen, enabling dus.” Uiteraard komt daar IP uit voort, Intellectual Property. “Als dat aan de orde is, licenseren we die uit, of er ontstaan spin-offs. Vanuit onze afdeling zijn nu vijf bedrijven gesticht. Maar samenwerking met bestaande bedrijven is ook interessant omdat we dan meer en betere kansen hebben om resultaten van ons onderzoek te vergroten en uiteindelijk toegepast te zien.”

Voor LioniX is volgens Arne van belang dat eerder al is gebleken dat het AMC, en zeker de groep van Ton van Leeuwen, “niet alleen academisch denkt. De samenwerkingsovereenkomst die we nu hebben gesloten gaat gewoon op basis van ‘uurtje-factuurtje’, door AMC te berekenen aan LioniX.”

Hoe gaat dit nou concreet in zijn werk, hoe opereren jullie in het project? Arne doet zijn verhaal. “We zijn per 1 oktober 2017 gestart. Het is een drie partijen project. AMC levert vooral de applicatiekennis; LioniX International in Enschede maakt het chipontwerp en ‘bakt’ de chip; LioniX Global, gevestigd in Korea, levert de scanningtechnologie, vergelijkbaar met technologie van een beamer, maar dan ingewikkelder.” “Wij doen de signaalverwerking” vult Ton aan, “het imagen van weefsels, het testen van parameters en het formuleren van specificaties die gehaald moeten worden.” “Dankzij het AMC kunnen we verifiëren of wat we doen past bij de applicatie in hun praktijk.” zo spreekt Arne zijn voldoening uit.

Maar, nog concreter, hoe gaat dat in de praktijk? Zien alle betrokkenen elkaar dagelijks? Werken de Koreanen ook hier in Nederland, of andersom? Weer komt Arne aan het woord. “We zitten elke paar maanden een aantal dagen bij het AMC met elkaar in een hok, vaak rond een white board. En Koreanen met Nederlanders, dat is eigenlijk een heel mooie  combinatie, merken we. Met elkaar in een hok zitten werkt natuurlijk sowieso goed. De engineers van Ton geven een heel andere feedback, is een ander type engineer, verrijkend.”

Bij alle drie de organisaties zijn ongeveer vier mensen betrokken, zij het niet allemaal fulltime. Het tijdschema is wel behoorlijk ambitieus. “We hebben twee jaar de tijd om de module af te krijgen. Dat betekent dat in de herfst van 2018 de chip er moet zijn. Die tijdsdruk hebben we onszelf opgelegd omdat we denken dat de markt die snelheid vraagt.”

Hoe zit het met subsidies? Voor dit project blijkt alleen te worden gewerkt met een heel bescheiden bedrag uit het zogeheten ‘Eurostars’-programma, voor internationale technologiesamenwerking door MKB bedrijven. “Subsidies helpen te zorgen dat je prioriteit krijgt en houdt binnen de samenwerkende organisaties. Je committeert je via de subsidie ook aan elkaar.”

Wat verwachten jullie als resultaat? Ton van Leeuwen rekent er op “te leren van het contact met andere vakgebieden. En ik ben heel benieuwd of het inderdaad gaat werken, dergelijke kleine modules.” Lionix International verwacht met het resultaat de markt op te kunnen. “We zijn al volop in gesprek met potentiële OEM-klanten. Voor hen hebben we een demonstrator nodig. In die zin is het project ook een marketingtool. We laten die partijen nu al meekijken, met de nodige voorzichtigheid natuurlijk. Nee NDA’s, Non Disclosure Agreements, zijn meestal niet nodig. Ons specialisme is zo sterk.”

Als er bij alle betrokkenen zo’n combinatie van nuchterheid, enthousiasme, kennis en kunde is als bij Ton en Arne, dan ‘sal ‘t waerachtig wel gaen’.