Met een onderzoeksbeurs die uitgereikt wordt door de European Research Council, ontvangt de Herentalse wetenschapper Niels Verellen 1,5 miljoen euro persoonsgebonden subsidie voor het opzetten van een eigen onderzoekslijn naar de ontwikkeling van uiterst kleine microscopen op een chip.
Verellen (34) is senior onderzoeker en project leider bij het Leuvense imec, ‘s werelds toonaangevende onderzoeks- en innovatiehub op het vlak van nano-elektronica en digitale technologie, en tevens is hij research fellow aan de KU Leuven.
Microscopie voor DNA-analyse, forensisch onderzoek, behandeling van kanker
“We zijn al geruime tijd bezig met het uitdenken van nieuwe concepten en technologieën die gebruik maken van licht in chips, vooral dan met het oog op toepassingen in de life sciences - de levenswetenschappen, wat een verzamelnaam is voor alle takken van de wetenschap die het leven en organismen bestuderen", weet Verellen.
"Ze omvatten de biologie en geneeskunde waar microscopie als techniek onmisbaar is geworden. Het levert de mogelijkheid om allerhande ziekten en afwijkingen zoals Alzheimer te onderzoeken op het niveau van de cellen en moleculen - de bouwstenen van alle levensvormen.
Microscopie wordt zo ook aangewend voor gedetailleerde DNA-analyse met toepassingen in de diagnose van belangrijke genetische aandoeningen of bij forensisch onderzoek, bij de behandeling van kanker, de opvolging van transplantaties, prenataal onderzoek, en zelfs in de landbouw of bij archeologisch onderzoek.
Met dit nieuwe ERC-gefinancierde onderzoek brengen we onze licht-chip technologie naar een heel nieuw niveau en gaan we werken rond de ontwikkeling van een optische microscoop die volledig geïntegreerd is in één enkele gespecialiseerde computer chip”, vervolgt Niels Verellen.
“Vanuit een theoretisch standpunt maken we in onze licht-chips gebruik van dezelfde fysica die ervoor zorgt dat het internet razendsnel via glasvezels van over de oceaan tot aan je voordeur komt.”
Een groot voordeel van chips is dat ze heel wat functionaliteit in een zeer klein volume brengen en in grote volumes kunnen worden geproduceerd en daardoor goedkoop zijn. Denk bijvoorbeeld aan de camera van een iPhone7, die niet meer dan 22 euro kost."
Microscoop zonder lenzen
“De microscoop chip die we nu gaan ontwikkelen, zal niet meer zijn dan een camera chip zoals in je smartphone met enkele extra optische lagen die alle lijvige en dure onderdelen van de standaard microscoop, zoals de lenzen, zullen vervangen.
De resulterende compacte, goedkope en robuuste hoge resolutie microscopie zal een enorme stap voorwaarts betekenen voor onder meer de celbiologie, het breder toegankelijk maken van DNA-analyse, de manier waarop ziektes gediagnosticeerd kunnen worden, het verlenen van geneeskundige zorg in afgelegen en buitenaardse gebieden (ruimtevaart), en het screenen van nieuwe medicijnen door de farmaceutische industrie."
Het onderzoeksteam rond Verellen wil uiteindelijk de microscoopchips ook zelf fabriceren en daarvoor een commerciële partner zoeken.
Oud-leerling kOsh Campus Collegestraat
De wetenschappelijke carrière van Niels Verellen (34) (Kapittelbossen Herentals) startte op de schoolbanken van het kOsh Campus Collegestraat (Sint-Jozefscollege) in Herentals waar hij de richting Wetenschappen-Wiskunde volgde. Daarna studeerde hij af als fysicus aan de KU Leuven in 2007 en behaalde in 2011 zijn doctoraat aan het departement natuurkunde en het departement elektrotechniek van dezelfde universiteit in samenwerking met imec.
Tijdens zijn doctoraat en daaropvolgende jaren als postdoctoraal onderzoeker bij het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO), en het California Institute of Technology (Caltech), spitste hij zich toe op optische antennes en de interactie van licht met kwantum-materie op de nanometerschaal.
Meest prestigieuze beurzen voor Europese wetenschappers
De European Research Councill wil met deze Starting Grants beloftevolle jonge onderzoekers de kans geven om een eigen team samen te stellen om hun baanbrekende onderzoek uit te voeren. De ERC is zeer competitief en kent een slagingspercentage van rond de 10%. De ERC-onderzoeksbeurzen zijn één van de meest prestigieuze beurzen voor Europese wetenschappers.
Over de European Research Council
De European Research Council (ERC) is een pan-Europees fonds dat vooruitstrevend onderzoek aanmoedigt en wetenschappelijke excellentie in Europa stimuleert. Het ERC wil Europa’s beste en meest creatieve onderzoekers uit alle mogelijke onderzoeksdomeinen ondersteunen en nieuwe ideeën en onderzoeksrichtingen aanmoedigen. De ERC Starting beurzen zijn voornamelijk gericht op onderzoekers met 2 tot 7 jaar ervaring in een postdoctoraat.
Imec is ’s werelds toonaangevende onderzoeks- en innovatiecentrum op het vlak van nano-elektronica en digitale technologie. De combinatie van onze voortrekkersrol in microchiptechnologie en onze software- en ICT-expertise maakt ons uniek. Imec beschikt over een unieke infrastructuur en een lokaal en internationaal ecosysteem van partners in diverse sectoren.
Samen werken we aan baanbrekende innovatie in toepassingsdomeinen zoals gezondheidszorg, slimme steden en mobiliteit, logistiek en Industrie 4.0 en energie. Imec is een vertrouwde partner van bedrijven, startups en universiteiten, en brengt bijna 3.500 topwetenschappers uit meer dan 70 landen samen.
Imec heeft zijn hoofdzetel in Leuven en R&D-groepen die verspreid zijn over een aantal Vlaamse universiteiten, in Nederland, Taiwan, de VS, China, en kantoren in India en Japan. In 2015 bedroeg de bedrijfsopbrengsten van imec 415 miljoen euro en van iMinds (sedert 21 september 2016 geïntegreerd in imec) 52 miljoen euro. Meer informatie op www.imec.be
Imec is a registered trademark for the activities of IMEC International (a legal entity set up under Belgian law as a "stichting van openbaar nut”), imec Belgium (IMEC vzw supported by the Flemish Government), imec the Netherlands (Stichting IMEC Nederland, part of Holst Centre which is supported by the Dutch Government), imec Taiwan (IMEC Taiwan Co.) and imec China (IMEC Microelectronics (Shanghai) Co. Ltd.) and imec India (Imec India Private Limited), imec Florida (IMEC USA nanoelectronics design center).
Foto's : Niels Verellen gaat werken aan een microscoop in een chip. Een voorbeeld van hoe de chip er gaat uitzien (© imec) / foto's Karen Levrie / imec / Nnieuws - Guy Verellen.
