TU Delft actief in drie Zwaartekracht-programma’s

08 mei 2017 door Communication TNW

NWO heeft de toekenningen binnen het Zwaartekrachtprogramma bekendgemaakt. Minister Bussemaker stelt in totaal 112,8 miljoen euro beschikbaar in het Zwaartekracht-programma, met als doel Nederlands onderzoek dat tot de wereldtop behoort te stimuleren. De TU Delft neemt deel aan drie programma’s, waarbij in totaal bijna 60 miljoen euro is gemoeid. De programma’s gaan over: de Synthetische Cel (TU penvoerder), Organs-on-a-Chip en Quantum Software.

Synthetische cel

Het Nederlandse onderzoeksconsortium BaSyc gaat de uitdaging aan om een kunstmatige biologische cel te bouwen. De TU Delft leidt het consortium, dat bestaat uit onderzoekers van vijf universiteiten en AMOLF, een van de onderzoeksinstituten van NWO . 

Het bouwen van een kunstmatige biologische cel is een van de grote wetenschappelijke uitdagingen van de 21e eeuw. We hebben uitgebreide kennis over de moleculaire bouwstenen die de basis vormen van het leven, maar we begrijpen nog niet hoe deze bouwstenen samenwerken om dat leven mogelijk te maken.

 De cel is het fundament onder alle organismen. ‘Daarom wil het BaSyC-consortium biomoleculaire bouwstenen combineren en een autonome, zelfreproducerende cel bouwen: eentje die zichzelf in stand kan houden, kan groeien en zich reproduceren’, zegt coördinerend wetenschapper prof. dr. Marileen Dogterom, hoofd van de afdeling BioNanoscience van de TU Delft. Kennis van levensprocessen biedt volgens haar ongekende mogelijkheden voor een gezonde en duurzame wereld op vele gebieden van gezondheid, landbouw, materiaal en energie.

‘We willen deze synthetische cel bottom-up bouwen, wat de meest fundamentele aanpak is om een cel te leren begrijpen’, vervolgt Dogterom. ‘Fundamenteel begrip van het leven in een cel, zal enorme  intellectuele, wetenschappelijke en technologische opbrengsten genereren. En tegelijkertijd zal het ook filosofische en ethische vragen oproepen over hoe de samenleving met de nieuwe inzichten en mogelijkheden zou moeten omgaan.’ 

Het consortium brengt voor het eerst een werkelijk interdisciplinaire pool van expertise bijeen om bottom-up de eerste kunstmatige cel te gaan bouwen. BaSyC (Building a Synthetic Cell) is een gezamenlijk project van TU Delft, Rijksuniversiteit Groningen, VU Amsterdam, Wageningen University & Research, Radboud Universiteit Nijmegen en AMOLF.

Meer informatie 

Organs-on-chips

Miniatuurorganen van patiënten maken en hierin bestuderen hoe ziektes zich ontwikkelen en behandeld kunnen worden. Dat willen onderzoekers van het LUMC, de Universiteit Twente (UT), UMCG, TU Delft en het Hubrecht Instituut de komende tien jaar bereiken met de Zwaartekrachtsubsidie.

Het kweken van levende menselijke cellen en weefsels buiten het lichaam gebeurt in ‘organs-on-chips’: kleine compartimentjes op een siliciumchip, waarin de omstandigheden in het lichaam worden nagebootst. Dat gebeurt onder meer met behulp van kanaaltjes in de chips, waardoor minieme hoeveelheden vloeistof nauwkeurig toegediend kunnen worden om onder meer de groeiende cellen te voeden. De vloeistof wordt aan- en afgevoerd met behulp van miniatuurpompjes en het gedrag van de cellen is met sensoren te meten. ‘Je maakt eigenlijk een klein deel van een orgaan’, zegt hoogleraar ontwikkelingsbiologie Christine Mummery van het LUMC en de UT.

Mummery is de leider van het project, waaraan vijf andere gerenommeerde wetenschappers, onder wie nanotechnoloog Lina Sarro van de TU Delft en verbonden aan het DMT. Sarro: ‘De driedimensionale micro- en nanostructurering van silicium en polymeren die zijn ontwikkeld aan de TU Delft, maken het mogelijk om op een nauwkeurige en reproduceerbare manier orgaanfuncties na te bootsen. Elektrodes en sensoren kunnen worden geïntegreerd om elektromechanische stimulatie te leveren en de cellen uit te lezen. Bovendien maken de gebruikte microfabricagetechnieken (compatibel met IC’s) productie in grote hoeveelheden mogelijk bij een hoge reproduceerbaarheid, wat essentieel is voor commercialisatie van deze devices.’  

De focus ligt op hart-, hersen-, darm- en bloedvatcellen, die men kweekt uit stamcellen van patiënten met bepaalde aandoeningen. Deze cellen vormen vervolgens de basis voor de ‘chiporganen’ die net zo functioneren als organen in het menselijk lichaam. Op deze manier kan precies worden nagebootst wat er in die organen misgaat bij bepaalde aandoeningen.

De gekweekte miniatuurorganen vormen een goed alternatief voor dierproeven. Men denkt bovendien dat sommige effecten en bijwerkingen van nieuwe medicijnen beter en sneller kunnen worden getest en voorspeld in ‘organs-on-chips’.

Meer informatie (persbericht LUMC)

Quantumsoftware

Het Quantum Software Consortium (QSC) zal software voor kleine quantumcomputers en een quantuminternet ontwikkelen en implementeren. Het consortium is een samenwerking tussen informatici, wiskundigen en natuurkundigen van QuSoft, CWI, Universiteit Leiden, QuTech, TU Delft, UvA en VU.

Quantumtechnologie werkt met quantumbits, die in tegenstelling tot conventionele bits die 0 of 1 zijn, 0 en 1 tegelijk kunnen zijn. Dit fundamentele verschil opent de deur voor ongekende berekeningen, maar maakt ook dat je deze computers op een heel andere manier moet bouwen en programmeren dan de gewone computer.

Het Quantum Software Consortium zal software voor kleine quantumcomputers en een quantuminternet ontwikkelen en implementeren. Het gaat daartoe protocollen ontwikkelen voor quantumcommunicatie en voor een nieuw soort cryptografie die veilig is in een wereld met quantumtechnologie. Nieuwe algoritmen en protocollen zullen worden getest op hardware die beschikbaar komt in Delft en in Leiden, en op een quantumnetwerk dat voorzien is tussen Amsterdam, Delft, Leiden en Den Haag. 

Hoofdaanvrager Professor Harry Buhrman (QuSoft,CWI, UvA): "Binnenkort zullen de eerste grotere quantumcomputers beschikbaar komen. Met deze computers kunnen we berekeningen uitvoeren waar we met conventionele computers niet eens van durfden te dromen. Het potentieel van deze technologie is dus enorm, maar dan moet je wel weten wat je ermee gaat doen, en vooral ook hoe. Met deze toekenning kunnen wij de daarvoor nodige quantumsoftware ontwikkelen. Het is een enorme wetenschappelijke uitdaging, waar we nu volop aan kunnen gaan werken.”

Stephanie Wehner (QuTech, TU Delft) benadrukt de vooraanstaande rol van het consortium: “Quantumsoftware is essentieel voor een quantuminternet. Met deze toekenning kunnen wij grotere stappen nemen om software-applicaties te ontwerpen en te realiseren naar het toekomstige quantuminternet in Nederland – misschien als de eerste van de wereld.”

Meer informatie(persbericht CWI - Engels) 

Met het NWO-programma Zwaartekracht stimuleert de overheid excellent onderzoek in Nederland. Het is bedoeld voor wetenschappelijke consortia die de potentie hebben om tot de wereldtop op hun gebied te gaan behoren.

Meer informatie; Persbericht NWO ‘Meer dan 100 miljoen voor Nederlands topwetenschap’ 

Naam auteur: Communication TNW
© 2017 TU Delft

Metamenu