Fotonica gebruikt licht in plaats van elektronen en maakt chips kleiner, sneller en energiezuiniger. In de medische wereld opent dit nieuwe mogelijkheden en brengt het innovatieve zorgtoepassingen dichter bij de patiënt. Carol de Vries, Chief Strategy & Startup Support bij PhotonDelta, vertelt hoe zijn organisatie actief op zoek is naar concrete toepassingen en zo de ontwikkeling en inzet van de technologie versnelt.

Fotonica is de technologie waarbij signalen niet langer met elektronen, maar met fotonen (lichtdeeltjes) worden gegenereerd, vervoerd of gedetecteerd. Op een photonic integrated circuit (PIC) worden alle optische componenten, zoals lichtbronnen, golfgeleider, filters, modulatoren en fotodetectoren, geïntegreerd op één microchip. Dankzij deze integratie op chipniveau worden optische systemen veel kleiner, sneller en energiezuiniger.

Nationaal groeifonds

In Nederland speelt PhotonDelta een opvallende rol in de ontwikkeling van deze technologie. De organisatie beheert een investering van 1,1 miljard euro uit het Nationaal Groeifonds om de technologie te ontwikkelen en op te schalen en vormt een netwerk van bedrijven en kennisinstellingen. “Wij maken zelf geen chips”, benadrukt Chief Strategy & Startup Support Carol de Vries. “Wij zorgen dat het ecosysteem goed functioneert. We ondersteunen startups, verbinden partijen en investeren vanuit ons fonds in de vroege fase.”

Hoewel datacommunicatie en telecom momenteel de grootste markten zijn, richt PhotonDelta zich bewust breder. “We kijken ook nadrukkelijk naar andere domeinen”, zegt De Vries. “Automotive, wearables, maar vooral medische toepassingen en sensortechnologie zijn kansrijk. Juist in de zorg is er behoefte aan compacte, energiezuinige en betrouwbare meetoplossingen.” Fotonica kan helpen uitdagingen zoals vergrijzing, toenemende zorgvraag en personeelstekorten het hoofd te bieden.

Bloedsuiker meten

De medische toepassingsmogelijkheden van geïntegreerde fotonica zijn indrukwekkend en divers. De medische toepassingsmogelijkheden van geïntegreerde fotonica zijn indrukwekkend en divers. Fotonische chips kunnen compacte, gevoelige en energiezuinige meetsystemen mogelijk maken die direct in of op het lichaam functioneren.

Eén van de meest gevierde kansen is de ontwikkeling van een non-invasieve sensor voor het meten van bloedsuiker. In plaats van prikken of sensorimplantaten, kunnen fotonische metingen over een breed spectrum aangeven of de glucosewaarden stijgen of dalen. “Daar wordt wereldwijd hard aan gewerkt, want de markt is enorm”, zegt De Vries. “Maar vooralsnog is geen enkele oplossing medisch gecertificeerd.”

Geduld en doorzettingsvermogen

Certificering maakt het voor veel medische fotonicatoepassingen lastig om door te groeien. Medische validatie duurt jaren en startups kunnen die trajecten zelden zelfstandig dragen. “Als je iets wil certificeren moet je vooral geduld hebben,” zegt De Vries. “Daarom gebruiken we een deel van het fonds om bedrijven vroeg te ondersteunen. Maar geld is niet alles. Je hebt ook een ondernemer nodig met het doorzettingsvermogen om er echt doorheen te komen.”

Point-of-care

De Vries ziet dat fotonica de zorg ingrijpend gaat veranderen. Toepassingen voor thuisgebruik of point-of-care liggen het meest voor de hand. “Patiënten kunnen dan zelf waardes meten zonder dat ze naar het ziekenhuis of de huisarts hoeven”, zegt hij. “In Amerika is daar een enorme markt voor, maar in Nederland kijken we meer naar verzekerde zorg. Een toepassing moet echt iets opleveren.”

Daarnaast dwingt het groeiende personeelstekort de sector om naar technologische alternatieven te kijken die werk uit handen nemen. Maar zelfs dan is succes niet vanzelfsprekend. “Neem een doorligwondmatras. Als het niet handig is voor verpleegkundigen, wordt het niet gebruikt”, zegt De Vries. “De uitdaging zit dus niet alleen in goed werkende technologie, maar vooral in het gebruik en de toepassing.”

Wil je meer weten over hoe geïntegreerde fotonica de zorg gaat veranderen? Carol de Vries spreekt tijdens het Medische Technologie Event op 28 januari. In zijn lezing laat hij zien hoe lichtgestuurde chips nieuwe mogelijkheden creëren voor point-of-carediagnostiek, wearables en slimme sensortechnologie.

Hoe meet je met licht?

In een fotonische chip genereert een minuscule laser of LED licht dat door nanoschaal-lichtkanaaltjes (golfgeleiders) wordt gestuurd. Onderweg kan het licht worden gemanipuleerd: gesplitst, gefilterd, van golflengte veranderd of vertraagd. Uiteindelijk vangt een detector het licht op en meet hij veranderingen in intensiteit, fase, spectrum of vertraging. Die veranderingen kunnen aangeven dat het licht iets is tegengekomen, bijvoorbeeld weefsel, vloeistof, biomoleculen of drukveranderingen. Sommige systemen registreren zelfs gereflecteerd licht aan of in het weefsel. Op basis daarvan kan de sensor een meting of diagnose uitvoeren. Het grote voordeel: direct contact is niet nodig.

Medische Technologie event

Ontdek hoe innovatie en technologie samenkomen tijdens het Medische Technologie Event. In één dag krijg je een compleet beeld van de ontwikkeling van medische apparatuur: van het eerste idee en design tot productie, testen en toepassing in de zorgpraktijk. Je hoort inspirerende lezingen, ziet live demonstraties en ontmoet professionals uit uiteenlopende vakgebieden: van elektronica en software tot industrial design, cleanroomtechnologie en laboratoriumsystemen. Of je nu werkt in ontwerp, engineering, productie of kwaliteitsborging, dit event biedt je kennis, inspiratie en nieuwe samenwerkingen.

FHI, federatie van technologiebranches
en_GBEnglish (UK)