Geavanceerde fotonische systemen voor real-time kankerbeoordeling
Bij 2M Engineering ontwerpen en ontwikkelen we diagnostische systemen op basis van laser die real-time, in-vivo beoordeling van weefsel mogelijk maken met behulp van geavanceerde biofotonische sensortechnologieën.
Door meerdere optische modaliteiten te combineren in één enkel klinisch bruikbaar systeem, vertalen we baanbrekend fotonica-onderzoek in praktische, gereguleerde medische hulpmiddelen voor point-of-care gebruik.
Casestudie: Multi-Modal Bio-Photonic Imaging voor blaaskanker
Blaaskanker is een van de duurste vormen van kanker om te diagnosticeren en te behandelen in de westerse gezondheidszorg, grotendeels vanwege herhaalde ingrepen, biopsies en vervolgprocedures.
Binnen de Europese MIB-project (Multi-modale, endoscopische biofotonische beeldvorming), 2M Engineering werkt samen met clinici, universiteiten en onderzoeksinstituten aan de ontwikkeling van een diagnostisch systeem op basis van laser van de volgende generatie dat onmiddellijke weefselkarakterisering mogelijk maakt tijdens endoscopisch onderzoek.
Van visuele inspectie tot functionele weefselkarakterisatie
Tegenwoordig vertrouwen urologen voornamelijk op visuele inspectie tijdens cystoscopie, gevolgd door biopsie en histopathologie. Dit leidt tot vertragingen, extra procedures en onzekerheid.
Het MIB-systeem is erop gericht om:
- gezond van neoplastisch weefsel onderscheiden in realtime
- beoordelen tumorstadium (invasiediepte)
- beoordelen tumorgraad (celagressiviteit)
- onmiddellijke klinische besluitvorming tijdens de procedure ondersteunen
Belangrijk is dat het systeem de clinicus niet vervangen, maar biedt objectieve, multimodale informatie om het oordeel van experts te ondersteunen.
Multi-Modale Endoscopische Bio-Fotonische Beeldvorming
Het MIB-systeem integreert tot vier complementaire fotonische modaliteiten in een enkel endoscopisch platform, allemaal passend binnen de dimensionale beperkingen van commercieel verkrijgbare cystoscopen.
Geïntegreerde modaliteiten
Optische coherentie tomografie (OCT)
Doorsnedebeeldvorming met hoge resolutie van de weefselmicrostructuur, waardoor de invasiediepte van de tumor kan worden beoordeeld.
Raman spectroscopie (SERDS)
Moleculaire fingerprinting van weefsel, waardoor onderscheid kan worden gemaakt tussen goedaardige en kwaadaardige cellen met een hoge specificiteit, terwijl achtergrondfluorescentie wordt onderdrukt.
Multifoton microscopie (MPM)
Hoge-resolutie cellulaire beeldvorming met sterk contrast in dik, verstrooiend weefsel, waardoor beoordeling van weefselmorfologie op cellulair niveau mogelijk is.
Multispectrale optische akoestische tomografie (MSOT)
Functionele beeldvorming van weefseloxygenatie, vascularisatie en moleculaire samenstelling op grotere diepte dan puur optische methoden.
Samen bieden deze modaliteiten structurele, moleculaire en functionele informatie die geen enkele techniek alleen kan leveren.
Innovatie op systeemniveau door 2M Engineering
De bijdrage van 2M Engineering richt zich op systeemintegratie, productontwikkeling en gereedheid voor regelgeving, met inbegrip van:
- integratie van meerdere lasergebaseerde modaliteiten in één endoscopisch systeem
- optische, elektronische en mechanische systeemarchitectuur
- synchronisatie van multimodale gegevensstromen
- real-time signaalverwerking en kenmerkextractie
- bruikbaarheidsontwerp voor operatiekamer en poliklinisch gebruik
- MDR-conforme ontwikkeling en documentatie
Dit transformeert complexe fotonische technieken in een klinisch bruikbaar, reproduceerbaar en veilig medisch hulpmiddel.
Belangrijkste systeemkenmerken
- multimodale fotonische detectie in een enkele endoscoop
- flexibele en starre endoscoopconfiguraties
- onderzoekstijd < 15-20 minuten
- real-time feedback tijdens endoscopie
- gevoeligheid > 96% (projectresultaten)
- professioneel gebruik in OK- en poliklinische settings
- laserveiligheidsklasse 1
- ontworpen voor MDR-conform klinisch onderzoek
Klinische impact
De MIB-benadering maakt:
- snellere en nauwkeurigere diagnose
- vermindering van onnodige biopsieën
- verbeterde planning van de behandeling tijdens de procedure
- aanzienlijke potentiële kostenbesparing in de gezondheidszorg
- verbeterde patiëntervaring en levenskwaliteit
Het concept is niet beperkt tot blaaskanker en kan worden uitgebreid tot:
- darmkanker
- prostaatkanker
- slokdarmkanker
- longkanker
- andere epitheliale maligniteiten
Van onderzoek naar gereguleerd medisch hulpmiddel
Het MIB-project laat zien hoe 2M Engineering het volgende ondersteunt medische innovatie met hoog risico en grote impact:
- fotonica-onderzoek omzetten in geïntegreerde systemen
- ontwikkelen van proof-of-principle demonstrators
- ondersteuning van MDR-conform klinisch onderzoek
- technologie voorbereiden voor toekomstige productisering
Dit sluit aan bij onze bredere rol als ontwikkelingspartner voor complexe medische hulpmiddelen gebaseerd op geavanceerde detectietechnologieën.
Consortium & wetenschappelijke validatie
Het project brengt samen:
- ziekenhuizen en klinische afdelingen
- universiteiten en onderzoeksinstituten
- technologische KMO's en systeemontwikkelaars
Wetenschappelijke resultaten zijn gepubliceerd in peer-reviewed tijdschriften, waaronder:
Raman spectroscopie voor directe diagnose van blaastumoren:
Systeemontwikkeling en In Vivo Proof-Of-Principle onderzoek in overeenstemming met de Europese Verordening voor Medische Hulpmiddelen (MDR 2017/745)
Kanker, 2024, 16, 3238
Lasergebaseerde diagnostiek na dit project
De expertise die in het MIB wordt ontwikkeld, wordt ingezet in bredere 2M-activiteiten op het gebied van:
- optische biosensing platforms
- point-of-care diagnostiek
- hybride fotonisch-elektronische medische hulpmiddelen
- gereguleerde ontwikkeling van medische producten
Verken op laser gebaseerde diagnostische innovatie met 2M
Als u lasergebaseerde of fotonische diagnostische systemen en hebben een partner nodig die beide begrijpt geavanceerde optica en de realiteit van medische hulpmiddelen, We gaan graag op zoek naar jouw uitdaging.