Sprekers

Tijdens het symposium zullen 8 sprekers jullie meer vertellen over hun onderzoek dat binnen het thema “A Sense of Innovation” past. Hieronder kun je meer vinden over de verschillende sprekers en waar hun lezing over zal gaan. 

 

Alexander van Soest

alexander.van.soest@mumc.nl

Alexander van Soest

There are two tiny organs inside your inner ear which allow you to sense head movements: The vestibular organs. Unlike the other senses, they live in relative anonymity. Only when these organs decrease in function do we realize how valuable they are. A loss of vestibular function leads to imbalance and blurred vision, resulting in a severely reduced quality of life. Although prevalence is estimated to be as high as deafness, there are no treatment options available to restore vestibular function. This is why Maastricht UMC+, together with the University of Geneva, is developing a treatment: the vestibular implant. This bioelectronic implant is designed to replace a dysfunctional vestibular organ and restore vestibular reflex pathways. The goal of this presentation is to give some insights in the development of this implant and the results we have obtained so far.

Maarten Jongsma

De afgelopen 10 jaar heeft mijn team gewerkt aan een techniek om extracten te analyseren op basis dezelfde biologische receptoren waarmee wij als mensen o.a. kunnen proeven en ruiken. Het simpele concept daarbij is dat we het DNA voor deze receptoren printen op een glaasje in een raster patroon van puntjes (0.2 mm radius, 0.6 mm spacing). Vervolgens leggen we daarboven op een monolaag van humane cellen die dat DNA opnemen en tot expressie brengen. Op elke positie in het raster hebben die cellen dan de specifieke eigenschap van het locaal geabsorbeerde receptor gen. We sluiten de cellaag vervolgens in met een dekglaasje met een inlet en outlet waardoor een microfluidische flowcel ontstaat. De array van receptoren kan vervolgens blootgesteld worden aan een reeks testmonsters. De reactie van bv. een bitterreceptor op een bittere stof volgen we daarbij met een fluorescente of bioluminescente probe voor bijvoorbeeld de calcium concentratie en een software pakket produceert de data en statistiek. In de praktijk kunnen we op deze manier elke paar minuten samples meten t.o.v. honderden verschillende receptor spots. Het mooie van de techniek is dat hij door het fluidische principe dichter staat bij de natuurlijke transiente blootstelling van cellen aan activerende stoffen, dat je daardoor ook hele goede interne controles kunt inbouwen, dat de kosten van grote arrays veel lager zijn dan technieken op basis van titerplaten. De techniek laat zich ook koppelen aan andere fluidische analyse technieken als LC-MS. Daarnaast kunnen in principe alle >1000 humane receptoren en ionkanalen op deze manier op een dergelijke chip geplaatst worden. We werken namelijk inmiddels aan technieken die niet alleen calcium of cAMP responsen meten maar bijvoorbeeld ook bimoleculaire interacties. Daarmee ontstaat een nog veel breder palet aan toepassingsmogelijkheden. Er zijn ook beperkingen, maar daarover meer in mijn verhaal. 

Maarten Jongsma

BU Bioscience

Wageningen Plant Research

maarten.jongsma@wur.nl

Cristina González Gonzola

cristina.gonzalezgonzalo@radboudumc.nl 

Cristina González Gonzalo

Deep learning (DL) systems in medical imaging have shown to provide high-performing approaches for diverse tasks in healthcare. Nevertheless, DL systems are often referred to as “black boxes” due to the lack of interpretability of their predictions. This is specifically problematic in healthcare applications, where it hinders experts’ trust and the integration of these systems in clinical settings. In this presentation, Cristina will highlight the importance of explainable artificial intelligence in healthcare and present a novel deep visualization method to generate interpretability of DL classification tasks in medical imaging. The proposed method iteratively unveils abnormalities in a weakly-supervised manner and yields augmented visual evidence of the system’s predictions, including less discriminative areas that should also be considered for the final diagnosis. We show that augmented visual evidence highlights the biomarkers considered by clinical experts for diagnosis, improves the final performance for weakly-supervised lesion localization, and can be integrated in different interpretability frameworks.

 

Cristina González Gonzalo is a last-year PhD student at the A-Eye Research Group (RadboudUMC/UvA), under the supervision of Clarisa Sánchez and Bram van Ginneken. Her PhD covers different aspects regarding the use of DL for automated screening of eye diseases, including performance, explainability, robustness, and integration of DL systems in real-world settings.

Guido Camps

Guido Camps is onderzoeker bij Wageningen Universiteit die AI, MRI en voeding probeert te combineren. Zijn onderzoek richt zich nu op automatisch registreren wat mensen eten door bijvoorbeeld een combinatie van Machine Vision en real-time gewichtsmetingen. Voor dit symposium zal Guido iets vertellen over hoe we in de maagvertering in beeld kunnen brengen, en MRI gebruiken om te bestuderen of je echt zo vol bent als je je voelt.

Guido Camps

guido.camps@wur.nl 

Tessa van Leeuwen

Je zintuigen werken altijd samen; meestal merk je daar niets van. Bij mensen met synesthesie werken de zintuigen zo sterk samen, dat de zintuigen als het ware aan elkaar gekoppeld zijn: synestheten zien bijvoorbeeld kleuren voor letters, of proeven smaken voor muziek. In deze interactieve lezing laat ik zien hoe de zintuigen altijd samenwerken en wat er anders is aan waarneming van mensen met synesthesie. Ik ga daarbij ook in op de link tussen synesthesie en autisme, want synesthesie komt vaker voor bij mensen met autisme. Als neurobioloog doe ik onderzoek naar hoe waarneming werkt in onze hersenen en daarvoor gebruik ik bijzondere vormen van waarneming, zoals bij synestheten.

Andries van der Meer

Dr. Andries D. van der Meer is Universitair Hoofddocent aan de Faculteit Technische Natuurwetenschappen van de Universiteit Twente. Hij is de leider van het onderzoeksthema ‘Organs-on-Chips’ in zijn vakgroep. Dr. Van der Meer coördineert meerdere nationale (Top Sector LSH, NWO, Longfonds, Hartstichting) en internationale (Horizon 2020, Marie Curie) projecten op het vlak van organs-on-chips. Van der Meer is een wetenschappelijk leider in het Organ-on-Chip Center Twente (OoCCT), een expertisecentrum dat wordt ondersteund door het TechMed Centre en het MESA+ Instituut van de Universiteit Twente. Daarnaast is Van der Meer vice-voorzitter van de deelnemersraad van het Nationale Organ-on-Chip Consortium (hDMT) en is hij gekozen lid van de raad van bestuur van de Europese Vereniging voor Organ-on-Chip (EUROoCS).

Van der Meer heeft twee jaar gewerkt als senior fellow aan Harvard Medical School in Boston, Massachusetts, VS. Hij is gepromoveerd aan de Universiteit Twente en heeft een Master in de medische biologie van de Rijksuniversiteit Groningen.

Organs-on-chips zijn microvloeistofchips die menselijke cellen bevatten en die de werking van menselijke weefsels of organen nabootsen in het laboratorium. Organs-on-chips vinden toepassingen in de medicijnontwikkeling, toxicologie en in de productontwikkeling van voeding en cosmetica. Doordat organs-on-chips relatief complexe aspecten van de werking van het lichaam kunnen nabootsen zonder gebruik te maken van diermodellen, vormt deze technologie een belangrijke pijler in de Nederlandse strategie van proefdiervrije innovatie.

In deze presentatie zal Van der Meer de volgende vragen aanpakken:

  1. Welke rol spelen stamcelbiologie, weefselkweek, microtechnologie en biomaterialen in de ontwikkeling van organ-on-chiptechnologie?
  2. Waarom is het concept van organs-on-chips zo krachtig, en zijn de eerste toepassingen al beschikbaar?
  3. Waar gaat dit veld de komende 10 jaar naar toe? Kunnen we straks een gekweekte ‘mini-versie’ van onszelf verwachten?

Andries van der Meer

andries.vandermeer@utwente.nl 

Anneke den Hollander

Anneke.denHollander@radboudumc.nl

 

Anneke den Hollander

Anneke I. den Hollander is a Professor in Molecular Ophthalmology at Radboud University Medical Center in Nijmegen, the Netherlands. She obtained her MSc degree in Biomedical Sciences from Leiden University in 1996, and received her PhD degree with the distinction cum laude from Radboud University in Nijmegen in 2002. During her PhD studies and in the following years during her postdoctoral work she studied molecular causes of inherited retinal dystrophies. She performed a postdoctoral fellowship at the Massachusetts Eye and Ear Infirmary, Harvard Medical School, Boston from 2007-2008. In 2008 she was appointed Assistant Professor at the Department of Ophthalmology of the Radboudumc, followed by an Associate Professor position in 2009 and a Full Professor appointment from 2014 onwards.

Current research topics in her group include personalized medicine approaches for age-related macular degeneration (AMD); biomarker studies for disease development and progression using genomics, proteomics, and metabolomics; functionalizing genetic variants identified by genomic studies; and disease modeling using induced pluripotent stem cells (iPSc) and organ-on-a-chip technology. Anneke has authored and co-authored more than 250 publications in peer-reviewed journals, including many in top journals of the ophthalmology and genetics fields, and her works were cited more than 10,000 times (h-index 57). She was lead (last or first) author on four publications in Nature Genetics describing genetic causes of inherited blindness and AMD (Saksens et al 2016, Nat Genet 48:144-151; van de Ven et al 2013, Nat Genet 45:813-817; den Hollander et al 2007, Nat Genet 39:889-895; den Hollander et al 1999, Nat Genet 23:217- 221). She mentored and supervised 22 young researchers to attain their PhD, with two PhD students receiving PhD degrees with highest honors (cum laude).

During her career she obtained total research funding of €21.5 million. She received the Cogan Award (2015) from the Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO), the Carl Camras Translational research award from the ARVO Foundation for Eye Research (2013), and is an elected member of the Academia Europeae (2017). She co-chairs the Eye-on-a-chip Working Group of the Human Organ and Disease Model Technologies, is the chair of the Systems Genomics Working Group of the Ryan Initiative for Macular Research, and is a member of the Senior Executive Committee of the International AMD Genomics Consortium.

Andre Elands

De Aeonose is een draagbare elektronische neus waarin zich drie metaaloxide sensoren bevinden met verschillende oppervlakte-eigenschappen. Vele vluchtige verbindingen (Volatile Organic Compounds – VOC’s), die zich in uitgeademde lucht bevinden kunnen reageren met de sensoroppervlakken en ten gevolge van een redox-reactie een verandering in de geleidbaarheid teweeg brengen. Dit effect is afhankelijk van de aanwezige VOC’s, de materiaaleigenschappen van de sensoren, en het temperatuurprofiel waardoor de sensoren geleid worden.

De patiënt dient gedurende 5 minuten rustig in- en uit te ademen via de Aeonose. Een (disposable) mondstuk met Hepa-filter voorkomt eventuele besmetting en de patiënt ademt in via een koolstoffilter om mogelijke invloed van verstorende stoffen in de omgevingslucht te verminderen. Na deze 5 minuten kan de Aeonose op tafel geplaatst worden en start spoelen van de sensoren met schone lucht. Vervolgens wordt een preconcentrator verwarmd (zgn Tenax-buisje) waaraan VOC’s geadsorbeerd zijn. Ook deze worden langs de sensoren geleid waarna een tweede regeneratie met schone lucht plaatsvindt. Het totale meetproces duurt op deze manier 15 minuten waarna de Aeonose weer gereed is voor een volgende meting.

In de trainingsfase worden ademprofielen verzameld en samen met de diagnose gebruikt om een neuraal netwerk te trainen. Een enkele meting bevat duizenden waarden voor de geleidbaarheid. Om overfitting te voorkomen worden de data eerst gecomprimeerd zodat per patiënt een vector met circa tien componenten overblijft. Om fitting op andere aspecten dan het ziektebeeld te vermijden, wordt zgn. ‘Leave-10%-Out’ kruisvalidatie toegepast. De uitkomsten daarvan worden in een ROC-curve gerepresenteerd. 

Deze ademtest met het Aeonose device is inmiddels toegepast op diverse ziektebeelden zowel in de oncologie als voor infectieziekten, maar ook bijvoorbeeld in de Neurologie. Diverse artikelen zijn inmiddels gepubliceerd en nog meer staan klaar voor publicatie. Resultaten van de ademtest op gebied van Covid-19 zullen nader worden toegelicht gedurende de presentatie.

Andre Elands

andre.elands@enose.nl