Multidisciplinair onderzoek rond nano- en biofotonica werpt vruchten af

September 2010 werd aan de Universiteit Gent het Center for Nano- and Biophotonics (NB-Photonics) opgericht. Dit onderzoekscentrum bundelt de expertise van een 15-tal professoren en een 100-tal onderzoekers uit vier verschillende faculteiten met als doel toponderzoek uit te voeren rond geïntegreerde fotonica (optische chips), lab-on-chip systemen, nanomaterialen, elektro-optische deeltjesmanipulatie en optische beeldvorming en manipulatie van biologische systemen. NB-Photonics is één van de vijf multidisciplinaire onderzoeksspeerpunten van de UGent. Op 23 september hield het centrum een eerste jaarvergadering.

NB-Photonics is in een jaar tijd uitgegroeid tot een centrum met internationale uitstraling, daarbij voortbouwend op de excellentie van de deelnemende onderzoeksgroepen. Dit blijkt onder meer uit het feit dat vier professoren van NB-Photonics een persoonlijke onderzoeksmandaat van de European Research Council (ERC) hebben. Dergelijke mandaten, met een toelage van 1,5 à 2 miljoen euro, behoren tot de meeste prestigieuze onderzoeksprojecten in Europa. In het eerste jaar van haar werking zijn er een aantal belangrijke doorbraken gerealiseerd op onderzoeksvlak. Twee voorbeelden kunnen dit illustreren.

Fijn stof en andere nanomaterialen
De onderzoeksgroep van prof. Kevin Braeckmans en dr. Stefaan Soenen hebben een protocol opgesteld dat toelaat de toxische effecten van zogeheten nanomaterialen op levende cellen te evalueren. In onze maatschappij neemt het belang van nanomaterialen (ultrakleine partikels met diameters van 1 tot zo’n 100 nm) toe, met als voorbeelden fijn stof in de lucht, zilverpartikels in deodorants, en ijzeroxide of luminescente partikels voor biomedische beeldvorming. De toenemende blootstelling van alle mensen, dieren en planten aan deze nanomaterialen doet vele vragen oprijzen over de mogelijk negatieve effecten ervan. Recent stelde de onderzoeksgroep een werkschema op, veelal gebaseerd op microscopische analyse, dat toelaat om het effect van nanomaterialen op levende cellen te bestuderen. Op deze manier is het nu mogelijk om op relatief korte tijdschaal een duidelijk beeld te vormen van de mogelijke effecten van nanopartikels op tal van levende cellen die de bouwstenen zijn van mens, dier en plant. Dit moet toelaten om functionele nanopartikels te ontwikkelen met minimaal toxische neveneffecten.

Laser in de vorm van optische chip
In de onderzoeksgroep van prof. Gunther Roelkens en prof. Roel Baets werd een nieuw type laser ontwikkeld die een enorme impact kan hebben op spectroscopische sensorsystemen voor biologische en biomedische doeleinden. Klassieke lasers zijn gebaseerd op gestimuleerde emissie in allerlei veelal exotische materialen. De doctoraatsstudent Bart Kuyken is er nu in geslaagd om een laser te ontwikkelen in silicium, het materiaal waaruit computerchips gemaakt zijn. De laser is gemaakt in de vorm van een optische chip en is gefabriceerd met de chiptechnologieën van IMEC. De laser is niet gebaseerd op gestimuleerde emissie maar op een heel ander lichtemissieproces die parametrische oscillatie wordt genoemd. Bovendien kan de laser op een eenvoudige manier verstemd worden qua golflengte. Dit onderzoeksresultaat werd behaald in samenwerking met IBM. Het werd in september 2011 voor het eerst gerapporteerd op de IEEE Group Four Photonics conferentie in Londen.

In de context van NB-Photonics gaan ook een viertal nieuwe professoren aan de slag aan de UGent. Op 1 oktober 2011 starten twee nieuwe professoren. Prof. André Skirtach vervoegt NB-Photonics als expert op gebied van nano- en biofotonica, na een rijk gevulde carrière in Canada en Duitsland, en zowel in de onderzoeks – als in de bedrijfswereld. Prof. Filip Beunis is expert op gebied van optische en elektrische deeltjesmanipulatie en heeft onderzoekservaring opgedaan aan de UGent en aan de Universiteit van Barcelona. In 2012 zullen nog twee professoren de groep NB-Photonics versterken. Op 23 september 2011 hield NB-Photonics haar eerste jaarvergadering, waarop alle activiteiten van het centrum aan bod kwamen in de vorm van lezingen en posterpresentaties. Gastsprekers waren prof. Kishan Dholakia van de Universiteit van St-Andrews en prof. Anders Kristensen van de Technische Universiteit Denemarken. Info: Website NB-Photonics