Ervaringen

Opleiding

Natural Sciences

Als middelbare scholier wist Jorn Essink al dat hij iets met bètawetenschappen zou gaan studeren. Het werd Science aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Daarmee koos hij bewust voor een brede opleiding. De eerstejaars student is blij met de mix aan exacte vakken die deze studie biedt. Jorn wil op den duur gaan werken aan duurzame oplossingen voor milieuproblemen als PFAS en CO₂.

Jorn Essink deed in 3 vwo mee aan de Science Olympiade op de Radboud Universiteit. ‘Tijdens die Olympiade maakte ik kennis met biologie en scheikunde in het laboratorium. Dat vond ik erg interessant, het zette mij op het spoor van een studie in deze richting.’

Science: brede opleiding

Eigenlijk vindt Jorn alles wat met bèta te maken heeft leuk. In 5 vwo ging hij zich serieus oriënteren op een vervolgopleiding. ‘Uiteindelijk heb ik gekozen voor Nijmegen en de studie Natural Sciences. Een veilige keuze, want Natural Sciences is een brede opleiding, waarin je gaat specialiseren in twee vakgebieden’, vertelt de eerstejaarsstudent. ‘Het is een mix van natuurkunde, biologie, scheikunde en wiskunde. Op die manier heb ik in het eerste jaar kunnen ontdekken wat me het meest aanspreekt en waar ik goed in ben.’

Laboratoriumdagen

Jorns voorkeur ligt bij natuur- en scheikunde. ‘Het zijn vakken die elkaar overlappen en aanvullen. En ik ben er goed in. Werken in het laboratorium vind ik erg leuk.’ Zijn studieweek bestaat uit hoorcolleges, werkcolleges, tutoruren en af en toe laboratoriumdagen. ‘In het werkcollege ga je aan het werk met de stof, die in het hoorcollege is behandeld. In de tutoruren wordt de stof op een makkelijkere manier uitgelegd. Daarnaast schrijf ik en bereid ik me voor op de scheikundige en natuurkundige laboratoriumdagen.’

Twee studieverenigingen

In het verlengde van zijn studie is Jorn lid van twee studieverenigingen: Leonardo da Vinci, voor bachelorstudenten van de opleiding Natural Sciences en Sigma voor studenten van het cluster moleculaire wetenschappen. ‘De verenigingen organiseren allerlei activiteiten, zoals bedrijfsexcursies, lunchlezingen en natuurlijk gezellige bijeenkomsten waar je medestudenten die ook ‘science minded’ zijn leert kennen.’

Raakvlakken bridge spelen en Natural Sciences

Naast alles wat met zijn studie te maken heeft is Jorn actief als bridger. ‘Ik ben er tien jaar geleden mee begonnen toen ik acht jaar was. Inmiddels speel ik voor het Nederlands jeugdteam en train ik voor het WK. Dat doe ik sinds het begin al met een vaste spelpartner. Je speelt als team en moet samen oefenen, elkaar leren vertrouwen en afspraken maken. Bridge is elke keer anders. Het is steeds een andere puzzel, die je moet oplossen door logisch denken, keuzes maken en listen verzinnen, zodat jij en je bridgepartner er het beste resultaat uitslepen. Tijdens het spel ben je aan het analyseren en logisch en probleemoplossend aan het denken, wat dat betreft heeft bridge raakvlakken met mijn studie.’

Maatschappelijke impact

Na zijn bachelor Science wil Jorn de master doen. ‘Ik weet nog niet of ik mijn master aan de Radboud Universiteit ga doen of in Wageningen. In Wageningen ligt er volgens mij in de studie meer nadruk op natuur en milieu. En misschien wil ik na mijn master ook nog promoveren. Science is een studie waarmee je maatschappelijke impact kunt hebben. In elk geval is het mijn ambitie om straks, na mijn afstuderen, met de kennis die ik dan heb, bij te dragen aan duurzame oplossingen voor milieuproblemen als PFAS en CO₂.

Dit interview verscheen voor het eerst op TechGelderland. Tekst: Huub Luijten. Foto's: Linda Verweij. 

Opleiding

Natural Sciences

Startdatum studie

01 september 2024

Einddatum studie

01 juli 2027

Student Kynan de Boer volgt de bachelor Science aan de Radboud Universiteit.

Waarom heb je specifiek voor de Radboud Universiteit gekozen?

Ik heb voor de Radboud Universiteit gekozen, omdat dit de enige universiteit was die de combinatie tussen scheikunde en natuurkunde gaf die ik écht interessant vind.

Wat vond je van de overgang van de middelbare school naar de universiteit? Hoe werd je daarin begeleid in je studie?

De overgang van middelbare school naar de universiteit liep vrij stroef. De eerste week ging wel goed, al helemaal door de hulp van de tutors. Maar de tweede week was ik volledig afwezig en alles inhalen qua opdrachten loopt wel vrij traag nog. Maar langzamerhand begint alles weer op een rijtje te komen, mede door de hulp van mijn medestudenten, die zo aardig waren dingen aan mij uit te leggen.

Wat nog wel leuk is om te vermelden is dat we met een team hebben meegedaan aan een Science wedstrijd op de Radboud Universiteit met ons PWS. Daarin hebben we de Van Melsenprijs gewonnen. Hierdoor mochten wij naar de ‘European Union Contest for Young Scientists’ (EUCYS) in Katowice, maar hier hebben wij helaas niks gewonnen.

Wat spreekt je aan in de bachelor en waarom? Wat vind je het meest uitdagend aan de studie?

De combinatie tussen natuurkunde en scheikunde spreekt mij het meeste aan en dit dan op een fundamentele wijze en niet gecombineerd met technologie. Wat ik het lastigste van deze studie vind, is plannen. Je lesrooster is erg vol, al helemaal vergeleken met andere studies en thuis moet er nog wel iets gedaan worden, naast alle leuke activiteiten natuurlijk.

Hoe ervaar je de sfeer binnen de opleiding?

De sfeer tussen de studenten is altijd goed. Ik had meteen een klik met een brede groep mede-eerstejaarsstudenten en ook met wat ouderejaarsstudenten. De docenten zijn tot nu toe ook altijd bereid om te helpen en ook op een laagdrempelige manier.

Ben je betrokken bij de studievereniging? Zo ja, op welke manier?

Tot nu toe ben ik vooral betrokken bij de studievereniging door naar diverse activiteiten te gaan. Ook ben ik van plan om bij een commissie te gaan.

Welke voorlichtingsactiviteiten die je als scholier hebt bezocht vond je waardevol en waarom?

Bachelor opendagen vond ik altijd waardevol, omdat je met studenten zelf kon praten en zij geven je het beste beeld van de studie. Een meeloopdag hielp wel mee om te kijken hoe een studiedag eruitzag, maar daar werd niet bijzonder veel over de vakinhoud verteld.

Wat voor advies/welke tips zou jij geven aan toekomstige studiekiezers?

Ik zou, erg cliché, naar meerdere open dagen gaan en praten met de studenten, niet enkel naar de voorlichtingspresentaties gaan. Dit helpt je het beste met echt de studie te begrijpen en hoe deze ervaren wordt door studenten, wat dus ook een goede indicatie is voor jouzelf.

Opleiding

Natural Sciences

Het lijkt een droom, maar Wilhelm Huck gelooft er heilig in: een robotlab dat chemie en kunstmatige intelligentie (AI) combineert en zo materialen van de toekomst ontwikkelt. Huck is hoogleraar fysisch-organische chemie bij het Institute for Molecules and Materials van de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij heeft van het Nationaal Groeifonds van het rijk een bijdrage van 97 miljoen euro gekregen om het wetenschappelijke programma Robotlab: de revolutie van zelfdenkende moleculaire systemen waar te maken.

Als we geen materialen uit de fossiele industrie meer willen gebruiken, met het oog op de CO2-uitstoot, dan moeten er als de wiedeweerga materialen worden ontwikkeld, zo redeneert Wilhelm Huck. Als hoogleraar fysisch-organische chemie weet hij dat er oneindig veel combinaties van moleculen te maken zijn. Meer dan mensen kunnen bedenken.  

‘Daar komt bij dat we simpelweg de tijd niet hebben om van alles uit te proberen’, betoogt Huck. ‘Daarom hebben we kunstmatige intelligentie nodig om nieuwe, duurzame materialen, maar ook verven, coatings zonder PFAS en medicijnen te ontwikkelen.’ 

Eerste zelfsturend lab ter wereld

Met het wetenschappelijke onderzoeksprogramma Robotlab: de revolutie van zelfdenkende moleculaire systemen verwacht de Nijmeegse hoogleraar een grote stap in de goede richting te zetten. Samen met andere wetenschappelijke partners en het bedrijfsleven werkt initiatiefnemer Huck aan de bouw van het eerste volledig geautomatiseerde robotlab dat complexe moleculaire systemen kan bedenken.  

Door chemie en hoogwaardige technologie, zoals robotica en kunstmatige intelligentie (big data en zelflerende systemen) te combineren ontstaat zo’n zelfsturend lab. Zo’n lab kan veel sneller dan mensen oplossingen bedenken voor ingewikkelde vragen.

‘Wij mensen moeten het probleem formuleren, het robotlab werkt de oplossing uit waar wij dan weer aan kunnen schaven’, verklaart Huck. Hij beklemtoont dat er een enorme versnelling van wetenschappelijk onderzoek nodig is om een antwoord te vinden op vragen waar we voor staan door de klimaatcrisis.  

Materialentransitie

De energietransitie is nog maar de start van allerlei veranderingen, benadrukt de Nijmeegse hoogleraar. ‘We staan aan het begin van een enorme transitie, naast de energietransitie komt er ook een materialentransitie. Ga maar na wat er allemaal van kunststof is gemaakt. Kunststoffen zijn gemaakt van bouwstenen uit de fossiele industrie, zeg maar de olie-industrie. Als we kunststoffen willen vervangen, moeten we andere combinaties van moleculen, andere bouwstenen, gebruiken.’

Nijmegen, Eindhoven, Groningen

Het robotlab wordt door de Radboud Universiteit Nijmegen ontwikkeld in samenwerking met de Universiteit van Groningen, de Technische Universiteit Eindhoven, het onderzoeksinstituut AMOLF in Amsterdam en de Fontys Hogeschool in Eindhoven.

Na een periode van voorbereiding, gaat het echte werk beginnen. ‘De eerste mensen zijn aangenomen en we zijn bezig met de aankoop van een eerste robot’, meldt Huck. Hij is wetenschappelijk directeur van de stichting Big Chemistry, die het onderzoeksprogramma Robotlab: de revolutie van zelfdenkende moleculaire systemen uitvoert. 

De opzet van het onderzoeksprogramma is om in zeven jaar een volledig geautomatiseerd laboratorium, een robotlab, te ontwikkelen compleet met een netwerk van toeleveringsbedrijven.

Het ontstaan van deze economische activiteiten is een voorwaarde voor de subsidie van het Nationaal Groeifonds. De wens is om het robotlab op de Novio Tech Campus in Nijmegen te bouwen.

AI trainen

Wetenschappers betrokken bij het robotlab gaan in eerste instantie aan de slag met het trainen van systemen voor kunstmatige intelligentie. ‘We moeten AI eerst van de benodigde chemische kennis voorzien, voordat je het kunt gebruiken’, zegt Huck.

‘AI weet op dit moment wel welke moleculen het moet maken, maar nog niet hoe je die zo kunt combineren dat het tot oplossingen leidt. We moeten nog veel data beschikbaar maken en experimenten doen.’ 

Radicaal anders: Big Chemistry

Het robotlab kan bijvoorbeeld bijdragen aan het ontwikkelen van duurzame producten voor de verfindustrie, farmacie en de voedselindustrie.

Het voordeel van het lab is dat het ontwikkelingen mogelijk maakt, die meer gebaseerd zijn op big data en systematische analyse en minder op intuïtie en trial and-error, zoals nu gebruikelijk is.

‘Het is super spannend. We gaan alles radicaal anders doen en noemen dat Big Chemistry’, zegt Huck. ‘We werken aan co-creatie, waarbij de mens en de computer op een nieuwe manier samenwerken. Zo kunnen we sneller en beter werken aan wetenschappelijke doorbraken.’ 

Dit interview verscheen voor het eerst op TechGelderland. Foto's: Linda Verweij

Opleiding

Natural Sciences

Klaas Mulder is universitair hoofddocent Moleculaire Ontwikkelingsbiologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Samen met een collega geeft hij leiding aan het Radboud Single Cell Center (RSCC). Hier begeleidt hij onder andere wetenschappers, die onderzoek doen naar het in kaart brengen van fouten in individuele cellen. Dit moet op termijn helpen bij het bestrijden van bepaalde soorten kanker en afweerstoornissen.

‘Single cell-technologie is vrij nieuw. In 2009 werden de eerste metingen op het niveau van één cel gedaan. Het werd vanaf toen mogelijk dergelijke metingen uit te voeren omdat de technologie ervoor beschikbaar kwam voor onderzoeksinstituten’, vertelt Klaas Mulder.

Van huis uit bioloog 

Van huis uit is Mulder bioloog, opgeleid in Groningen. ‘Sinds mijn middelbare school had ik al interesse in alles wat van doen had met celdeling en DNA. Na mijn biologiestudie promoveerde ik. Onder andere in Utrecht en Cambridge deed ik fundamenteel moleculair biologisch onderzoek naar hoe een cel bepaalde functies van zichzelf aan- en uitzet. Als je daarachter kunt komen, moet het in principe mogelijk zijn dat mechanisme op een of andere manier te beïnvloeden.’

Brugfunctie

Het Radboud Single Cell Center stimuleert samenwerking tussen het academische ziekenhuis en de universiteit. ‘Wij vervullen een brugfunctie tussen fundamenteel wetenschappelijk onderzoek op de Radboud Universiteit en patiëntgericht onderzoek in het Radboudumc’, schetst Mulder.

‘Ons onderzoek richt zich op tumorcellen, waarbij we proberen te achterhalen waarom de ene tumorcel wel en de andere niet reageert op een behandeling.’ 

Genenpatroon in kaart brengen 

Mulder gebruikt de single cell-technologie nu ongeveer acht jaar. Voor die tijd kon wel het DNA van een groep cellen in kaart worden gebracht, maar om te weten wat er precies gebeurt moet je individuele cellen in kaart brengen.

‘Met single cell-technologie kunnen we van elke afzonderlijke cel meten welke genen ‘aan’ staan en welke niet. Door cellen met hetzelfde genenpatroon in kaart te brengen, kun je tumorcellen en normale cellen heel precies van elkaar onderscheiden en weet je ook welk defect de tumorcellen hebben. Met die kennis kun je op zoek naar een manier om het defect in die cellen te beïnvloeden.’  

Weefsel verzamelen 

Hoe gaat zo’n onderzoek praktisch in zijn werk? ‘Het is best complexe materie’, vindt Mulder. ‘Naast kennis van biologie, heb je ook scheikunde nodig.’ Hij beschrijft de single cell-technologie in stappen.

‘De eerste stap is het verzamelen van weefsel, ofwel een biopt. Stap twee is dat we in het laboratorium alle onderlinge verbindingen tussen cellen afbreken met enzymen. Er ontstaat dan een vloeistof met losse cellen. Die gaan vervolgens in een machine, waarin elke cel in een minuscuul druppeltje water wordt gedaan. Elk druppeltje is dan eigenlijk een apart reactievaatje, waardoor we in tienduizenden cellen tegelijk kunnen bepalen welke genen aan of uit staan.’ 

Tientallen eiwitten meten

‘Als één van de weinige groepen in de wereld kunnen we dit ook combineren met het meten van tientallen eiwitten in elke cel’, verklaart Mulder. ‘Vervolgens speuren we, via de computer en met speciale zoek- en selectiesoftware, naar eiwitten en genen, die een tumorcel helpen om de behandeling te overleven.’ 

Theorie en praktijk

De onderzoeksgroep van Mulder bestaat momenteel uit zes personen en werkt interdisciplinair samen met andere vakgroepen op de universiteit en in het ziekenhuis.

‘Bij single cell-onderzoek zijn verschillende onderzoeksrichtingen betrokken, zoals trouwens bij elk wetenschappelijk onderzoek. Bij ons werken onder andere biologen, scheikundigen, data-analisten en laboratoriumanalisten. Dat zijn zowel universitair geschoolden als hbo’ers en mbo’ers. De kracht van het team zit in de hechte samenwerking tussen theoretisch en praktisch geschoolden.’  

Betere resultaten

Klaas Mulder verwacht dat het single cell-onderzoek in de toekomst tot betere resultaten leidt in de behandeling van bepaalde soorten kanker en afweerstoornissen.

‘Al duurt het nog minstens tien jaar voor het onderzoek leidt tot eerste resultaten in de patiëntenzorg.’ 

Dit testimonial verscheen eerder op TechGelderland.nl

Foto: Linda Verweij

Opleiding

Natural Sciences

Startdatum studie

01 september 2004

Einddatum studie

31 augustus 2010

Bram studeerde Science aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Met medtechbedrijf Orikami werkt hij aan AI-innovaties: patiënten behandelen op basis van medische én persoonlijke data, niet alleen volgens protocollen.

De waarde van medische én persoonlijke data maximaal gebruiken voor een diagnose, zodat patiënten een op het lijf geschreven behandeling krijgen. ‘Dat voorkomt overbehandeling of juist onderbehandeling, bijvoorbeeld bij ouderen met kanker’, zegt Bram den Teuling (38). Artsen zouden wat hem betreft bij de diagnose en de behandeling van ouderen met kanker meer naar de veerkracht van patiënt moeten kijken. Dat kan met behulp van thuismonitoring en kunstmatige intelligentie (artificial intelligence, kortweg AI).

Kwaliteit van leven

‘Kwetsbare ouderen krijgen soms een heftige medicatie, waardoor hun kwaliteit van leven wordt beperkt. Als daar door de behandeling geen significante verlenging van leven of verbeterde kwaliteit van leven voor terug komt, noemen we dat overbehandeling’, constateert Bram. ‘Tegelijk is er een grote groep ouderen, die nog hartstikke fit is en die op basis van leeftijd zoals vastgelegd in medische protocollen niet in aanmerking komt voor een bepaalde behandeling, bijvoorbeeld een stamceltransplantatie.’

Studie Science

Bram studeert van 2004 tot 2010 Science aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Science is een studie, waarbij studenten verschillende exacte studierichtingen combineren. ‘Op het vwo had ik een brede interesse. Ik vond wiskunde, natuurkunde, scheikunde en biologie, maar ook filosofie en economie leuk. Het idee ontstond dat het mooi zou zijn als je over disciplines heen kunt kijken, zo kwam ik bij Science in Nijmegen terecht. Daar krijg je redelijk wat ruimte om je eigen studiepad te kiezen.’

Hersenen en AI

Voor Bram is dat specialisatie in Biofysica, waarbij hij zich verdiept in neurowetenschappenen AI. ‘Hersenen vond ik altijd al interessant en met AI kun je hersenen als het ware namaken’, klinkt het met een glimlach. In zijn afstudeerstage onderzoekt Bram of met AI en data van EEG’s (elektro encefalogram)braincomputer interfaces zijn te ontwikkelen. EEG’s meten elektrische activiteiten in de hersenen en met braincomputer interfaces, kun je door te denken een computer aansturen. Deze kennis wil Bram graag in de praktijk brengen.

Techbedrijf Orikami

Hij gelooft ‘heilig’ in het idee dat medische, maar ook andere data beter te benutten zijn. ‘De ultieme manier om dat te bewijzen is te gaan ondernemen.’ Bram richt in 2011 techbedrijf Orikami op, waarmee hij zich toelegt op data-analyse in brede zin. ‘Dat was nog voor de grote bigdata- en AI-hype, die er nu is. De stappen die de afgelopen jaren met AI zijn gezet, zijn gigantisch.’ Digitale apparaten leveren veel data (gegevens) waar patronen inzitten, die je met AI kunt analyseren. Orikami doet dat in de eerste jaren voor uiteenlopende partijen, van het ministerie van Onderwijs tot scheepsmotorenbouwers.

Toepassingen in gezondheidszorg

Het bedrijf werkt ook voor instellingen in de gezondheidszorg, daar ziet Bram de grote meerwaarde van het toepassen van AI-technologie. ‘Het is een moeilijke markt, maar we hebben zo’n negen jaar geleden de knoop doorgehakt: we hebben onze focus helemaal op de gezondheidszorg gericht en hebben ons eerste eigen product op de markt weten te krijgen.’

Eigen regie bij MS

Als medtechbedrijf richt Orikami zich in eerste instantie op patiënten met multiple sclerose (MS). Dit is een chronische aandoening in de hersenen en het ruggenmerg, waarbij op verschillende plekken ontstekingen ontstaan. Patiënten hebben hele uiteenlopende klachten, maar zijn bijna allemaal heel moe.

‘Bij MS heb je te maken met een data-probleem. Patiënten hebben ups-and-downs en zien hun neuroloog maar een paar keer per jaar, waardoor een discrepantie ontstaat tussen wat de patiënt meemaakt en wat de neuroloog ziet en weet’, verklaart Bram. ‘Door patiënten hun eigen data te laten verzamelen, krijgt de neuroloog meer inzicht in hoe het met de patiënt gaat en in het verloop van de ziektebehandeling. De neuroloog kan zo bijvoorbeeld eerder switchen van medicatie. Door patiënten hun eigen data te laten verzamelen, krijgen zebovendien veel meer regie over hun ziekte en hun leven.’

Digitale biomarkers verder ontwikkelen

De app, waarmee MS-patiënten via hun smartphone hun gezondheid kunnen monitoren, is inmiddels op basis van medische studies gecertificeerd en ondergebracht in het zelfstandige bedrijf Sherpa. De geleerde lessen van het ontwikkelen en op de markt brengen van zo’n ‘digitale biomarker’ levert Orikami nu als dienst aan andere partijen, zoals MedTechbedrijven, academische ziekenhuizen of Pharma.

Betere beslissingen nemen

Deze digitale biomarkers, zijn voor Orikami vaak algoritmen, die informatie uit data halen en gebruikt mogen worden in klinische beslissingen. Behandelaars kunnen daardoor betere beslissingen nemen. ‘Onze biomarkers helpen bij het stellen van diagnoses en het monitoren van patiënten’, verklaart Bram. De complexiteit van ‘digitale biomarker’-producten zit in zowel de technische innovatie, maar zeker ook in de regelgeving, waaraan moet worden voldaan om het product te mogen inzetten in de praktijk.

Klinische toepassingen

Orikami helpt een verscheidenheid aan organisaties om behandelingen te personaliseren. Behalve bij MS is het bedrijf heel actief in de ontwikkeling van een product voor de behandeling van kanker bij ouderen, maar bijvoorbeeld ook voor de geestelijke gezondheidszorg. Bram: ‘EEG’s registreren hersensignalen. Op basis van die data heeft onze klant algoritmes ontwikkeld die advies geven over medicaties bij depressie en ADHD.’

Stip op de horizon

Dat hij de technologische kennis opgedaan tijdens zijn studie kan verbinden met de medische praktijk geeft de Nijmeegse ondernemer voldoening. De meeste voldoening haalt hij echter uit de wetenschap dat de producten van zijn bedrijf positieve impact hebben op het leven van mensen.

Bram werkt er hard aan om zijn ideeën samen met academische medische centra te ontwikkelen, zodat innovaties versneld in gebruik genomen kunnen worden. Zijn stip op de horizon: ‘Dat iedere patiënt wordt behandeld op basis van zijn eigen data in plaats van volgens protocollen.’

 

Dit artikel verscheen eerder op platform TechGelderland.