Gepuzzel op de nanometer van Philips MEMS Foundry helpt andere bedrijven verder

By Corine Spaans

“Precisiewerk op de nanometer”, zo noemt Robbert van der Waal het werk dat Philips MEMS Foundry doet. Als onderdeel van Philips Engineering Solutions (PES) maakt het bedrijf vooral veel componenten voor klanten buiten Philips. “Onze techniek is te mooi om voor onszelf te houden.”

Zo produceert Philips MEMS Foundry bijvoorbeeld ultrasound transducers voor catheters waarmee je in het hart kunt kijken, legt Van der Waal uit. Een ander voorbeeld zijn de infrarood sensoren die worden gebruikt om bij covid-19 de temperatuur van mensen te meten. Of de hele dunne vliesjes, membranen, die de MEMS foundry voor de EUV lithografiemachines van chipmachinefabrikant ASML maakt. Echt materiaal-engineering op de nanometer, zegt van der Waal: “Die membranen zijn ongeveer 200 millimeter doorsnede en 50 nanometer dik. Ze worden gebruikt om ongewenste deeltjes af te vangen.”

Van der Waal is verantwoordelijk voor de sales en business development voor de MEMS foundry, die zich op de High Tech Campus Eindhoven bevindt, “dat grote, lage gebouw tegenover de Strip”. “We helpen onze klanten met het realiseren van hun componenten. Eenmaal ontworpen heb je ze nog niet. Wij ontwikkelen het maakproces en produceren vervolgens de componenten.” 

Nieuwe medicatie

De vragen van klanten lopen uiteen. “Dat houdt ons scherp en competitief. Het dwingt ons om nieuwe kennis te ontwikkelen. Dat is goed voor Philips en dat is goed voor de buitenwereld.” Er komt steeds veel techniek bij kijken, zegt Van der Waal. “Een maakproces kan binnen een jaar klaar zijn voor productie, maar het kan ook zomaar drie jaar zijn.” Een van de “oudere” klanten van de MEMS foundry is het bedrijf Emultech. Dat bedrijf startte in 2009 als spin-off van de TU Eindhoven. Tegenwoordig is het  de wereldleider in microfluïdische emulsiedeeltjesproductie. Het bedrijf is ook op de HTCE gevestigd, naast de MEMS foundry. 

Emultech richt zich op microfluïdische emulsiedeeltjesproductie, met toepassingen in de farmaceutische medicijnafgifte en bijvoorbeeld het afsluiten van een bloedvat (embolisatie). “Met ons technologisch platform kunnen we bestaande medicatie verbeteren of zelfs nieuw medicatie ontwikkelen, zegt René Hansen, sinds juli vorig jaar CEO bij Emultech. 

Kapitalen

“Bijvoorbeeld bloedverdunners, die mensen nu tweemaal daags moeten innemen. Door onze microsferen (celachtige structuren met afmetingen van 1 tot 1000 µm, red.) die op een gecontroleerde wijze de bloedverdunner afgeven, krijgt een patiënt het geneesmiddel gedurende verschillende weken binnen. Een patiënt neemt eenmaal per maand een dosis in. Onze microsferen zorgen voor de dagelijks benodigde hoeveelheid. Dat verbetert de zowel de therapietrouw als het gebruiksgemak voor de patiënt enorm.”

Van der Waal: “Emultech is bij ons in de clean room begonnen in de tijd dat wij onze machines ook door derden lieten gebruiken, de zogenoemde hotelgasten. In 2012 wijzigden we ons businessmodel en zijn we een foundry geworden voor onder meer medische componenten. Dat vereiste een strengere controle op het gebruik van onze machines. De hotelgasten zijn vanaf dat moment door ons ondersteund. Zo ook Emultech.” Inmiddels hebben Emultech en de MEMS foundry samen een prototype ontwikkeld dat Emultech demonstreert aan partijen en wat al geleid heeft tot verkopen. “Het foundry model heeft voor hen goed gewerkt, want een eigen clean room zou kapitalen gekost hebben.”

“Wij hebben strict genomen geen verstand van emulsies en van de zogenoemde droplet generators die Emultech maakt”, stelt Van der Waal. “Maar we weten wel hoe we met wafers van silicium en van glas hele kleine kanaaltjes, spoortjes en gaatjes kunnen maken en hoe je vervolgens een droplet generator chip in elkaar kunt steken.”

Nanometer

Emultech maakt microspheres van minuscule kleine deeltjes die van perfect gelijke grootte zijn, gemeten in micrometers of microns (een miljoenste van een meter) en zelfs tot op nanometers. Hansen: “We kunnen de eigenschappen van die deeltjes kun je volledig controleren.” Zoals hun grootte, consistentie, bouw en de vorm, maar ook percentage geneesmiddelen en hoe snel of langzaam het geneesmiddel vrijkomt uit het deeltje. “We hebben de afgelopen 5 jaar een doorbraak bereikt door 100 identieke kanalen stabiel en parallel te laten werken op een unieke chip. Zo kunnen deze chips continu consistente emulsiedruppels vormen op een volledig gecontroleerde, voorspelbare en schaalbare manier. MEMS Foundry produceert deze precieze chips volgens onze exacte specificaties.”

Soms is het extra handig dat beide bedrijven buren zijn van elkaar. In de ontwikkelfase is er nogal eens sprake van last-minute wijzigingen, legt Van der Waal uit. “Dan belt een engineer dat ze nog oud materiaal hebben liggen. Of we een extra sample-run kunnen doen. Die flexibiliteit helpt Emultech in hun ontwikkeling.”

Hansen: “Er is veel tijd en energie geïnvesteerd om te komen waar we vandaag de dag zijn. Onze technologie is volwassen, robuust en we begrijpen het goed. Nu moeten we zorgen dat we de juiste toepassingen identificeren om het op grotere schaal uit te rollen.” Die toepassingen ziet Hansen niet alleen erin om bestaande medicatie te verbeteren, maar ook om nieuwe medicatie te maken.

Van der Waal: “Dat is het bijzondere van mijn werk. Aan de ene kant is het super high tech. Iedere keer weer iets nieuws en iets anders. Maar het is ook super relevant. Wij maken het hart van de machine van Emultech waarmee je betere medicijnen kunt maken.”