Technische hoogstandjes bij 180 graden onder nul

“Ik heb een lange weg afgelegd in een korte gang”, meldt Frank Nijpels olijk. Begonnen als technicus bij de instrumentenmakerij van de Universiteit Maastricht (UM) en het MUMC+, sleutelt hij tegenwoordig aan de Vitrojet, een fonkelnieuw apparaat dat samples prepareert voor een vorm van elektronenmicroscopie die in 2017 onderscheiden werd met de Nobelprijs voor Scheikunde. Of zoals universiteitshoogleraar Peter Peters hem het liefst omschrijft: “Frank is onze kip met de gouden eieren.”

Als jonge jongen van een jaar of twaalf sloopte hij graag spullen uit elkaar, van radio’s tot keukenmixers. “Dat deed ik stiekem als de rest van het gezin weg was. Voor mij was het dan vooral de uitdaging om het gesloopte apparaat weer netjes in elkaar geknutseld te hebben voordat iedereen terugkwam. Alleen met het horloge dat ik voor mijn communie van grootvader had gekregen, ging ik de mist in. Het lukte mij niet om dat weer tijdig in elkaar te zetten.” Veertig jaar later blijkt dat tijdens deze uitdagende uurtjes de kiem is gelegd voor een mooie carrière binnen de muren van de UM.

vitrojet

Spinoff

Een vertrouwde omgeving die hij op het moment dat dit artikel verschijnt weer gedeeltelijk vaarwel heeft gezegd. Nijpels is per 1 februari aan de slag gegaan bij de startup Cryo-Sol, gevestigd op de Brightlands Maastricht Health Campus. Deze spin-off van de UM is in het leven geroepen om de Maastrichtse samplerobot Vitrojet aan de man te brengen. Komende zomer hoopt Cryo-Sol de eerste testmodellen naar de meest vooraanstaande labs in de wereld te sturen. Overigens zijn de onderzoekers daar al goed bekend met het werk van Nijpels, want in 2001 was hij vanuit de instrumentenmakerij van de UM (IDEE) ook betrokken bij de ontwikkeling van een beroemde voorloper van de Vitrojet, de Vitrobot. Dat laatste apparaat is in de afgelopen tien jaar uitgegroeid tot de wereldwijd meest gebruikte machine voor samplepreparatie binnen de cryo-elektronenmicroscopie. In de nieuwe structuurmodellen die zichtbaar zijn dankzij deze techniek vallen zoveel details te ontdekken, dat het bijvoorbeeld een heel nieuwe impuls geeft aan het wetenschappelijk onderzoek naar de ziekte van Alzheimer.

Halfautomaat

Binnen de UM vindt cryo-elektronenmicroscopie plaats in het lab van hoogleraar Nanobiologie Peter Peters, onderdeel van het instituut M4I. Voor deze vorm van microscopie is het noodzakelijk dat samples pijlsnel worden afgekoeld, zodat er geen ijskristallen in het preparaat ontstaan. Met het nieuwe apparaat, de Vitrojet, moet dit proces van vitrificatie verregaand worden geautomatiseerd. “Dat scheelt tijd, heel veel geld en er is minder kans op menselijke fouten”, licht Frank Nijpels toe.  “Goed beschouwd is de Vitrobot slechts een halfautomaat. Onze allereerste klant destijds, professor Wah Chiu uit Houston, noemde ons apparaat daarom ook liever Vitrobox. Waar de Vitrobot vooral de drager afkoelt, kunnen we met de Vitrojet het preparaat zelf direct koelen.” Om dat te bereiken spuit het apparaat twee dunne straaltjes ethaan van 180 graden onder nul op het preparaat. Daarmee is het te onderzoeken sample binnen 1 milliseconde diepgevroren. Vervolgens wordt het bewaard in vloeibaar stikstof bij -196 graden Celsius. “Het mooiste aan mijn werk vind ik eigenlijk dat ik mijn wetenschappelijke collega’s optimaal kan faciliteren. Vergeet niet dat een beetje sample soms wel een paar duizend euro kost”, merkt Nijpels op. “Eigenlijk zorg ik best goed voor mijn onderzoekers.”

Van meubelmaker tot scientific engineer

‘Mijn onderzoekers’, hij voelt het echt zo. Nijpels heeft er dan ook goed over moeten nadenken voordat hij besloot de overstap naar Cryo-Sol te wagen. “Met sommige wetenschappers heb ik in de loop der tijd een enorme klik gekregen. M4I-onderzoeker Raimond Ravelli bijvoorbeeld is voor mij niet alleen een goede vriend, maar ook een wetenschappelijk klankbord. Als ik iets maak, moet dat namelijk altijd nog geverifieerd worden door natuurkundige theorieën. Zelf heb ik die kennis niet; ik heb alleen lts gehad. Het heeft mij in mijn werk altijd wel dwars gezeten. Dat was al zo toen ik direct na school als meubelmaker aan het werk ging in Gronsveld. En eigenlijk is dat onzekere gevoel nooit helemaal weggegaan. Misschien heb ik de bevestiging van mijn onderzoekers dus ook wel nodig gehad, ja.” Bij Cryo-Sol komt Nijpels een vertrouwd gezicht tegen. Business developer Bas Lemmens moet wereldwijd de geesten rijp maken voor de Vitrojet. Nijpels kent hem nog van hun tijd samen bij groothandel Biozym in Landgraaf. “Dat was mijn eerste kennismaking met de wereld van laboratoria. Om samen met Bas nu de stap richting Cryo-Sol te zetten betekent voor mij heel wat. Ik krijg nu bovendien de kans om mijn werk af te maken, in zekere zin. Waar ik nooit aan de doorontwikkeling van de Vitrobot heb kunnen werken, kan ik dat nu wel doen met de Vitrojet.” Wat gebeurt er eigenlijk met IDEE en M4I nu de kip met de gouden eieren het nest verlaat? “Als ik het voor het zeggen had bij de UM, zou ik inzetten op een logische verbinding tussen IDEE en de nieuwe faculteit Science & Engineering (FSE). Daar ligt een prachtige kans om technische mensen aan te trekken”, zegt Nijpels met een stralende glimlach. “Niet alleen wetenschappers, maar ook mensen die goed voor hen kunnen zorgen…”   

Mark van der Linde (text), Rafaël Philippen (photography)

Lees ook

  • Alumnus Alessandro Portante rent twintig marathons in twintig dagen door de twintig regio's van zijn thuisland Italië, een uitdaging die hij Project Venti noemt.

  • Als je op een luchtige en gezellige manier kennis wilt maken met de plantaardige keuken, dan is Maastricht goes Vegan misschien iets voor jou. Dit non-profit kookevenement wordt georganiseerd door onder andere Werner Teeling van de Faculty of Psychology and Neuroscience.

  • David Baião Barata is geboren en getogen in Castelo Branco, in het oosten van Portugal. Zijn moeder kookte de reguliere Portugese keuken: goed gevulde soepen, veel vlees en dat alles overgoten met olijfolie. Pas tijdens zijn studie cel en moleculaire biologie in Lissabon ontdekt hij zelf het koken...