Filip Kiekens hoogleraar

Onderzoek Filip Kiekens

Onderzoeksgroep

Expertise

Onderzoek naar conventionele geneesmiddelvormen Onderzoek naar Probiotica-producten (Formulaties en productietechnieken) Onderzoek naar geneesmiddelvormen voor slecht-wateroplosbare actieve stoffen

Cyber-fysisch systeem voor de gepersonaliseerde toediening van medicatie via de neus. 01/05/2023 - 30/04/2024

Abstract

Het bovenste deel van de neusholte is een unieke, en lange tijd onderbenutte, omgeving voor de toediening van medicatie. Intra-nasale toediening van therapeutische middelen voor neurodegeneratieve ziekten heeft niet dezelfde beperkingen als andere toedieningswijzen. Een effectieve toediening via de neusholte is echter allesbehalve vanzelfsprekend vanwege de grote morfologische variabiliteit en het dynamische karakter ervan. Dit vereist een persoon-specifieke aanpak die toelaat om live morfologische data van de neusholte te capteren, en deze vervolgens op intelligente wijze benut tijdens de toediening van de therapeutische middelen. In dit projectzetten we de eerste belangrijke stap in de richting van deze effectieve intra-nasale toediening: het ontwerpen en bouwen van een compact apparaat dat op niet-invasieve wijze de driedimensionale vorm van de neusholte registreert.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

    Project type(s)

    • Onderzoeksproject

    Entomovectoring van melkzuurbacteriën voor de bestrijding van Botrytis cinerea op de aardbeiplant. 01/11/2022 - 31/10/2024

    Abstract

    De fytopathogene schimmel, Botrytis cinerea, is de meest voorkomende reden voor afkeuring van fruit in kleine fruitgewassen zoals de aardbeiplant. Om zich van deze schimmel te ontdoen, wordt wereldwijd nog steeds het meest gekozen voor chemische fungiciden. Omwille van een toegenomen resistentie, een aangroeiend milieubewustzijn, de aanhoudende vraag van de consument voor minder residuen van pesticiden en de meer stringente beleidsregels in vele landen, wordt binnen het kader van integrated pest management (IPM) gezocht naar duurzame alternatieven. Binnen dit project wordt biocontrole met behulp van melkzuurbacteriën bestudeerd als alternatief. Melkzuurbacteriën zijn ruimschoots gekend omwille van hun beschermende functie in voedingssupplementen, maar hun rol op de plant en hun mogelijkheden als biocontroleorganisme op de fyllosfeer zijn slechts in beperkte mate onderzocht. Om inconsistente prestaties op het veld, een veelvoorkomend probleem bij biocontrole, te vermijden, zullen kandidaten worden gescreend naar hun potentieel om zich te manifesteren op de fyllosfeer. Ook de manier van aanbrengen op de plant wordt hierop afgestemd. Zo zal gebruik worden gemaakt van entomovectoring waarbij een vector, Bombus terrestris, een geoptimaliseerde formulering van melkzuurbacteriën zal aanbrengen op de bloemen van de aardbeiplant. Op deze wijze worden bestuiving en gewasbescherming gecombineerd en wordt een efficiënt transport naar de doellocatie, de bloem, gegarandeerd.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

    Project type(s)

    • Onderzoeksproject

    OPTIMISE: Geavanceerde bioreactoren en processing infrastructuur voor het cultiveren van gunstige microorganismen tot hogere opbrengst. 01/05/2020 - 30/04/2024

    Abstract

    Nuttige micro-organismen hebben een wijd scala aan biomedische, milieu en engineering toepassingen. Vele fundamentele en meer toegepaste O&O projecten worden gehinderd door de nood aan geavanceerde apparatuur voor de opschaling van en het processen van de microbiële culturen. Een consortium van bio-, burgelijke, en farmaceutische ingenieurs brengen de toepassingen van en het onderzoek naar probiotica aan UAntwerpen verder voorruit. De focus ligt op het managen van gedeelde apparatuur en expertise. Het hart van de apparatuur is een 100 l piloot bioreactor voor bacteriën, gisten en algen. Het toestel is volledig computer gestuurd en gemonitord en uitgerust met een steam-in-place unit. Het is verder uitgerust met sensoren en valven die de automatische sturing van belangrijke procesparameters (pH, opgeloste zuurstof, turbiditeit, …) toelaten. Het volledige systeem is GMP compatibel en in "pharmaceutical grade" staal. Een 10 l bioreactor is voorzien voor de optimalisatie van de cultuurcondities. De bioreactoren worden aangevuld met een incubator-schudder voor het opgroeien van inocula en post-processing apparatuur om de biomassa verder professioneel op te werken. Deze apparatuur bestaat voornamelijk uit een grotere lage-tot-hogesnelheidscentrifuge en een piloot sproeidroger voor verlenging van de houdbaarheid en de opwerking van de biomassa naar zijn toepassing.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

    Project type(s)

    • Onderzoeksproject

    Multi-inzetbaar x-straal poederdiffractieplatform voor materiaalwetenschappen. 01/01/2020 - 31/12/2021

    Abstract

    Dit projectvoorstel behelst veelzijdige instrumentatie voor het bepalen van kristalliniteit, eenheidscelgrootte en structuur van organische, metaal-organische en anorganische materialen. Verschillende groepen aan de UAntwerpen hebben een dringende nood aan snelle, betrouwbare x-straaldiffractiedata, bij lage hoeken om grote eenheidscellen te bepalen, en bij voorkeur in 2D om de homogeniteit van de stalen te bewaken. Het voorgestelde apparaat heeft een Cu K alpha x-stralenbron, horizontaal sample platform (Bragg-Brentano geometrie), de mogelijkheid tot lage hoeken te meten (0.5° in theta), en een snelle en gevoelige 2D solid state detector. Het zal worden gebruikt voor materiaalonderzoek in anorganische poreuze materialen (zeolieten, templated silica en titania), metaal-organische materialen (kristallijne metaal-organische netwerken - MOFs), organische materialen (vetzuren, bouwstenen voor PUR) en de identificatie en karakterisatie van pigmenten voor de studie en conservatie van schilderijen van oude meesters. Daarenboven kan er door het gebruik van de PDF (probability density function), die rechtstreeks volgt uit de gemeten x-straalverstrooiing, de gemiddelde orde op korte afstand in niet kristallijne materialen (glas, amorfe poeders) worden beschreven.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

    • Intelligentie in processen, geavanceerde katalysatoren en solventen (iPRACS)

    Project type(s)

    • Onderzoeksproject

    Toedieningsvormen en in vivo werkzaamheid van de serine protease inhibitor UAMC-00050 in een preklinisch model voor prikkelbare darm syndroom. 01/10/2018 - 30/09/2019

    Abstract

    De serine protease inhibitor UAMC-00050 toonde effectiviteit in 2 preklinische modellen voor IBS na systemische toediening. De compound zal geformuleerd worden voor orale en rectale toediening en getest worden in een rat IBS model op dosisbepaling, werkzaamheid, tijdstip van toediening en serumconcentraties. Dit betreft een belangrijke stap richting valorisatie van de verbinding.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

    Project type(s)

    • Onderzoeksproject

    In vivo POC van potentiële probiotica voor de bovenste luchtwegen (REINSPIRE). 01/01/2018 - 31/12/2018

    Abstract

    Probiotica worden door de Wereldgezondheidsorganisatie en het FAO gedefinieerd als 'levende microorganismen die, wanneer ze worden toegediend in voldoende hoeveelheden, een gezondheidsbevorderend effect hebben op de gastheer'. Deze micro-organismen worden vooral toegediend aan het maagdarmkanaal via gefermenteerde voeding of capsules. In voorgaand onderzoek konden wij een aantal bacteriële stammen isoleren die, op basis van in vitro laboexperimenten, potentiële probiotische eigenschappen hebben voor de bovenste luchtwegen. In dit project willen we de proof of concept (POC) leveren dat minstens één van deze stammen ook in vivo interessante eigenschappen heeft, met name dat deze stam de bovenste luchtwegen kan koloniseren van gezonde vrijwilligers na orale en nasale toediening.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

    Project type(s)

    • Onderzoeksproject

    Onderzoek naar het formuleren van slecht wateroplosbare geneesmiddelen in PLGA nanopartikels met behulp van sproeidroog-technologie. 01/10/2017 - 30/09/2021

    Abstract

    De beperkte wateroplosbaarheid van nieuwe actieve farmaceutische stoffen blijft nog steeds een cruciale uitdaging voor formulatie-experten. Voordat een geneesmiddelmolecule de algemene systemische circulatie kan bereiken en vervolgens zijn werkingsplaats, moeten de oraal ingenomen geneesmiddelen eerst in oplossing gaan in de gastro-intestinale vloeistoffen. Gezien de zoektocht naar actieve stoffen gebeurt via organische solvent systemen in hoge doorvoer screeningexperimenten, en via struktuur-activiteit onderzoek, bezitten de 'Hit-moleculen' een heel hoge lipofiliciteit, een hoog moleculair gewicht en smeltpunt en een heel lage wateroplosbaarheid. In dit project worden verschillende formulatie-technologieën vergeleken waarmee de biologische beschikbaarheid van de geneesmiddelmoleculen kan verhoogd worden. Belangrijk deel wordt het onderzoek naar een innovatieve technologie, namelijk het sproeidrogen van nanopartikels (NP's), in vergelijking met 3 meer conventionelere formulatietechnieken (complexatie via cyclodextrines, amorfe systemen en PolyLactic-co-Glycolic Acid (PLGA)-nanopartikels.) Ingebed in het Antwerp Drug Discovery Network, is het laboratorium voor Farmaceutische Technologie en biofarmacie is uitermate geplaatst om het volledige potentieel te onderzoeken uit diverse geneesmiddelmoleculen die binnen de UA gebruikt worden in de verschillende labo's. Daarbij wordt ook de in-vivo expertise binnen de LMPH groep ondersteund gezien de formulaties gebruikt (kunnen) worden in in-vivo experimenten.

    Onderzoeker(s)

    Onderzoeksgroep(en)

      Project type(s)

      • Onderzoeksproject

      Probiotica in een vaste, orale toedieningsvorm voor faryngeale toediening. 01/01/2017 - 02/11/2020

      Abstract

      Respiratoire infecties kennen een hoge morbiditeit. Doorgaans worden deze infecties symptomatisch behandeld, maar regelmatig wordt er ook antibiotica voorgeschreven. Een overmatig gebruik van antibiotica leidt tot resistentie en deze resistentie is een van de grootste problemen waar de medische wereld mee wordt geconfronteerd. De nood aan een nieuwe therapie, ter behandeling van respiratoire infecties, is dan ook hoog. Uit onderzoek is gebleken dat een verstoord microbioom ter hoogte van de farynx een belangrijke oorzaak is van respiratoire aandoeningen. Probiotische bacteriën zijn in staat om dit microbioom te herstellen, wat bescherming biedt tegen respiratoire infecties. Dit onderzoek focust zich op deze nieuwe strategie en heeft tot doel het formuleren van een een zuigtablet voor de faryngale toediening van probiotische bacteriën. Bij het produceren van een zuigtablet treedt er een mechanische stress op tijdens het proces van directe compressie. Deze mechanische stress kan de probiotische bacteriën beschadigen waardoor de mogelijkheid bestaat dat deze niet meer in staat zijn om het microbioom te herstellen. Om het slagen van de therapie te garanderen, is het bijgevolg belangrijk om te onderzoeken welke formulatie- en procesparameters deze bacteriën optimaal kunnen beschermen. Omgevingsfactoren zoals temperatuur en vochtigheid kunnen de stabiliteit van de formulatie beïnvloeden. Verschillende experimenten zullen dan ook worden uitgevoerd om deze invloed na te gaan. De doeltreffendheid en de veiligheid zullen worden onderzocht door middel van verschillende in vitro testen.

      Onderzoeker(s)

      Onderzoeksgroep(en)

        Project type(s)

        • Onderzoeksproject

        Implementatie van een referentie centrum voor farmaceutische en farmacologische studies in Cuba ter ondersteuning van het gebruik van formulaties op basis van inheemse natuurproducten. 13/03/2016 - 31/12/2019

        Abstract

        Dit project heeft als doel de implementatie van een referentie centrum voor farmaceutische en farmacologische studies in Cuba ter ondersteuning van het gebruik van formulaties op basis van inheemse natuurproducten. Dit omvat de bereiding van plantenextracten, extractie en opzuivering, analyse en structuuropheldering, farmacologische evaluatie, en ontwikkelen van systemen voor optimale biologische beschikbaarheid. Dit dient te gebeuren volgens internationale standaarden, om het gebruik van natuurproducten in het National System of Health (NSH) in Cuba te bevorderen.

        Onderzoeker(s)

        Onderzoeksgroep(en)

          Project type(s)

          • Onderzoeksproject

          ProCure: Definiëren van de toekomst van probiotica voor aandoeningen van de bovenste luchtwegen 01/01/2016 - 31/12/2019

          Abstract

          Dit project streeft emaar probiotische strategieen te exploreren die infecties van de bovenste luchtwegen ('upper respiratory tract', URT) efficient kunnen reduceren. Hiervoor zal een platform opgericht worden (1) om nieuwe probiotische stammen te selecteren voor deze innovatieve niche, (2) om innovatieve processen te ontwerpen voor de formulatie, het opschalen en de toepassing van deze probiotische stammen en (3) om innovatieve testen te ontwikkelen gebaseerd op cellulaire, meer complexe polymicrobiele systemen en microbioomanalysen van de URT. Hiermee zal de impact van probiotica, andere voedingsgerelateerde componenten en farmaceutica op de rnicrobiota van de URT bestudeerd kunnen worden.

          Onderzoeker(s)

          Onderzoeksgroep(en)

          Project type(s)

          • Onderzoeksproject

          Onderzoek naar het formuleren en produceren van probiotica in buccale toedieningsvormen. 01/10/2015 - 31/12/2016

          Abstract

          Voor vele nasofaryngeale aandoeningen zoals otitis media , acute en chronische sinusitis en faryngitis, doen patiënten vaak aan zelfmedicatie met behulp van over-the-counter-producten. Vaak ontbreken klinische data om gebruik van orale en topicale decongestiva, expectorantia of nasale zoutoplossingen te verantwoorden en herval is frequent. Anderzijds komt bij antibiotica-gebruik de resistentie-problematiek naar voor. Het uitgangspunt van dit project is dat lokale mond- of neussprays en zuigtabletten, geformuleerd met Lactobacillus species, de bestaande therapieën zouden kunnen verbeteren. Heel wat ziektebeelden van neus en keel vertonen immers een microbieel onevenwicht tussen een verhoogd aantal pathogene microben versus verminderde goedaardige microbiota. Meer nog, het is niet ondenkbaar dat probiotica-toedieningsvormen kunnen gebruikt worden als alternatieve therapie voor bvb de antibiotica-behandeling die nu vaak voorgeschreven wordt bij infecties van bovenste luchtwegen. Tijdens dit project zal fundamenteel formulatie- en procesonderzoek plaatsvinden ter voorbereiding van (pre)klinische studies. Het gebruik van proeidrogen als productietechnologie is een belangrijke technologische innovatie, terwijl lyofilisatie als referentietechniek wordt toegepast. Voordelen van de sproeidroogtechniek zijn de opschaalbaarheid en grote capaciteit. De accurate controle van de procesparameters en het bekomen van een gepreformuleerd poeder zijn bijkomende voordelen. Er wordt onderzoek verricht naar de beste formulatie-parameters wat betreft de hulpstoffen. Zij vervullen enerzijds een beschermende werking ten op zichte van de bacteriën en anderzijds beïnvloeden zij de morfologie van het poederdeeltje (belangrijk voor de zuigtablet-formulatie). Tevens wordt nagegaan welke hulpstoffen een goede adhesie stimuleren aan het buccale epitheel zodat de probiotica voldoende lang aanwezig blijven om een effect te bewerkstelligen. De cell viability van de probiotica wordt onderzocht in functie van de sproeidroog procesparameters. Het einddoel van dit project is een buccale zuigtablet met een voldoende grote efficaciteit en stabiliteit. Tijdens dit project wordt nauw samengewerkt met het onderzoekslaboratorium van Prof . Dr. Sarah Lebeer voor de microbiologische aspecten, in het kader van een IOF-SBO project.

          Onderzoeker(s)

          • Promotor: Kiekens Filip
          • Co-promotor: Claes Ingmar
          • Mandaathouder: Byl Eline

          Onderzoeksgroep(en)

            Project type(s)

            • Onderzoeksproject

            Ontwikkelen van een kennisplatform voor de realisatie van een uitgebreid en innovatief probiotica gamma. 02/02/2015 - 31/01/2017

            Abstract

            Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de opdrachtgever. UA levert aan de opdrachtgever de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

            Onderzoeker(s)

            Onderzoeksgroep(en)

            Project type(s)

            • Onderzoeksproject

            Medicinale chemie - drug discovery (ADDN). 01/01/2015 - 31/12/2020

            Abstract

            Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

            Onderzoeker(s)

            Onderzoeksgroep(en)

            Project type(s)

            • Onderzoeksproject

            Optimalizatie van nieuwe lead verbindingen voor de behandeling van Afrikaanse trypanosomiasis met behulp van innovatieve medicinale chemie en formulatie. 01/01/2015 - 31/12/2018

            Abstract

            Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

            Onderzoeker(s)

            Onderzoeksgroep(en)

            Project type(s)

            • Onderzoeksproject

            Onderzoek naar de invloed van het watergehalte en de wateractiviteit bij gesproeidroogde probiotica in nasofaryngeale en buccale formulaties. 01/02/2014 - 31/12/2014

            Abstract

            Dit project onderzoekt hoe de kritische formulatie- en procesparameters de zeta-potentiaal en de wateractiviteit in nasale/buccale sprays en zuigtabletten kunnen beïnvloeden, met specifiek Lactobacillus rhamnosus als probiotica stam. De link tussen de wateractiviteit en het absolute water gehalte van gesproeidroogde poeders en de cel 'leefbaarheid' zal onderzocht worden onmiddellijk na productie, alsook na bewaren in een stabiliteitsstudie.

            Onderzoeker(s)

            Onderzoeksgroep(en)

              Project type(s)

              • Onderzoeksproject

              Ontwikkeling van een preklinisch platform aan de UA voor de evaluatie van nieuwe therapeutische benaderingen rond ziekten van het oogoppervlak. 01/01/2014 - 31/12/2015

              Abstract

              Aandoeningen aan het oppervlak van het oog, zoals droge ogen, vertonen een prevalentie tussen 15 en 29%. De enige FDA goedgekeurde behandeling op voorschrift is cyclosporine 0.05% (Restasis®), maar deze formulatie is niet beschikbaar in de EU. Nieuwe therapieën voor ziekte aan het oogoppervlak zijn dus noodzakelijk. De expertise aanwezig in ADDN creëert een unieke opportuniteit om hierrond een onderzoeksplatform op te zetten met als doel een verhoogde samenwerking met bedrijven.

              Onderzoeker(s)

              Onderzoeksgroep(en)

              Project type(s)

              • Onderzoeksproject

              Ontwikkelen van een platform voor de selectie en formulering van nasofaryngeale probotica. 01/12/2013 - 30/11/2015

              Abstract

              Probiotica zijn vooral gekend als voedingssupplementen die een positief effect kunnen hebben op de humane gezondheid door de microbiële balans in het darmsysteem te verbeteren. Infecties van neus en keel vertonen een gelijkaardig microbieel onevenwicht, maar hiervoor zijn probiotica nog maar weinig onderzocht. Locale sprays of tabletten met gecontroleerde vrijzetting en adhesie, en dan vooral met Lactobacillus species, zouden de bestaande therapie van deze infecties kunnen verbeteren.

              Onderzoeker(s)

              Onderzoeksgroep(en)

              Project type(s)

              • Onderzoeksproject