Tim Boogaerts postdoc mandaat FWO

Onderzoek Tim Boogaerts

Onderzoeksgroep

Expertise

Dr. Tim Boogaerts (TB) verkeeg zijn masterdiploma in Farmaceutische Wetenschappen: Geneesmiddelenontwikkeling aan de Faculteit Farmaceutische, Biomedische en Diergeneeskundige Wetenschappen aan Uantwerpen in 2018. Daarna startte TB aan zijn predoctorale opleiding waarbij hij focuste op de toegevoegde waarde van rioolwater-gebaseerde epidemiologie als complementaire epidemiologische databron over onze levensstijl en gezondheid (met een onderzoekverblijf aan de University of Queensland (Australië) in 2020). Tijdens zijn doctoraat was TB nauw betrokken bij het EuSeMe project dat rioolwateranalyses toepaste om een beeld te krijgen over opkomende drugsproblemen, waaronder designerdrugs, opioïden en crack cocaïne. Momenteel werkt TB als een postdoctoraal onderzoeker in het veld van analytische chemie en milieutoxicologie aan verschillende (internationale) rioolwater-georiënteerde projecten (STYX, PARC, PROMETHEUS, PARTINSIGHTS,…). Zijn postdoctoraal onderzoek focust op de ontwikkeling en validatie van analytische platformen gebaseerd op (niet-)doelwit gerichte screenings op menselijke afbraakstoffen van milieucontaminanten in stedelijk afvalwater. Door rioolwater te gebruiken als complementaire tool voor milieukundige screenings, probeert TB fundamentele kennis te vergaren over het menselijk exposoom op het populatieniveau. Vanaf 2024 is TB ook een actief coördinerend lid van de Sewage CORe Group Europe die jaarlijks de Europese rioolwater monitoringscampagne organiseert met de daaraan gelinkte inter-laboratorische testen. In deze context is TB ook betrokken bij de nationale rioolwater-gebaseerde monitoring van afvalwater van verschillende Belgische steden op verschillende stimulantia (waaronder amfetamine, cocaine (ook crack), ecstasy, methamfetamine en ketamine). Tot slot probeert TB actief om de toepassing van vloeistofchromatografie en massaspectrometrie uit te breiden naar ander onderzoeksgebieden, zoals aangetoond door zijn deelname als co-promotor in de ontwikkeling van een preklinisch cornea-on-chip model om de permeabiliteit van de cornea na te gaan. TB heeft in het verleden ook actief geprobeerd om de onderzoeksresultaten aan het Toxicologisch Centrum te delen aan het brede publiek via verschillende platformen (bvb. Nerdland Festival, Vlaamse PhD cup, Universiteit van Vlaanderen, Dag van de Wetenschap,...).

Dynamische populatiemerkers en methodologische overwegingen voor het inschatten van populatiegroottes in rioolwaterzuiveringsgebieden voor rioolwaterepidemiologie. 01/04/2025 - 30/03/2026

Abstract

Rioolwaterepidemiologie is een betrouwbare informatiebron over onze levensstijl en onze gezondheid (bvb. illegale drug- en geneesmiddelengebruik, blootstelling aan chemicaliën en pathogenen). Populatienormalisatie is cruciaal voor spatio-temporele surveillance, maar er is een dringende nood aan dynamische populatiemerkers om nauwkeurig te corrigeren voor dagelijkse variaties in de populatiegrootte van rioolwaterzuiveringsgebieden. Momenteel maakt minder dan 5% van de rioolwateronderzoeken en meetcampagnes gebruik van deze merkers, en validatie ontbreekt in deze beperkte subset. Dit leidt tot significante onzekerheden bij het inschatten van het gebruik of de blootstelling per inwoner aan verschillende chemicaliën of pathogenen. Om deze onzekerheden te reduceren, is de optimalisatie en validatie van nieuwe populatie biomerkers essentieel. Recent zijn verschillende endogene en exogene metabolieten voorgesteld als potentiële kandidaten om te corrigeren voor variaties in populatiegrootte. Door de lage concentraties van deze populatiebiomerkers in ongezuiverd afvalwater en de complexiteit van deze matrix, is er behoefte aan innovatieve analytische methoden om deze chemicaliën accuraat en precies te meten in rioolwater. Door chromatografie en massaspectrometrie toe te passen zal het PROMETHEUS project fundamentele kennis aanleveren over de aanwezigheid van verschillende populatiebiomerkers in rioolwater. Door de massaladingen van deze merkers te correleren met relevante metadata (bvb. mobiele telefoondata) in verschillende locaties zal dit project nieuwe dynamische populatiemerkers identificeren en valideren voor relatieve trendanalyse en inschatting van de absolute populatiegrootte van een rioolwaterzuiveringsgebied.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Fundamentele analytische inzichten in de distributie van chemicaliën tussen gesuspendeerde vaste deeltjes en de vloeistoffase van rioolwater en de implicaties voor rioolwater-gebaseerde epidemiologie (PARTINSIGHTS). 01/01/2025 - 31/12/2028

Abstract

Rioolwater-gebaseerde epidemiologie past de analyse van ongezuiverd rioolwater toe om de blootstelling aan chemicaliën en xenobiotica op populatieniveau op te volgen. Fundamentele kennis ontbreekt echter over de distributie van chemische stoffen tussen de vloeistoffase en gesuspendeerde vaste deeltjes in rioolwater. Hoewel de ontwikkeling en validatie van analytische platformen aan de basis van rioolwaterepidemiologie liggen, focust minder dan 1% van de studies op de aanwezigheid van chemicaliën in de gesuspendeerde vaste deeltjes. Ons project zal daarom nieuwe inzichten bieden in de verdeling van chemische stoffen tussen de verschillende fases in rioolwater. Om dit te bekomen worden innovatieve analytische methoden geïntroduceerd om drie modelcomponenten (THC-COOH, fluoxetine, methadon) en hun surrogaten in de vloeistoffase, de gesuspendeerde vaste deeltjes en ongezuiverd rioolwater te meten. Daarnaast zullen verschillende distributiemodellen aangewend worden om de verdeling van deze stoffen in rioolwater onder verschillende experimentele condities te bestuderen. De vergaarde kennis van deze experimenten zal in een real-life set-up gebruikt worden om de relevantie van de verdeling van chemicaliën tussen de verschillende fracties van rioolwater te onderzoeken. Zo zal dit project antwoord bieden op de bestaande kennistekorten in rioolwater-gebaseerde epidemiologie en een meer accurate spatiële en temporele trendanalyse van chemische blootstelling op populatieniveau toelaten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Van prototype tot validatie: De eerste cornea-on-chip voor het ontwikkelen van oogmedicatie en irritatietesten. 01/11/2024 - 31/10/2026

Abstract

Deze studie heeft als doel de cornea-op-chip (CoC) te verbeteren, wat een microfluidisch apparaat is in het formaat van een microscopieglaasje. Het bevat acht hoornvliesconstructen die de barrière van het menselijke hoornvlies nabootsen. Het doel is om het huidige prototype te valideren als een pre-klinisch model van het menselijke hoornvlies, met focus op de permeabiliteit van geneesmiddelen en het evalueren van de toxiciteit. Door samen te werken met het Centrum voor Microsysteemtechnologie van de Universiteit Gent, combineren we onze expertise in het kweken van hoornvliesweefsel en microfluïdica met mijn achtergrond in GMP-productie om de prestaties van de CoC te beoordelen. De effectiviteit van het CoC-platform als een model voor geneesmiddelabsorptie wordt nagegaan door het beoordelen van de permeabiliteit van geneesmiddelen. Om mogelijke beperkingen van het CoC model te verbeteren, zal ik de biocompatibiliteit van verschillende biomaterialen onderzoeken om het celgedrag en de doorlaatbaarheid van geneesmiddelen te verbeteren, waarmee de basis wordt gelegd voor de tweede en verbeterde versie van het model. Verder zal ik door middel van multi-omics analyses de interacties tussen cellen en materialen onderzoeken om waardevolle inzichten te verkrijgen. Ten slotte wordt de cornea-op-chip gebruikt om strategieën te identificeren die de hoornvliesbarrière omzeilen via het gebruik van zogenaamde penetration enhancers, om zo de effectiviteit van geneesmiddel afgifte te verhogen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Nieuwe analytische workflows gebaseerd op multi-dimensionale chromatografie en hoge resolutie massaspectrometrie om humane blootstelling aan chemische contaminanten te onderzoeken via rioolwateranalyses. 01/10/2023 - 30/09/2026

Abstract

Er is nood aan bijkomende kennis over contaminanten waaraan mensen worden blootgesteld. Rioolwaterepidemiologie bestaat uit de analyse van chemische merkers voor interne en externe blootstelling in rioolwater en is een complementaire aanpak om het exposoom in onze bevolking op te volgen. Omwille van de lage concentraties van deze stoffen in rioolwater en de complexiteit van de matrix moeten er nieuwe multidimensionale chromatografische en massaspectrometrische methoden worden ontwikkeld die de contaminanten kunnen identificeren en kwantificeren in rioolwater. Door deze analytische technieken (zoals 2-dimensionale chromatografie, ionenmobiliteitsspectrometrie en hoge resolutie massaspectrometrie) toe te passen, kan het STYX project kennis over verschillende aspecten van menselijke blootstelling aan nieuwe stoffen aan het licht brengen. Bijkomend, zal dit project de doelwit en suspect screening analytische methoden verenigen en harmoniseren voor de detectie en identificatie van contaminanten en hun metabolieten in rioolwater om zo inwendige en uitwendige blootstelling te onderzoeken in verschillende locaties. Om de stalen op te zuiveren zal er gebruik worden gemaakt van innovatieve staalvoorbereidingsmethoden die in staat zijn om concentraties van chemicaliën in de vaste en vloeibare fase te meten. Verder zal het onderzoek van spatio-temporele trends patronen in blootstelling aan contaminanten aanwijzen en kunnen locaties met een hoge blootstelling worden geïdentificeerd.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Schatting van de impact van het gebruik van opioïden in Belgische gemeenschappen via de combinatie van rioolwateranalyse en voorschrijfgegevens. 01/01/2019 - 31/10/2019

Abstract

Het gebruik van opioïden is recent sterk toegenomen met als resultaat een crisis met epidemische eigenschappen in Noord-Amerika. Ook in Europa is het gebruik van opioïden in stijgende lijn, maar in mindere mate dan in Noord-Amerika. Toch is het belangrijk om het gebruik van deze substanties in Europa nauw in de gaten te houden. In dit project zal er een high throughput bioanalytische assay ontwikkeld worden om een brede range aan biomarkers van opioïdengebruik in rioolwater te kunnen detecteren. Met deze assay kunnen we dan realtime, objectieve en complementaire informatie vergaren over het gebruik van opioïden in hoge spatiële en temporele resolutie door middel van staalnames van rioolwater in verschillende locaties in België. Deze data betreffende het gebruik van opioïden zal getrianguleerd worden met andere data (bvb. Farmanet, Gezondheidsenquête) om zo een beter genuanceerd beeld te krijgen over het gebruik van opioïden in België. Dit is van belang voor beleidsmakers om strategieën te optimaliseren en te evaluaren betreffende de preventie, behandeling en risicovermindering met betrekking tot opioïdengenbruik. De data kan verder ook gebruikt worden om de illegale markt van opioïden beter in kaart te brengen en om de relatie tussen socio-demografische parameters en het gebruik van deze substanties beter in te schatten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject