Scriptiebank overzicht

De Late Antieke Kleine Ijstijd (LALIA; 536-660 n.Chr.) is een periode van vulkanisch veroorzaakte klimaatafkoeling die goed gedocumenteerd is in Eurazië, maar onvoldoende gekarakteriseerd in West-Noord-Amerika. Deze studie onderzoekt de expressie van de LALIA in de White Mountains van Californië aan de hand van maximale laathoutdichtheid (MXD), verkregen via X-ray micro-computed tomography, en Raman-spectroscopische analyses van laathoutcellen in bristlecone pine (Pinus longaeva). De doelstellingen zijn het reconstrueren van regionale klimaatvariabiliteit, evalueren van het vermogen van Raman-spectroscopie om lignificatie-anomalieën geassocieerd met blue-ringvorming (BR) te detecteren, onderzoeken van de combinatie van MXD en Raman-gebaseerde proxies, en analyseren van hun respons op vulkanisch veroorzaakte afkoeling.
De MXD-reconstructie toont kortdurende afkoeling na de uitbarstingen van 536, 540 en 547 n.Chr., maar het LALIA-interval wordt gekenmerkt door uitgesproken interjaarlijkse variabiliteit en een relatief hoge gemiddelde temperatuur, eerder dan door langdurige aanhoudende afkoeling, in contrast met aanhoudende afkoeling gerapporteerd voor Euraziatische delen. Door de meest uitgebreide Raman-gebaseerde dendrochronologische dataset te construeren, toont deze studie dat Raman-spectroscopie lignificatie-anomalieën geassocieerd met BR-vorming detecteert, waarbij lignine-celluloseverhoudingen en lignine-celluloseverschillen de hoogste gevoeligheid vertonen en aanvullende onafhankelijke informatie bevatten ten opzichte van traditionele jaarringproxies. Zowel MXD als Raman-afgeleide lignificatiekenmerken vertonen consistent vertraagde responsen na grote uitbarstingen, wat suggereert dat combineren van proxies complementaire aspecten van fysiologische responsen op abrupte afkoeling vastlegt.
Deze resultaten ondersteunen een regionaal heterogene LALIA-expressie en tonen het potentieel aan van Raman-spectroscopie als dendroklimatologisch instrument. Instrumentele validatie, uitgebreide replicatie en grotere temporele dekking zijn noodzakelijke volgende stappen om Raman-afgeleide lignificatiekenmerken te vestigen als betrouwbare indicatoren van abrupte afkoeling.

Deze thesis onderzoekt de aanwezigheid van microplastics in de blauwgevlekte maskerrog (Neotrygon indica) aan de oostkust van Sri Lanka. In 24 maagdarmkanalen werden microplastics geïdentificeerd en gekarakteriseerd op basis van hun hoeveelheid, grootte en polymeertype. In 16 van de 24 onderzochte roggen (66,7%) werden microplastics aangetroffen, waarbij PET het dominante polymeertype was. Daarnaast werd onderzocht of de hoeveelheid microplastics samenhing met de lichaamsgrootte van de roggen. Ten slotte werd een praktische en contaminatie-gecontroleerde methode ontwikkeld en geëvalueerd voor het extraheren en identificeren van microplastics uit het maagdarmkanaal van Elasmobranchen, met aandacht voor toepassing in laboratoria met beperkte middelen. De resultaten leveren zowel nieuwe informatie over microplasticblootstelling bij N. indica als een methodologische basis voor toekomstig onderzoek naar microplastics bij haaien en roggen.

Fotocrosslinkbare gelatinederivaten worden veel gebruikt als biomaterialen voor lichtgebaseerde bioprinttechnieken. Tot de meest gevestigde materialen behoren gelatine-methacryloyl (GelMA) en gelatine-norborneen (GelNB), dankzij hun gunstige mechanische eigenschappen, goede verwerkbaarheid en biocompatibiliteit. Voortbouwend op de voordelen van beide systemen werd een dubbel photocrosslinkable gelatinederivaat ontwikkeld, gelatine-methacryloyl-norborneen (GelMANB), dat chain growth - en step growth-polymerisatie combineert. Hiermee wordt de afstembaarheid van het materiaal vergroot voor toepassingen binnen de longweefselengineering.

GelMANB werd gesynthetiseerd en gekarakteriseerd met protonkernspinresonantiespectroscopie (1H-NMR) om de substitutiegraden (DS) van zowel de methacryloyl- als de norborneengroepen te bepalen. Bioresins werden geformuleerd met verschillende polymeerconcentraties en gecrosslinkt met diverse thiolhoudende crosslinkers, waaronder dithiothreitol (DTT), polyethyleenglycoldithiol (PEG2SH), gethioleerde gelatine (GelSH) en een nieuw ontwikkeld gethioleerd elastine (ElnSH). De fysisch-chemische eigenschappen werden geëvalueerd aan de hand van photorheology, tensile test, frequentiesweepanalyses, gel-fractie- en zwelstudies. De verwerkbaarheid werd onderzocht met behulp van volumetric additive manufacturing (VAM). Daarnaast werden celbeladen GelMANB-bioresins gebioprint en werd de biocompatibiliteit geëvalueerd met MRC-5-fibroblasten via post-printing assays voor celviabiliteit en proliferatie.

1H-NMR-analyses bevestigden een succesvolle dubbele functionalisatie van gelatine met een afstembare substitutiegraad. GelMANB vertoonde een breed en controleerbaar spectrum aan mechanische eigenschappen, afhankelijk van de polymeerconcentratie en de gekozen crosslinker. De incorporatie van GelSH resulteerde in stijvere hydrogels, terwijl DTT en ElnSH materialen opleverden met mechanische eigenschappen die beter aansluiten bij die van longweefsel. Opmerkelijk was dat GelMANB/ElnSH-bioresins een hogere cytocompatibiliteit vertoonden dan GelMA-gebaseerde systemen.

Deze resultaten tonen aan dat GelMANB een veelzijdig en celvriendelijk fotocrosslinkbaar biomateriaal is voor lichtgebaseerde bioprinttechnieken. Dankzij de verbeterde afstembaarheid en verhoogde biologische relevantie biedt dit materiaal een veelbelovend platform voor de vervaardiging van fysiologisch relevante longweefselmodellen.

Mycotoxinen—kankerverwekkende gifstoffen geproduceerd door bepaalde schimmels—vormen een ernstige bedreiging voor de voedselveiligheid door contaminatie van basisgewassen zoals tarwe en maïs. Deze masterproef ontwikkelt een snelle, niet-destructieve en niet-invasieve detectiemethode die optische spectroscopie combineert met machine learning om meerdere mycotoxinen tegelijk op voedingsproducten te detecteren. Door fluorescentie- en reflectantiespectroscopie te integreren met golflengte-selectie toont het werk aan dat zowel classificatie- als regressiemodellen aan de regelgeving kunnen voldoen met slechts de 10 meest informatieve golflengten, terwijl classificatienauwkeurigheden van >90% haalbaar blijven. Dit minimalistische sensorkoncept maakt real-time triage en batchbrede monitoring mogelijk, zowel inline in industriële processen als in-field.

Listeria monocytogenes is een voedselpathogeen die listeriose veroorzaakt. Dit is een groot gezondheidsrisico voor ouderen, zwangeren, kinderen en immuungecompromitteerde patiënten. De detectie van Listeria monocytogenes in de voedingsindustrie is heel belangrijk. In mijn scriptie onderzoek ik of het mogelijk is om Listeria monocytogenes te detecteren met Fourier-Transformatie Infrarood spectroscopie.

Elektronen energieverlies spectroscopie (EELS) is een populaire analytische techniek die zeer direct informatie levert over de chemische samenstelling van een materiaal. Deze thesis gebruikt deep learning en en eigen gesimuleerde EELS dataset om automatisch EELS data te vertalen naar chemische info. Hierbij wordt de tussenkomst van een menselijke expert overbodig.

In deze thesis werd onderzocht op welke manier kan worden omgegaan met de steeds groter wordende datasets waar bedrijven tegenwoordig mee te maken krijgen. Na een theoretische studie over verschillende technieken voor de verwerking van de beschikbare dataset, werd uiteindelijk toegelegd op de techniek Deep Learning.

Mijn scriptie behandelt de inclusie van de invloed van magneetvelden in modellen van pulserende/'bevende' sterren.
Afhankelijk van de configuratie van het magneetveld en haar sterkte, worden verscheidene frequentieshifts waargenomen die diagnostisch kunnen dienen om stermodellen te verbeteren. Zo kan aan de hand van observaties het intern magneetveld worden bestudeerd, en, daaraan gekoppeld, de interne sterstructuur, die van uitermate belang is voor het bepalen van de verdere evolutie van de ster. Die evolutie is belangrijk, aangezien ze onder andere bepaalt hoe de ster, een kosmisch-chemische 'fabriek', zijn elementen verspreid over het universum.

Binnen een groep bacteriën met dezelfde genen wordt een grote diversiteit aan individuele karakteristieken en gedrag teruggevonden, dewelke gelinkt is aan hun activiteit en overleving. Momenteel weten we nog heel weinig over de factoren die een invloed kunnen hebben op deze diversiteit. Tijdens ons onderzoek werd het effect van interacties tussen bacteriële populaties op deze diversiteit onderzocht.

Fe- en Cu-uitgewisselde zeolieten vormen een veelbelovende piste in de zoektocht naar een katalysator voor de selectieve oxidatie van methaan naar methanol. In deze scriptie werd met behulp van spectroscopisch onderzoek de structuur van de actieve sites in Fe-CHA en Cu-MOR bepaald.

We bestuderen hoe, naar analogie met klassieke objecten als stoommachines, arbeid kan worden onttrokken uit zogeheten integreerbare kwantumsystemen. De specifieke opzet maakt gebruik van de techniek Bragg-spectroscopie, waarmee de toestanden van deeltjes kunnen worden gewijzigd door een ingenieus samenspel van laserlicht.

De natuur in snelheid gepakt: biomimetiek met zeolieten Een chemische binding van 105 kcal mol-1 breken, er een enkel zuurstofatoom tussen timmeren en dat op kamertemperatuur! Je mag ervan uitgaan, dat is een sterk staaltje chemie. Nochtans is dit wat bepaalde methanotrofe bacteriën, die zich voeden met methaan, presteren wanneer ze in hun metabolisme het weinig reactieve methaan omzetten naar methanol. Ze maken hiervoor gebruik van het methaan monooxygenase (MMO) enzym en klaren de klus aan een tempo waar men in de anorganische chemie enkel van kan dromen.

Zonne-energie 2.0: transparant, flexibel en goedkoopOveral in Vlaanderen zie je ze tegenwoordig op de daken liggen, die typische blauwzwarte silicium zonnepanelen. Zonne-energie wordt dan ook beschouwd als een van de beloftevolste hernieuwbare energiebronnen en er wordt volop op ingezet in de strijd tegen de klimaatopwarming. Enig idee hoeveel al die zonnepanelen nu werkelijk bijdragen tot de totale elektriciteitsproductie wereldwijd? Slechts 0.9%. Met andere woorden, bijna niets.

DIABETES? KNIP EEN VINGERNAGEL!eenvoudige, goedkope en niet-invasieve test vergemakkelijkt diagnose diabetes mellitus in ontwikkelingslanden Paul, een Congolese man van 45 jaar, is diabetespatiënt. Zonder de juiste medicatie en medische begeleiding heeft hij veel kans op ernstige problemen met bloedvaten, ogen, nieren, zenuwen en voeten. Paul weet echter niet dat hij aan de ziekte lijdt. Stel u maar eens voor: je leeft in een moeilijk bereikbaar dorp, ver weg van alle medische faciliteiten. De kans dat een hulpverlener de diagnose van diabetes bij Paul stelt is uitermate klein.

De toekomst van waterzuivering: plasmaontlading!Conventionele waterzuiveringsinstallaties zijn zelden uitgerust voor de verwijdering van micropolluenten. Als het gaat over micropolluenten, wordt er vaak gedacht aan de vervrouwelijking van het aquatisch leven door restanten van bijvoorbeeld de anticonceptiepil. Er zijn echter een tal van andere oorzaken waardoor micropolluenten in het afvalwater terecht komen. Denk maar aan pesticiden, oppervlakte-actieve stoffen en afvalstromen van de industrie.

Een kleine stap richting gentherapie met DNA-bindende peptidenHet verstarren van peptiden, een methode waarbij de 3D-structuur van de molecule wordt vastgezet, gebruikt men al enkele jaren binnen de medicinale chemie om een betere binding aan eiwitten te verkrijgen en om het peptide te beschermen tegen enzymatische afbraak.

De strijd tegen longkanker: metabole wijzigingen als diagnostisch hulpmiddel1,6 miljoen mondiale sterfgevallen per jaar. Ofwel 10 volgeladen Jumbo Jets die dagelijks op onorthodoxe wijze het aardoppervlak bereiken, zonder overlevenden. Deze zwarte rekenkunde valt toe te schrijven aan longkanker, wereldwijd de dodelijkste alsook een veelvoorkomende kanker. Feit is dat longkanker vaak pas in een vergevorderd stadium wordt ontdekt, wegens uitblijven van symptomen. Een vroege detectie van longkanker is daarom relevant.

Een belangrijke observatie in de kernfysica is dat er kernen zijn met een bepaalde configuratie van protonen en neutronen dieervoor zorgen dat ze opmerkelijke eigenschappen hebben. Deze kernen worden met de naam ‘magische kernen’ aangeduid envormen de hoeksteen van ons theoretisch begrip van de kernfysica. Een belangrijke open vraag binnen het hedendaagse on-derzoek is in hoeverre onze kennis over de gemakkelijk bestudeerbare magische kernen mag veralgemeend worden naar meerexotische kernen.

 Hoe herken je een valse robijn? Het geheim ontrafeld.Al van in de tijd van de Egyptenaren wordt aan edelstenen een zeer hoge waarde toegekend. Deze is te verklaren door het te lage aanbod dat de vraag niet kan volgen. In de modernere tijden zijn synthetische edelstenen op de markt gekomen met dezelfde samenstelling en eigenschappen om dit gat in de markt op te vullen. Deze synthetische stenen worden nu verkocht aan de prijs van de authentieke edelstenen hoewel deze minder kosten in productie en op zich lager in waarde geacht worden omdat ze namaak zijn.

Ziekenhuisbacterie ten dode opgeschreven door komst nieuwe antibiotica?Dit jaar werd aan de Universiteit Gent een efficiënte methode ontwikkeld om een nieuw en krachtig antibioticum te maken dat definitief komaf kan maken met de ziekenhuisbacterie. Een geautomatiseerde syntheseroute werd recent op punt gesteld zodat deze veelbelovende, maar complexe moleculen zeer snel en efficiënt kunnen geproduceerd worden.

Nieuwe wapens in de strijd tegen bacterieBesmette sojascheuten waren eind mei de oorzaak van een uitbraak van de EHEC-bacterie in Noord-Duitsland. Naast miljoenen euro’s schade voor de tuinbouwsector in bijna heel Europa was er ook veel menselijk leed. De bacterie was resistent tegen veel gebruikelijke antibiotica en eiste uiteindelijk 52 doden. Antibiotica resistente bacteriën veroveren de laatste tijd steevast meer terrein.

 

Benjamien Moeyaert
 
Scherper beeld dankzij fluorescente proteïnen.
 
Wie vandaag langs de kusten van Friday Harbor in Washington wandelt en zich aan een snorkelpartij in het frisse water waagt, heeft veel kans om grote scholen lichtgevende kwallen in het visier te krijgen. Dat was niet anders in de zestiger jaren, toen Osamu Shimomura, een Japans onderzoeker, naar de universiteit van Princeton trok om onderzoek te doen naar deze merkwaardige waterorganismen.