Multifunctionele nanopartikels: Een blik in de toekomst van de medische wereld Martijn Peters, Universiteit Hasselt, België Gedurende deze studie in het Instituut voor Materiaal Onderzoek aan de Universiteit Hasselt werd er onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van nieuwe procedures/materialen welke de synthese van geavanceerde nanopartikel modellen vergemakkelijken. Zo werd er gezocht naar een nieuwe mogelijkheid om het gebruik van ingewikkelde en tijdrovende procedures, nodig voor deeltjes te voorzien van chemische aanhechtingsgroepen op hun oppervlak, overbodig te maken.

Tumoren lichten op in het donkerIn tegenstelling tot de meeste luminescente materialen, blijven persistent luminescente of ‘glow-in-the-dark’ materialen nog lange tijd licht uitzenden nadat ze blootgesteld werden aan licht met hogere energie. Veiligheidssignalisatie is de belangrijkste toepassing van deze materialen, maar ze worden ook gebruikt in allerlei speelgoed en gadgets. In principe zijn ze ook bruikbaar in de medische beeldvorming, mits de toxiciteit beperkt is en de emissiekleur zich in het rode tot infrarode gebied bevindt.

 VAN JUWELEN TOT KANKERBESTRIJDINGGOUD NANODEELTJES DOOR DE OGEN VAN EEN ELECTRONENMICROSCOOPOp macroscopische schaal wordt goud vaak gebruikt bij het creëren van juwelen. Echter, goud nanodeeltjes hebben een veelvoud aan toepassingen. Zo kunnen ze bijvoorbeeld in de medische wereld gebruikt worden in de strijd tegen kanker. In de toekomst zullen de mogelijkheden van het gebruik van deze deeltjes toenemen. Hiervoor moet onder andere de structuur van de deeltjes grondig geanalyseerd worden. Moderne elektronenmicroscopie is daarbij van cruciaal belang.

Stormen in de zonneatmosfeerOok op de Zon stormt het regelmatig. Tijdens een zonnestorm verstoort de impact van atomen en vrije elektronen het evenwicht in de corona, de buitenste laag van de zonneatmosfeer. Aangezien we met onze telescopen niet dicht genoeg bij de zon kunnen komen om rechtstreeks de effecten van deze verstoringen te meten, zijn wiskundige modellen nodig om de impact van zulke verstoringen in de corona te voorspellen.

Snelle detectie van ziekteverwekkende bacteriën op groenten en fruitEten van verse groenten en fruit wordt vandaag de dag meer en meer aangemoedigd. Verse groenten en fruit leveren immers de nodige dosis van onze dagdagelijkse voedingsstoffen. Talrijke studies hebben aangetoond dat je door het eten van groenten en fruit een verlaagd risico hebt op verschillende chronische ziekten zoals zwaarlijvigheid, hart- en vaatziekten en bepaalde vormen van kanker. Echter, zoals overal in onze omgeving, zijn bacteriën talrijk aanwezig op groenten en fruit.

Onderzoek naar de mariene grenslaag in een lagesnelheidswindtunnelIn hoeverre heeft leven en werken aan boord van een chemicaliëntanker een invloed op de gezondheid van de werknemers? Om op deze vraag een antwoord te formuleren moeten de concentraties van de gassen die rond het schip hangen bekend zijn. Onderzoek aan boord van chemicaliëntankers is niet altijd vanzelfsprekend, gezien de verschillende variabelen zoals windsnelheid, windrichting, soort gas, design van het schip,...Met dit in het achterhoofd werd er gekozen om onderzoek te verrichten in de windtunnel van Peutz  te Molenhoek in Ne

De voorspelbaarheid van de PukkelpopstormDe ramp tijdens het Pukkelpopfestival van 2011 ligt al een tijdje achter ons, maar de hevigheid en de gevolgen van die storm waren dermate groot, dat er nog steeds onderzoek wordt gevoerd naar de meteorologische condities van die gebeurtenis. In deze scriptie werd onderzocht in hoeverre het mogelijk is de Pukkelpopstorm te voorspellen met de huidige weermodellen.

Een nieuwe aanpak van de zoektocht naar stop quarks aan de Large Hadron Collider met behulp van de matrixelementmethodeSinds de ontdekking van het Higgs deeltje in 2012 is het standaard model der deeltjes weer op het voorplan verschenen. Ondanks zijn opmerkelijke overeenkomst met experimentele resultaten kan dit model niet alles verklaren. Een mogelijke oplossing voor tal van onopgeloste vragen is de introductie van een nieuwe symmetrie, “supersymmetrie”, die deeltjes en krachten op gelijke voet behandelt.

Plasmatechnologie helpt revisies van  heupimplantaten vermijdenMet een bevolking die steeds ouder wordt en er een actievere levensstijl op nahoudt, neemt het aantal heupvervangingen jaar na jaar toe. In 2005 waren dit er 600 000 wereldwijd en tegen 2030 wordt een toename van maar liefst 174% verwacht. Mede door dit hoge aantal vervangingen, is dit een standaardingreep geworden. Maar ondanks  dat er op korte termijn relatief weinig problemen ondervonden worden, ziet men dat op lange termijn er al te vaak complicaties optreden die leiden tot 1 of meerdere nieuwe operaties.

Fysica als wiskundig laboratoriumEen van de facetten van de moderne fysica is het bestuderen van elementaire deeltjes, de bouwstenen van ons universum op microscopische schaal. Net zoals vallende appels worden beschreven door de wetten van Newton, zo worden ook elementaire deeltjes beschreven door bepaalde bewegingsvergelijkingen. Dit zijn wiskundige vergelijkingen die ons in staat stellen om het gedrag van deeltjes te voorspellen.

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.

Leverkanker verschroeidRadiofrequente ablatie (RFA), een vorm van warmtetherapie, is een innovatieve techniek bij de behandeling van leverkanker. Frederik Soetaert ontwikkelde voor zijn masterproef in de ingenieurswetenschappen een computerprogramma om RFA te personaliseren en te optimaliseren. Op termijn kan dit leiden tot een betere prognose voor patiënten met leverkanker.Klassieke aanpak ontoereikendLeverkanker treft jaarlijks 740.000 mensen, wat het de vijfde meest voorkomende kanker ter wereld maakt.

Quantumflapdoodle? Een introductie in de kwantummystiek en hoe ermee om te gaan als wetenschapper.Kwantummystiek is een woord dat heftige reacties opwekt. Waar het positieve wetenschappers doorgaans met de ogen doet rollen, gaan de ogen van niet-wetenschappers met een hang naar spiritualiteit ervan glanzen. Het lijkt het magische verzoeningspunt tussen twee schijnbaar onverenigbare gebieden: de wereld van de wetenschap en de wereld van het spirituele. In haar masterproef onderzoekt Sien Volders hoe dit fenomeen geïnterpreteerd kan worden vanuit godsdienstwetenschappelijk oogpunt.

Mangrovemoordenaar op heterdaad betraptMangroves, een bostype dat voor de doorsnee persoon slechts vaag bekend is als achtergronddecor van het tv-programma ‘Expeditie Robinson’ wordt door natuurliefhebbers vaak bestempeld als één van de mooiste, meest biodiverse en ecologisch belangrijkste natuuromgevingen op aarde.

 Groen licht voor witte ledsLicht-uitstralende diodes of leds vind je de laatste jaren op veel plaatsen: je gsm of smartphone, televisietoestellen en verlichting. De voornaamste redenen hiervoor zijn hun laag energieverbruik, lange levensduur en onverwoestbaarheid. Voor de meeste toepassingen heb je geen gekleurd, maar wit licht nodig. In witte leds worden zogenaamde luminescente materialen of fosforen gecombineerd tot het gewenste wit wordt verkregen. Fosforen zijn, met hun kleurrijke lichtemissie, een cruciaal onderdeel van witte leds.

Over trillende sterren en hun planetenDe zoektocht naar onze plaats in het universum is al meer dan 2000 jaar oud. In 300 voor Christus schreef Epicurus al dat er oneindig veel werelden bestaan, sommige gelijkend op de onze, andere niet. In maart 2009 lanceerde het Amerikaanse NASA de satelliet Kepler, met als doel het ontdekken van nieuwe planeten. Daarnaast is het de bedoeling van de missie om stertrillingen te detecteren, een vakgebied dat bekend staat als asteroseismologie en waarvoor het hoofdkwartier in Denemarken terecht kwam.

Hoe werken onze hersenen? Zullen we ze ooit volledig begrijpen? Zullen we verstaan hoe een gedachte tot stand komt, wat een herinnering is en hoe een waarneming tot een welbepaalde actie leidt? Om die vragen te beantwoorden hebben we niet genoeg aan de traditionele aanpak van de psychologie. We moeten begrijpen hoe het er aan toe gaat op het kleinste niveau in ons brein, hoe de individuele zenuwcellen met elkaar communiceren en netwerken vormen en hoe dit leidt tot acties, herinneringen en leerprocessen.

 Detectie van instabiliteiten in nucleaire fusieplasmasNucleaire fusie is een fysisch proces waarbij atoomkernen versmelten en waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt. Het beste voorbeeld van ongecontroleerde nucleaire fusie is de zon. De energie die door de zon, op 150 miljoen kilometer van ons, geproduceerd wordt is de motor van het leven op aarde. Wetenschappers willen op een gecontroleerde manier gebruik maken van dit verschijnsel om energie te produceren.

 Analyse helpt recyclage bacteriën beter te werken in de ruimteBij SCK-CEN (studiecentrum voor kernenergie, Mol) is een nieuwe analyse gebouwd om sneller de resultaten van DNA onderzoek te vergelijken met reeds gekende DNA sequenties. Met behulp van deze nieuwe methode kan het onderzoek nu sneller bepalen of de bacterie Rhodospirillum rubrum geschikt is voor lange bemande ruimtereizen, als deel van het recyclage systeem (MELliSA).De nieuwe analyse is ontwikkeld met het oog op de nieuwe DNA sequencing technologie, de zogenaamde next-generation sequencing technologie.

Als de nood het hoogst is, is de ruimte nabijEr is te weinig plaats, beschikbare energiebronnen zijn gelimiteerd en de hoeveelheid drinkbaar water slinkt met de dag. Het ziet er niet goed uit voor ons. Met de nadruk op ons. Want het is niet de planeet die gered moet worden, het zijn wij.Over Moeder Aarde hoeven we ons hoegenaamd geen zorgen te maken, zij redt het wel. Moeder Aarde is niet moe, neen, ze is ons moe. Reden genoeg, zeggen ruimteoptimisten, om de aarde achter ons te laten en de ruimte in te trekken.

Op schattenjacht!De didactische meerwaarde van Geocaching.Geocaching, een wereldwijde schattenzoektocht met GPS-apparaten, is een van de laatste nieuwe hypes in België. Je gaat in de natuur op zoek naar een verborgen schat of geocache. Deze schat bevat “goodies” of ruilspulletjes zoals speeltjes, sleutelhangers,…De locatie van een schat in je buurt kan je via www.geocaching.com opsporen. Wereldwijd werden ondertussen meer dan een miljoen schatten verstopt, 12519 in België en 1675 in Oost-Vlaanderen.

Afgelopen schooljaar heb ik meegewerkt aan “Hearing of Sound”, een internationaal project dat kadert binnen het Europese Pathway Project. Dit laatste heeft als doel het stimuleren van onderzoeksgericht leren in het Europese wetenschappelijke onderwijs. Hiervoor werken ze samen met heel wat Europese didactische en wetenschappelijke experts. Daarnaast betrekken ze ook een aantal grote wetenschappelijk bedrijven in hun project.“Hearing of Sound” zelf is een onderzoeksproject dat bestudeert of onderzoeksgericht leren de leerlingen een uitgebreidere kennis geeft van de materie.

Samen op zoek naar proevenEen databank voor leerkrachten fysica en natuurwetenschappenOnderwerpHet is niet evident om een ideaal onderwerp te vinden voor een scriptie. Het moet iets zijn wat je blijft boeien en blijft uitdagen. Het is de bedoeling om er een volledig academiejaar, of langer, aan te werken. Dit lukt niet als het onderwerp je niet interesseert. In samenspraak met mevrouw Leroy, besloot ik een scriptie te maken over proeven die in lessen wetenschappen kunnen gebruikt worden. Dit was al lang één van de mogelijke onderwerpen die mevrouw Leroy op haar verlanglijstje had staan.