Bespreking van onderzoek van Todor Stefanov in ‘Waar wij trots op zijn. De ontdekkingen van 2011’ van de Universiteit Leiden Faculteit der Wiskunde & Natuurwetenschappen. De Bulgaar Todor Stefanov onderzoekt methoden en middelen voor het ontwerpen en programmeren van multiprocessorsystemen die zijn geïntegreerd in een enkele chip. Dit om de verwerking van signalen en beelden in bijvoorbeeld smartphones te verbeteren. En dat moet snel, want ieder jaar komt er wel weer een nieuwe generatie op de markt.
Bespreking van onderzoek van Rychard Bouwens in ‘Waar wij trots op zijn. De ontdekkingen van 2011’ van de Universiteit Leiden Faculteit der Wiskunde & Natuurwetenschappen. Het valt goed te begrijpen voor iedereen met een basale kennis van klassieke fotografie: bij weinig licht neem je een lange sluitertijd. En dat is wat Rychard Bouwens deed. Om naar de zogenaamde Dark Ages van het heelal te kijken, hield hij de Hubble-ruimtetelescoop maar liefst 87 uur lang op een plek gericht.
Bespreking van onderzoek van Anton Akhmerov in ‘Waar wij trots op zijn. De ontdekkingen van 2011’ van de Universiteit Leiden Faculteit der Wiskunde & Natuurwetenschappen. De Leidse theoretisch natuurkundige Anton Akhmerov promoveerde in mei op een onderzoek naar functionele toepassingen van grafeen, een eenlaags koolstofmateriaal dat de afgelopen jaren volop in de belangstelling staat. Daarnaast werkte hij ook nog aan quantumcomputers, omdat hij tijd over had in zijn onderzoek.
Zijn data-analyse en bio-informatica de sleutel naar voorspellingen over de invloed van giftige stoffen op de gezondheid van mensen? Het project DART Pathfinder is een vervolgonderzoek naar een dierproefvrije testmethode. Met moderne ICT-technieken proberen we die voorspellingen te doen.Doel Het doel van dit project is om gegevens over giftige stoffen uit verschillende data bronnen samen te brengen. In het onderzoek gebruiken we technieken uit de bio-informatica. Zo willen we de eigenschappen van giftige stoffen beter in kaart brengen en (nadelige) effecten van soortgelijke stoffen kunnen voorspellen. Veel bedrijven maken producten of stoffen, die getest moeten worden of ze veilig zijn. Met dit project helpen we bedrijven om o.b.v. bestaande gegevens een betere keuze te maken welke testen ze hiervoor het beste kunnen gebruiken. Resultaten Kennis over computer modellen die voorspellingen doen, zoals machine learning, regression tree-based models; Nieuwe algoritmen (instructies om berekeningen uit te voeren) Inzicht in nieuwe biologische mechanismen obv data science Nieuwe statische methoden om data te analysen en voorspellingen te doen. Looptijd 01 februari 2018 - 01 februari 2022 Aanpak Met de gegevens uit het onderzoek maken we een computermodel dat voorspelt of giftige stoffen invloed hebben op de voortplanting en ontwikkeling van mensen. Die voorspelling gebeurt via machine learning, algoritmen en statistische methoden. Voor dit model wordt informatie uit publieke databases over fysische en chemische eigenschappen van mogelijk gevaarlijke stoffen samengevoegd met de gegevens over de invloed van deze stoffen op levende organismen. Net als in het eerste onderzoek (PreDART) werken we met rondwormen (C.elegans) en embryo's van zebravissen, met als doel geen proeven meer met ratten en konijnen te hoeven doen.
Gefermenteerde voedingsproducten zoals desembrood, kefir en kombucha worden de laatste jaren steeds populairder. Bedrijven die deze producten produceren moeten opschalen en hebben daardoor meer behoefte aan grip op het productieproces, zodat er een constante kwaliteit van het eindproduct kan worden geboden. De fermentatieproducten worden bereid met behulp van een complexe samenleving van micro-organismen. Deze complexiteit maakt het lastig om het fermentatieproces te monitoren en zo bijvoorbeeld effecten van grondstoffen en fermentatieomstandigheden te onderzoeken. Omics-technieken stellen ons in staat om het complexe fermentatieproces goed in kaart te brengen. Een goed voorbeeld hiervan is het monitoren van de microbiële samenstelling (fermentobioom) gedurende het fermentatieproces m.b.v. metagenomics; nanopore sequencing en de ontwikkeling van geavanceerde bio-informatica methoden geven dieper inzicht in de samenstelling en potentiële functionaliteit van het fermentobioom. Klassieke kweektechnieken (culturomics) benadrukken de aanwezigheid van de geprofileerde micro-organismen en geven informatie over specifieke kweekomstandigheden en functies. Metabolomics bevestigen niet alleen de voorspelde eigenschappen van de gevonden micro-organismen, maar bepalen de aanwezigheid van o.a. smaakbepalende componenten als suikers, vetzuren, organische zuren, phenolen en aminozuren. Hiermee zijn ze een waardevolle aanvulling op de metagenomics-resultaten. Een pilotstudie bij het Leiden Centre for Applied Bioscience waarbij Nanopore sequencing en metabolomics zijn ingezet voor onderzoeken naar de microbiële samenstelling tijdens de fermentatie van kombucha leverde al bruikbare resultaten op. In dit RAAK-mkb-project willen we bovengenoemde technieken verder toepassen en integreren om het complexe fermentatieproces van kefir, kombucha en desem te analyseren en deze verkregen kennis toegankelijk maken voor bedrijven die complexe fermentatieproducten produceren. In dit project zijn producenten van verschillende complexe fermentatie producten actief betrokken en er wordt samengewerkt met kennisinstellingen en kenniscentra, zoals de Universiteit Leiden, GrainLabs en Broodheeren. Dit onderzoek zal resulteren in de ontwikkeling van de onderzoekslijn Fermentobiomics.
Nederland wil in 2050 volledig circulair zijn. Hiervoor zijn meer initiatieven nodig voor het sluiten van kringlopen, het produceren van gerecyclede grondstoffen en het zo hoog mogelijk en meervoudig verwaarden van biomassa. De glastuinbouw sector produceert jaarlijks 300.000 ton aan plantaardige reststromen welke tegen kosten moeten worden afgevoerd. Deze reststroom bevat naast vezels ook veel sap maar naar deze natte reststroom is nog weinig onderzoek gedaan. Een aantal bedrijven vanuit de glastuinbouw sector willen samen met de HAN en Hogeschool Inholland gezamenlijk onderzoek verrichten specifiek naar de verwaarding van deze plantensappen om te komen tot een proof of concept voor het maken van eindproducten in te zetten in eigen teelt (circulaire tuinbouw). Routes voor verwerking van dit plantenstengelsap waarnaar onderzoek zal worden gedaan zijn fermentatie met micro-organismen voor de productie van biologische reinigingsmiddelen, natuurlijke gewasbeschermingsmiddelen en plant voedingssupplementen. Tomaten en chrysanten zijn daarbij gekozen als model voor sappige stengels. Samen met de betrokken tuinders zal met de resultaten uit het onderzoek naar de toekomst gekeken worden om ze toe te passen in de kas. Dit opent vervolgens nieuwe innovatieve oplossingen voor de tuinders die bijdragen aan de toekomstbestendigheid van de Nederlandse glastuinbouw en tevens tegemoet komt aan de eis om meer biologische gewasbescherming toe te passen in 2030. Het consortium bestaat uit verschillende partijen in de keten waaronder de leveranciers van planten reststromen en tevens eindgebruikers (tuinders), hogescholen, experts, consultants, bedrijven die eindproducten testen en partijen voor bewerking en analyse. De samenwerking in dit project geeft de mogelijkheid aan de hogescholen om up-to-date te blijven met de nieuwste ontwikkelingen zowel voor het onderzoek alsook het onderwijs. Via het project kunnen studenten praktijkervaring op doen met een multidisciplinaire benadering (microbiologie, biotechnologie, bio-informatica, plantenteelt, organische chemie en bedrijfskunde) in samenwerking met betrokken bedrijven.
