Abstract: Electroporation is a non-thermal electromagnetic phenomenon widely used in medical diseases treatment. Different mathematical models of electroporation have been proposed in literature to study pore evolution in biological membranes. This paper presents a nonlinear dispersive multiphysic model of electroporation in irregular shaped biological cells in which the spatial and temporal evolution of the pores size is taken into account. The model solves Maxwell and asymptotic Smoluchowski equations and it describes the dielectric dispersion of cell media using a Debye-based relationship. Furthermore, the irregular cell shape has been modeled using the Gielis superformula. Taking into account the cell in mitosis phase, the electroporation process has been studied comparing the numerical results pertaining the model with variable pore radius with those in which the pore radius is supposed constant. The numerical analysis has been performed exposing the biological cell to a rectangular electric pulse having duration of 10 μs. The obtained numerical results highlight considerable differences between the two different models underling the need to include into the numerical algorithm the differential equation modeling the spatial and time evolution of the pores size.

Abstract: Het gebruik van plasmon-actieve nanodeeltjes heeft de laatste 10 jaar zeer veel interesse gewekt bij onderzoekers in verschillende toepassingsdomeinen zoals fotokatalyse of oppervlakte versterkte Raman spectroscopie. Er is echter een grote limiterende factor bij het gebruik van edelmetaal nanodeeltjes zoals goud en zilver en dat is de stabiliteit. Deze oxideren en aggregeren snel, zeker in oxidatieve omgeving zoals in lucht. Een interessante aanpak om plasmon-actieve nanodeeltjes te stabiliseren, is om ze te omgeven in een schil, met andere woorden om een kern-schil nanodeeltje te vormen. Er zijn een heel aantal verschillende manieren waarop kern-schil nanodeeltjes gesynthetiseerd kunnen worden. In eerste instantie werden metaal nanodeeltjes omgeven door een (dunne) TiO2 laag. Afhankelijk van de hoeveelheid TiO2 precursor kon de dikte van de laag gecontroleerd worden tot enkele nanometers dik. De stalen werden getest voor de fotokatalytische afbraak van een vaste laag stearinezuur waarbij toevoeging van 2 wt% metaal@TiO2 op P25 leidde tot een significante verbetering in afbraakefficiëntie in vergelijking met zuiver P25. Een andere manier voor het stabiliseren van metaal nanodeeltjes is door ze te omgeven met een polymeerschil. Op deze manier kon de laagdikte gecontroleerd worden met sub-nanometer controle wat een zeer belangrijke factor is voor de hoeveelheid near-field versterking dat buiten de polymeer schil kan gaan. Een XTT test werd uitgevoerd om te bepalen wat de zuurstofactivatie snelheid was van goud en zilver (en goud-zilver bimetallische) nanodeeltjes, al dan niet omgeven door een (niet-)geleidende polymeer laag. Wanneer de stalen gecoat werden met vier niet-geleidende polymeerlagen zakte de zuurstofactivatie nagenoeg tot nul. Aan de andere kant, als goud nanodeeltjes werden omgeven door een geleidende schil was er nog steeds zuurstofactivatie, hoewel lager dan in het geval van goud zonder laag. Het laatste deel van deze thesis focuste meer op mogelijke toepassingen in luchtzuivering. In dit werk werd een glazen buis, gecoat aan de binnenkant met (Ag@polymer gemodificeerd) TiO2, als een spiraal rond een UVA lamp gewikkeld. De geoptimaliseerde spiraalreactor werd dan vergeleken met een conventionele cilindervormige fotoreactor, met dezelfde dimensies en totale katalysatorbelading, over een grote range aan experimentele condities. Uit de resultaten bleek dat de spiraalreactor significant betere afbraakefficiënties vertoonde in vergelijking met de conventionele cilindervormige reactor over een grote range aan debieten. Een adsorptiestap in combinatie met de geoptimaliseerde spiraalreactor zou kunnen leiden tot een zeer krachtige luchtzuiveringstechnologie.

Abstract: ​Food production is a cornerstone in contemporary industrial societies. Its production requires land, water and enormous amounts of fertilizers. These precious fertilizers enter the linear food chain and suffer from a cascade of inefficiencies, resulting in detrimental effects to the environment. A radical transforming of the current food production chain is, therefore, essential to guarantee a sustainable future for humanity. ​This thesis has studied the production of microbial protein (i.e. single-cell protein), which is the use of microorganisms such as yeast, fungi, algae and bacteria as protein ingredient for animal feed. The type of microorganisms targeted in this thesis were purple non-sulfur bacteria (PNSB). These bacteria are an extremely heterogenic group that contain photosynthetic pigments and are able to perform anoxygenic photosynthesis. The core focus of the thesis was technology development for the production of PNSB as a source of microbial protein on wastewater and fresh fertilizers. In the final stage of this research, it was the objective to explore the potential of PNSB as a nutritious feed ingredient for shrimp. ​Overall, this work has provided the building blocks to transform the conventional food production chain. The findings show that PNSB production and biomass valorization is within reach. Further pilot implementation and cost reduction will facilitate the introduction of PNSB production in future’s wastewater treatment plants and the valorization of the biomass as nutritious animal feed ingredient.​

Abstract: abstract not available

Abstract: Encompassing a broad spectrum of methodological approaches and aims, the scholars contributing to this volume offer renewed perspectives on the multifaceted oeuvre of Diego Velázquez. The seventeenth-century artist’s exceptional religious works as well as his numerous portraits are examined within the social and historical context of Velázquez’s milieu which included both the Spanish court as well as circles comprising important intellectual figures of his time. Following a close investigation of his works, which also includes the results of recent technological examinations on his paintings, the contributors to this volume offer new, exciting findings and discussions on the inspirations, sources and possible intentions of Velázquez.