Abstract: The Darhib mine is one of the several talc deposits in the Hamata area of southeastern Egypt. Several specimens of minerals coming from this mine were subjected to complementary investigation by micro-Raman spectrometry and scanning electron microscopy. The difficulty in their identification is the appearance of most of them: they are all very small and only visible under the mineral binocular microscope(×10 – ×40). They appear as small crystals in fissures and holes and a visual determination on colour and crystal gives only a guess of what kind of mineral it could be. Therefore, only after analyzing them by micro-Raman and scanning electron microscopy it was possible to identify their structure and they can be divided in three main groups: one is quite generic and several minerals of different species were identified, such as quartz, talc, mottramite and chrysocolla, very common in the talc mine (these ones are Si-based minerals); the other one is constituted by four samples which are Zn and/or Cu rich, which means minerals of the rosasite or aurichalcite groups; the last group is constituted by two samples containing mainly Pb..

Abstract: In iets meer dan 30 jaar moeten we tot 50% meer eiwit produceren, terwijl onze conventionele lineaire voedselproductieketen reeds de grenzen van duurzaamheid overschrijdt. Microbieel eiwit (MP), de eiwitrijke biomassa van micro-organismen, werd onderzocht als nieuw voeder en voedselingrediënt in een circulaire eiwitproductieketen. MP-productie kan gebaseerd zijn op primaire grondstoffen om zo de inefficiënte stappen in de huidige eiwitproductie over te slaan, of de productie kan gebaseerd zijn op secundaire grondstoffen afkomstig van de verliezen in de conventionele productieketen (bijvoorbeeld afvalwater). Zowel indirecte als directe strategiën voor nutriëntenherwinning kunnen geïdentificeerd worden. Indirecte nutriëntenherwinning werd onderzocht door struviet toe te passen als fosfor- en stikstofbron voor MP-productie. Struviet, een herwinningsproduct in de afvalwaterzuivering, bleek een hoge zuiverheidsgraad te hebben waardoor het een uitstekende selectieve barrière vormt tussen afvalstroom en MP productie. Oplossingssnelheden en MP groei-experimenten toonden aan dat struviet gemakkelijk gedoseerd kan worden in functie van de microbiële nutriëntenbehoeftes, waarnaast problemen vermeden worden gerelateerd aan de turbiditeit van nevenstromen, wat de productie van fototrofe MP mogelijk maakt. Daarnaast werd ook directe nutriëntenherwinning onderzocht. Hierbij werden de voedingswaarde en veiligheid geanalyseerd van biomassa bestaande uit aerobe heterotrofe bacteriën (AHB) afkomstig van effluentzuivering van 25 bedrijven in de voedings- en drankensector. Verder werd ook de temporele variabiliteit in kaart gebracht. Er werd een veelbelovend eiwitgehalte geobserveerd waarvan de variabiliteit aanzienlijke was. Verder werd aangetoond dat het eiwitgehalte positief gecorreleerd was met stikstofbelasting en negatief met slibverblijftijd, wat een indicatie is dat de implementatie van een geoptimaliseerd productieproces, de biomassakwaliteit gevoelig kan verhogen. Bovendien was de veiligheid als veevoeder gegarandeerd op vlak van de meeste contaminanten. In het daarop volgende hoofdstuk werd de variabiliteit in voedingswaarde en veiligheid bestudeerd van commerciële fototrofe MP (de microalgen Chlorella en Spirulina), gekweekt op primaire grondstoffen. De waargenomen variabiliteit in voedingswaarde vereist verdere optimalisatie van het productieproces. Er werd ook waargenomen dat een hoog eiwitgehalte geen hoge totale voedingswaarde impliceert, omdat de verteerbaarheid en de eiwitkwaliteit nog steeds ongunstig kunnen zijn. Op basis van gemeten contaminanten geeft een veilige consumptiedosis aan dat microalgen perfect kunnen worden geconsumeerd als volwaardige eiwitbron in plaats van als supplement, hun huidige hoofdtoepassing. In een laatste experimenteel hoofdstuk werd onderzocht hoe de variabiliteit in biomassakwaliteit van microalgen kan worden gereduceerd en hoe een stabiele, hoogwaardige biomassaproductie kan worden bekomen. De invloed van oogsttijd, operationele modus en fotoperiode werd bepaald op de productiviteit van biomassa, eiwit en essentiële aminozuren en er werden optimale productieparameters geïdentificeerd. Samengevat is MP-productie op basis van indirecte en directe nutriëntenherwinning veelbelovend. Verdere technologische ontwikkelingen en het verhogen van bewustwording en sociale acceptatie, moeten een verdere introductie van MP in de voeder- en voedingsmarkt faciliteren. Hier kan MP een belangrijke oplossing vertegenwoordigen om de exponentieel groeiende wereldbevolking op een duurzame manier te voeden.

Abstract: The growing demand for tools to generate chemical information in decentralized settings is creating a vast range of opportunities for potentiometric sensors, since their combination of robustness, simplicity of operation and cost can hardly be rivalled by any other technique. In previous works, we have shown that the mixed potential of a Pt electrode can be controlled with analytical purposes using a coating of Nafion, thus providing a way to develop a potentiometric biosensor for glucose. Unfortunately, the linear range of this device did not match the relevant clinical range for glucose in blood. This work presents a novel strategy to control the mixed potential that allows the development of a potentiometric biosensor for the direct detection of glucose in whole, undiluted blood without any sample pretreatment. By changing the ionomer, the analytical response can be tuned, shifting the linear range while keeping the sensitivity. Aquivion, a polyelectrolyte from the same family as Nafion, is used to stabilize the mixed potential of a platinized paper-based electrode, to entrap the enzyme and to reduce the interference from negatively charged species. Factors affecting the generation of the signal and the principle of detection are discussed. Optimization of the biosensor composition was achieved with particular focus on the characterization of the linear range and sensitivity. The accurate measurement of blood sugar levels in a single drop of whole blood with excellent recovery is presented.

Abstract: Studies using xenograft mouse models have shown that plasma applied to the skin overlying tumors results in tumor shrinkage. Plasma is considered a nonpenetrating treatment; however, these studies demonstrate plasma effects that occur beyond the postulated depth of physical penetration of plasma components. The present study examines the propagation of plasma effects through a tissue model using three-dimensional, cell-laden extracellular matrices (ECMs). These ECMs are used as barriers against direct plasma penetration. By placing them onto a monolayer of target cancer cells to create an in-vitro analog to in-vivo studies, we distinguished between cellular effects from direct plasma exposure and cellular effects due to cell-to-cell signaling stimulated by plasma. We show that nanosecond-pulsed dielectric barrier discharge plasma treatment applied atop an acellular barrier impedes the externalization of calreticulin (CRT) in the target cells. In contrast, when a barrier is populated with cells, CRT externalization is restored. Thus, we demonstrate that plasma components stimulate signaling among cells embedded in the barrier to transfer plasma effects to the target cells.