Thesissymposium Bèta Academy

Departement/onderzoeksgroep: Informatica

Begeleiding: Roos Scheffers & Cathy Baars

In een snel digitaliserende wereld is computationeel denken een essentieel deel geworden voor het oplossen van complexe problemen, en het succesvol deelnemen aan omgevingen bomvol met technologie. De kern waaruit computationeel denken bestaat is het opdelen van problemen in kleine stukjes, abstraheren en patroonherkenning, wat steeds belangrijker wordt en universeel toepasbaar is.

Als deel van ons onderzoek naar innovatieve methodes voor het aanleren van computationeel denken, hebben we twee digitale hulpmiddelen ontworpen en getest: een programma dat programmeercode visualiseert, en een aangepaste ChatGPT chatbot. Onze doelgroep bij ons onderzoek is de leerlingen van 5 VWO, dus hebben we ook ons experiment hiermee uitgevoerd. Ons onderzoek geeft de voordelen en nadelen aan van het integreren van deze digitale hulpmiddelen op school om het leerproces van computationeel denken te verbeteren. Bovendien verhult het verbanden tussen de voorgeschotelde hulpmiddelen en de ontwikkeling van het computationeel denken onder leerlingen. Wij nodigen u uit om de intrigerende resultaten van ons onderzoek te ontdekken in onze presentatie!

Departement/onderzoeksgroep: INRIA Grenoble

Begeleiding: Hidde de Jong & Sanne Korte 

Dit onderzoek biedt belangrijke inzichten in hoe we microbieel consortia kunnen optimaliseren voor een breed scala aan toepassingen in de biotechnologie, geneeskunde en industrie. Microbiële gemeenschappen, waarin bacteriën samenwerken, kunnen helpen bij het efficiënter maken van geneesmiddelen tot het produceren van duurzame stoffen.

Wij bestuderen twee E. coli-stammen: de WT-stam en de genetisch gemodificeerde WT-GFP-stam. De WT-GFP-stam is bedoeld om meer acetaat te produceren, vergeleken met de WT-stam. Dit acetaat helpt andere soorten bacteriën te groeien, wat zeer belangrijk is voor de verbetering van de stabiliteit en effectiviteit van dergelijke ecosystemen. Onze resultaten laten zien dat de WT-GFP-stam minder acetaat produceert dan verwacht, wat de effectiviteit van de stam in co-culturen beïnvloedt. Dit heeft verstrekkende gevolgen voor het optimaliseren van microbieel leven in diverse sectoren.

De resultaten van dit onderzoek kunnen helpen bij het ontwikkelen van betere biotechnologische productiesystemen en bijdragen aan de vooruitgang van medische behandelingen, industriële processen en -strategieën. Dit maakt het onderzoek van groot belang voor de toekomst van wetenschap en technologie.

Departement/onderzoeksgroep: Freudenthal Instituut

Begeleiding: Christos Chytas & Andrea van Bruggen

Kunstmatige intelligentie is tegenwoordig een alom bekend begrip, dat veranderingen teweegbrengt op scholen, in de kunstsector, op sociale media en in diverse werkvelden. Hoewel de rappe opkomst en groeiende toegankelijkheid van dit veld van informatica sommigen zorgen baart, zijn er ook kansen. Dit onderzoek gaat over de mogelijke toepassingen van kunstmatige intelligentie in het ontwerpproces. Waar is het een dienstbaar gereedschap en waar kun je er beter naast blijven zitten?

Departement/onderzoeksgroep: Scheikunde

Begeleiding: Danny Schildknegt &  Andrea van Bruggen

The canopy 5 protein plays an indispensable role in the immune system, acting as a folding assistant in protein folding. This protein specifically assists in the folding of immunoglobulin IgM, an antibody released by activated B-cells. Besides canopy 5, there are four more different canopy proteins in the canopy family, and not all of them have been researched in detail. However, recent research has shown that canopy 5 can interact with itself and thus stimulate the folding of IgM. In our research, we investigated whether canopy 5 can interact with other canopy proteins as well. Surprisingly, some can, but others cannot. Curious to know more about these crucial yet unknown proteins? Join us in the presentation of the results of our intriguing research!

Departement/onderzoeksgroep: UMCU

Begeleiding: Bart Gadella & Sidhartha Chafekar

De afgelopen 50 jaar is wereldwijd de vruchtbaarheid van mannen flink afgenomen. Tegelijkertijd is de concentratie van Bisphenol A (BPA) toegenomen in het milieu. Het is bewezen dat BPA, een hormoonverstoorder, veel nadelige effecten heeft op de vorming van spermacellen. Dit onderzoek gaat dieper in op de verstoring van de voortplanting bij mannen, door gebruik te maken van muizen die werden blootgesteld aan verschillende concentraties BPA. Afwijkingen in het aantal en de vorming van de spermacellen werden vastgesteld, maar de plek waar deze afwijkingen bleken te ontstaan was onverwachts. Het bleek dat goed gevormde spermacellen terug werden opgenomen door cellen in de rete testis, waardoor er alleen afwijkende cellen overbleven. Dit is niet goed voor de vruchtbaarheid van mannen en kan veel verschillende verklaringen hebben. Het is een zeer opmerkelijke verschijnsel, meer onderzoek hiernaar is zeker nodig.

Departement/onderzoeksgroep: NIN Amsterdam

Begeleiding: Evgenia Salta & Sidhartha Chafekar 

Ondanks decennia aan onderzoek naar Alzheimer, is er nog steeds vrij weinig bekend over de oorzaak van de ziekte of een mogelijke behandeling. Recent onderzoek heeft microglia aangewezen als mogelijke daders in de ontwikkeling van Alzheimer. Microglia zijn eigenlijk de politie van je brein: ze breken alle ziekteverwekkers af, maar tegelijkertijd ook de rommel die je cellen maken. Dat doen ze met een proces dat fagocytose heet, waarbij het afval wordt opgeslokt en in de cel verteerd. Het lijkt er nu op dat bij Alzheimer de microglia minder goed zijn in fagocytose, en er dus veel afval achterblijft. Dat afval beperkt de werking van neuron en zorgt zelfs voor neuronensterfte, wat Alzheimer als gevolg heeft. Nu is het best wel lastig om hier onderzoek naar te doen, omdat dit onderzoek niet op levende mensen gedaan kan worden. Dat betekent dat we hard op zoek zijn naar alternatieven: zo wordt er in muizen gekeken, donorhersenen, maar ook sinds kort in vitro.

We hebben een methode onderzocht waarbij huidcellen van patiënten in namaak-microglia worden veranderd, en dit bevestigt dat deze methode inderdaad cellen produceert die erg op microglia lijken. Dit zal uiterst nuttig zijn voor toekomstig onderzoek. Vervolgens zijn we met die cellen gaan onderzoeken of de cellen met Alzheimer inderdaad minder goed kunnen fagocyteren, en dat is inderdaad gebleken uit onze resultaten. Daarnaast hebben we ook nog dieper ingezoomd op microglia uit donorhersenen, om te kijken of microglia uit een Alzheimerbrein andere eiwitten aanmaken dan microglia uit een gezond brein. Dit deel van het onderzoek leverde helaas geen significante resultaten op.

Uiteindelijk zijn we met ons onderzoek tot de conclusie gekomen dat microglia inderdaad een grote rol spelen bij het ontstaan van Alzheimer. Dat biedt de mogelijkheid om in de toekomst dieper hierop in te zoomen, en misschien zelfs een (preventieve) behandeling te maken. In onze presentatie zullen we dieper ingaan op onze resultaten en de betekenis hiervan voor onderzoek naar Alzheimer.

Departement/onderzoeksgroep: Geowetenschappen 

Begeleiding: Susan van Hees, Claudia Egher & Klaas Danhof 

Een zorgwekkende trend is dat steeds minder Nederlandse jongeren een positief beeld hebben over hun fysieke gezondheid en hun ongezonde gedrag toeneemt. Dit benadrukt de noodzaak van preventieve oplossingen. Welke factoren zijn voor Nederlandse vwo-studenten van 15-18 jaar belangrijk voor het gebruik van fitnessapps? Deze vraag staat centraal in ons onderzoek: Fit met apps; De toepassing van UTAUT 3 bij fitnessapps. Aan de hand van kwantitatief en kwalitatief onderzoek onder bovenbouwleerlingen van Gymnasium Camphusianum te Gorinchem is vastgesteld welke factoren, zoals prijs-kwaliteitverhouding, spelplezier en gebruiksgemak, het meest essentieel zijn. Wij nemen u mee in de belangrijkste onderzoeksresultaten en conclusie om de centrale onderzoeksvraag te beantwoorden. Alvast een vooruitblik; de prijs-kwaliteitverhouding is de zwaarstwegende factor voor het gebruik van fitnessapps voor jongeren. Veel jongeren geven aan dat zij niet bereid zijn te betalen voor een fitnessapp. Over welke functionaliteiten moet een app beschikken zodat jongeren misschien wél bereid zouden zijn te betalen voor een fitnessapp?

Departement/onderzoeksgroep: Psychologie

Begeleiding: Stathis Grapsas & Klaas Danhof

Klimaatverandering vormt een groeiende bedreiging voor het welzijn en de toekomst van jongeren. In dit onderzoek wordt de relatie onderzocht tussen wetenschapsscepsis, klimaatverandering-scepticisme en pro-milieu-gedrag bij Nederlandse adolescenten. De hypothese luidt dat wetenschapsscepsis bijdraagt aan een grotere mate van scepticisme ten aanzien van klimaatverandering, wat op zijn beurt leidt tot minder pro-milieu-gedrag.

Departement/onderzoeksgroep: Freudenthal Instituut

Begeleiding: Rob van Rijn & Silvio Rademaker

With the growing demand for green energy sources in our growing society, we wanted to find creative yet realistic ways to answer this demand. In our research, we investigated whether heat-producing radioactive waste could be given a second life. Instead of being stored away underground, the heat produced by the waste could theoretically still be used as a form of district heating. A good and sustainable way to heat houses, especially with gas prices going up. For the study, calculations were made on how much heat the waste actually produces and whether or not it is realistically possible to heat up water to 75 degrees Celcius. In our opinion, waste should not be wasteful! 

Departement/onderzoeksgroep: Biologie

Begeleiding: Nienke Braat, Maaike Braat & Rini Mennen

Wij hebben de potentie van fermentatie van gele erwten met de schimmel Aspergillus niger als een duurzame aanpak om de voedingswaarde van plantaardig voedsel te verhogen onderzocht. Dit richt zich op belangrijke uitdagingen voor de groeiende vegetarische bevolking, die alternatieven zoekt voor dierlijke eiwitten vanwege ethische overwegingen, het milieu en hulpbronnen. Plantaardige diëten hebben vaak een gebrek aan diverse en hoogwaardige eiwitbronnen, wat kan leiden tot voedingstekorten. Aspergillus niger, een schimmel met een opmerkelijke enzymatische activiteit, kan de eiwitkwaliteit en het algemene voedingsprofiel van plantensubstraten verbeteren. In vier experimenten werden de effecten van fermentatie op de textuur, eiwittransformatie en productie van giftige stoffen (mycotoxinen) in gele erwten beoordeeld. En wat blijkt, hiermee gaan we de goede richting op. De textuur is smakelijker geworden. Daarnaast verandert een deel van de plantaardige eiwitten en worden er geen mycotoxinen gevormd.

Departement/onderzoeksgroep: Wiskunde

Begeleiding: Robbin Bastiaansen, Fleur Slegers & Michiel Snoek

This paper explores methods of identifying and describing chaos. We analyzed the logistic map, ricker map, and the Lorenz 63 model in MATLAB to gain a fundamental understanding of how different characteristics of chaos manifest themselves. Using a bifurcation diagram, a diagram where the asymptotic values of the function are graphed over different values for the growth rate of a function, the difference between chaos and normalcy is easy to see. Using these diagrams, it is possible to qualitatively determine chaos.

Furthermore, we used the Lyapunov exponent, a measure of the rate of divergence between two functions with infinitesimally small differences in their starting values. Additionally, as chaotic systems inherently have strange attractors, with non-integer dimensions, we used the correlation dimension to estimate the number of dimensions of the attractor of a dynamical system.

Using MATLAB, we were able to run the calculation for all the different methods for analyzing chaos, however, this was all with theoretical data. We also applied the proposed methods on a collected data set regarding the population of moose and wolves on Isle Royal, National Park Michigan between 1980 and 2019. Based on the results, we concluded that the data displayed behavior that indicates a chaotic system, but the dataset was too small to provide a determinate outcome.

Departement/onderzoeksgroep: Natuurkunde

Begeleiding: Alessandro Grelli & Ton Versteegh

In our research, we set out to determine the average lifetime of muons, a subatomic particle. We did this by making a histogram of all the data collected. The curve of this histogram is an exponential line in the form f=ae^-t/tau, in this function tau is the average lifetime of this particle, from this we measured an average lifetime of 1.932 μs, this deviates slightly from the actual lifetime of 2.2 μs, this is due to deviations in the materials we used.

Departement/onderzoeksgroep: Scheikunde

Begeleiding: Laurens Mandemaker & Andrea van Bruggen

Numerous studies have shown that small particles resulting from the degradation of plastic, known as microplastics (<5 mm) and nanoplastics (<1 μm), are presents throughout the environment and could have long term negative effects on the environment itself, animal wild-life and human health. Due to their small size these particles are incredibly hard to research, but already, papers have found that microplastics can have toxic effects on the human body. Recent studies have shown that these micro- and nanoplastics (MNP’s) are already present in food, beverages and drinking water and are thus a daily part of our consumption.

The next step in research is to find a way to remove these toxic particles from our daily intake. Our main focus in this paper will be on trying to removing nanoplastics (NP’s) from water with the help of precipitation reactions. By using the formation of crystal structures to our advantage we can form aggregates from the salts and NP’s that are able to be removed by filtration. By measuring the amount of plastics removed from known solutions we will draw conclusions on the effectiveness of this method.

Departement/onderzoeksgroep: UMCU

Begeleiding: Terry Vrijenhoek & Andrea van Bruggen

Agressief gedrag is een complexe eigenschap die wordt beïnvloed door zowel genetische factoren als omgevingsomstandigheden. Dit onderzoek richt zich op de mate waarin DNA de uiting van agressie binnen verschillende samenlevingen beïnvloed. De resultaten van ons onderzoek tonen aan dat agressief gedrag niet alleen door genetische aanleg wordt bepaald, maar ook sterk wordt beïnvloed door externe omstandigheden. Dit benadrukt het belang van geïntegreerde benadering bij het beoordelen van gewelddadig gedrag, waarbij zowel genetische- als omgevingsfactoren worden meegewogen in juridische en maatschappelijke contexten.

Departement/onderzoeksgroep: UMCU

Begeleiding: Miranda van Triest & Sidhartha Chafekar

NEC (necrotiserende enterocolitis) is een dodelijke ziekte bij premature baby’s veroorzaakt door een onontwikkelde darmwand. Dit onderzoek richt zich op de rol van de Wnt/B-catenine signaalroute binnen NEC en het verhelpen van deze ziekte en onderzoekt waar B-catenine wordt geacetyleerd in deze signaalroute. Er is elektroforese, immunoprecipitatie (IP) en Western Blotting gebruikt om gegevens te verzamelen. De belangrijkste bevindingen zijn dat het muteren van de lysines K345 en K354 geen effect heeft op de acetylering van B-catenine, terwijl de acetylering van B-catenine volledig verdwijnt bij het muteren van lysine K49. Deze resultaten suggereren dat B-catenine wordt geacetyleerd op lysine K49. 

Departement/onderzoeksgroep: UMCU

Begeleiding: Corlinda ten Brink & Sidhartha Chafekar 

Lysosomen zijn organellen die afvalstoffen afbreken en de omstandigheden in de cel constant houden. Ze spelen een belangrijke rol bij onder andere lysosomale stapelingsziekten en kanker. De positie van lysosomen in de cel is belangrijk voor de functie van de lysosomen. In dit onderzoek is gekeken naar de invloed van overexpressie van de eiwitten Rab7, RILP en SKIP op de positie van lysosomen. De lysosomen werden geobserveerd met behulp van immunofluorescentie-microscopie. In de resultaten is te zien dat de lysosomen clusteren en van de celkern bewegen. Ook verandert de vorm van de cellen. Deze resultaten leidden tot de conclusie dat de onderzochte eiwitten voor een beweging richting het celmembraan zorgen, waarbij het eiwit SKIP het sterkste effect heeft op de positie van lysosomen.

Departement/onderzoeksgroep: Informatica

Begeleiding: Roos Scheffers & Cathy Baars

Tegenwoordig wordt er meer werkdruk ervaren door docenten dan bij andere beroepen, vooral onder jonge docenten. Leerlingen gebruiken al kunstmatige intelligentie (AI), terwijl docenten achterblijven. Dit creëert een kennis kloof en kan zorgen voor AI gebruik door leerlingen zonder dat docenten hier iets van weten. AI gebruik door docenten zou de werkdruk verlagen en dit gat in de kennis kunnen dichten. Waar komt die werkdruk vandaan en hoe kan AI daarbij helpen? En als er iets is, gaan docenten het gebruiken?

Door middel van het afnemen van interviews met docenten en experts in verschillende gebieden van AI is gekeken naar de problemen die door docenten ervaren worden en hun mening omtrent AI gebruik en AI functionaliteiten. Daaruit blijkt dat docenten veel tijd besteden aan toetsen maken, nakijken en repetitieve handelingen. AI kan bij dat laatste goed helpen. Ook is hieruit gebleken dat docenten alleen de basis weten over AI. Jonge docenten durven het te gebruiken, terwijl oudere docenten het idee complex vinden. AI kan handige opzetjes geven, die nu voor docenten het meeste werk kosten. Nu zijn docenten nog onwetend. Ze staan wel open voor het gebruik van AI, maar willen graag duidelijke handvaten waarvoor en hoe ze het kunnen gebruiken.

Er is duidelijk geworden dat er tijdswinst te behalen is met handig gebruik van AI. Om docenten het handig te laten gebruiken is er een gebruikersvriendelijke oplossing gevonden. Hoeveel tijdswinst het kan opleveren en of het voor elke docent werkt is nog niet zeker. Ook zal deze nieuwe manier van werken niet bij iedereen passen.

Departement/onderzoeksgroep: Informatica

Begeleiding: Elize Herrewijnen & Cathy Baars

Artificial Intelligence (AI) is een van de meest prikkelende ontwikkelingen in de computerwetenschap van dit decennium. Haar vermogen om mensen te overtreffen groeit dagelijks, en de geavanceerde technologie is eenvoudig toegankelijk voor het grote publiek. Wegens het potentieel en de toegankelijkheid van AI is het belangrijk om voorzichtig te zijn bij het gebruik ervan. Door data-bias is namelijk niet alles wat AI genereert correct of eerlijk. Aangezien AI-modellen zijn getraind om menselijke denkprocessen na te bootsen op basis van input data, weerspiegelt de data-bias de waarden van de samenleving. Data-bias in AI-modellen kan ook invloed hebben op de manier waarop gebruikers denken, als zij door de bevooroordeelde antwoorden worden beïnvloed. Met name de jongere generatie moet worden voorgelicht over de risico’s van AI, omdat zij de meest frequente gebruikers zijn en dit waarschijnlijk in de toekomst zullen blijven ten opzichte van oudere generaties.

Het doel van ons onderzoek is te achterhalen of jongeren in de leeftijdscategorie 12-18 jaar zich bewust zijn van deze risico’s. Eerst zijn bepaalde AI-modellen ondervraagd over maatschappelijke kwesties. Analyse van hun antwoorden toonde aan dat er bias en variabiliteit in deze modellen aanwezig is. Vervolgens werd een enquête afgenomen onder Nederlandse middelbare scholieren, waarin hen werd gevraagd of ze verschillen herkenden in de door AI gegenereerde antwoorden. Op basis van hun antwoorden werd geconcludeerd dat er grote verschillen zijn in het vermogen van scholieren om data-bias in AI-antwoorden te herkennen. Dit vermogen bepaalt hun kritische denkvaardigheid tijdens het gebruik van AI.

Departement/onderzoeksgroep: Biologie

Begeleiding: Maaike Braat, Nienke Braat & Rini Mennen

Vervingsprocessen in de textielindustrie verliezen een grote hoeveelheid aan kleurstoffen, namelijk 10-25% en 2-20% van deze kleurstoffen wordt afgevoerd als afvalwater, dit draagt aanzienlijk bij aan de watervervuiling. Schimmel kunnen een milieuvriendelijke oplossing bieden bij de verwijdering van deze kleurstoffen. In dit onderzoek hebben we onderzoek gedaan naar het vermogen tot kleursorptie en ontkleuring van vier lignolytische schimmels (schimmels die in staat zijn om lignine, een moeilijk afbreekbare stof in hout, af te breken): Trametes hirsuta, Trametes gibbosa, Bjekandera adusta en Ganoderma lucidum.

Onze resultaten toonden aan dat T. hirsuta de meeste kleurstof heeft afgebroken (46% ontkleuring), terwijl B.adusta de meeste kleurstof heeft geabsorbeerd (82%). Dit suggereert dat de verschillende schimmels verschillende capaciteiten hebben om kleurstoffen te verwijderen, afhankelijk van zowel hun enzymatische activiteit als de specifieke eigenschappen van de kleurstoffen. Deze bevindingen bieden inzicht in de potentiële toepassing van ligninolytische schimmels voor de bioremidiatie (het gebruik van levende organisme, zoals schimmels, om verontreinigende stoffen in het milieu af te breken of te verwijderen) van vervuiling door textielverf, wat een duurzamere oplossing zou kunnen bieden voor het probleem van de watervervuiling in de textielindustrie.

Departement/onderzoeksgroep: Biologie

Begeleiding: Nienke Braat, Maaike Braat & Rini Mennen

De huidige vleesmarkt is niet duurzaam, met uitgebreid gebruik van land en water en een versnelling van de broeikaseffect. Ook brengt het consumeren van (rood) vlees risico’s met zich mee zoals hart- en vaatziektes, kanker, en diabetes. Maar vlees compleet uit het dieet schrappen is ook onverstandig, gezien dat de primaire bron van aminozuren, een belangrijke bouwstof, voor mensen is. Planten bevatten ook aminozuren, maar in mindere mate, en vaak ontbreken een aantal, voor de mens, essentiële aminozuren. Schimmels daarentegen, bevatten wel alle essentiële aminozuren in voldoende mate. Ze zijn zo op zichzelf te eten, of te laten groeien op een andere eetbaar substraat voor een gefermenteerde product. Dit kan de aminozuurprofiel, vitamine- en vetgehalte verbeteren.

In 4 experimenten werd er gekeken naar hoe 3 verschillende stammen (Wild type (de controlestam), ΔamyR (kan geen zetmeel afbreken), en ΔprtT (kan geen proteases maken)) van A. niger een kikkererwtensubstraat koloniseerde en de effecten daarvan.

De drooggewicht van de substraat en schimmel samen toonde bij WT een 25% afname, bij ΔprtT een afname van 22%, bij ΔamyR het minst van 17%. Bij de fluorescentiemicroscopie met GFP gaf het substraat geïnoculeerd met ΔprtT een felbelichte doorsnede van het substraat, en bij de ΔamyR bleef de doordringing klein. Dit is echter alleen maar een momentopname. Bij de DNS-assay werd gekeken naar de hoeveelheid koolhydraten, omgerekend naar glucose-eenheden, daar kwam uit dat alle stammen en de NI een glucose concentratie tussen de 0.55 mg/ml (ΔprtT) en 0.68 mg/ml (ΔamyR) hebben, wat in principe een verwaarloosbare verschil is. Bij de melkplaten bleek ΔamyR de minste eiwitten af te breken. Hieruit is te concluderen dat de ΔamyR stam van A. niger het beste zou werken voor een vleesvervanger van gefermenteerde kikkererwten.

Echter zijn niet alle resultaten betrouwbaar. De melkplaten waren gecontamineerd met een onbekende andere schimmel, en bij biologische herhalingen bij de DNS-assay liggen de gemeten waardes soms ver uit elkaar. Dus zou het verstandig zijn om het experiment nog een keer uit te voeren. Daarna kan er gekeken worden naar andere mogelijkheden voor vleesvervangers door te kijken naar verschillende schimmels of substraten te gebruiken.

Departement/onderzoeksgroep: Natuurkunde

Begeleiding: Tanja Hinderer & Ton Versteegh 

It is possible to train a computer to calculate the properties of black holes using fitting models. Our thesis explores the results obtained from a simple Python code to quickly calculate these properties, compared to the results gathered from supercomputers. Exploring how this code works, how it may be improved in the future, and its current shortcomings. This provides a detailed comparison of the use of supercomputers, which take longer to gather results. Using our simple code we can calculate these properties within a minute, within a certain margin of error. Using this we are able to quickly help classify the origin of the gravitational waves.

Departement/onderzoeksgroep: UMCU

Begeleiding: Friso Calkoen & Sanne Korte 

Our thesis delves into the revolutionary potential of CAR T-cell therapy for treating B-cell leukemia, focusing on how TP53 mutations hinder its effectiveness. By studying leukemia cells with and without these mutations, we uncovered how the absence of TP53 reduces cancer cell susceptibility to CAR T-cells, limiting therapy success. Conducted at the Prinses Máxima Centrum, our research not only sheds light on resistance mechanisms but also suggests innovative approaches to enhance this life-saving treatment, paving the way for more personalized cancer therapies.

Departement/onderzoeksgroep: Freudenthal Instituut

Begeleiding: Rob van Rijn & Silvio Rademaker

Beta and gamma radiation are forms of ionising radiation. All with unique interactions and behaviour with different materials and distances, which makes them essential to study in different fields such as nuclear physics, radiation safety and medical applications. This thesis focuses on the development of a model to simulate the behaviour and interactions of beta and gamma radiation with factors such as decay, distance and absorption from radiation. To make an effective model that can represent real-life the output has been compared with real world data.

Begeleiding: Rupert Holzinger & Silvio Rademaker 

Fijnstof, een mengsel van schadelijke kleine deeltjes in de lucht, heeft ernstige gezondheidseffecten. Aangezien veel mensen 80% van hun tijd in een gebouw doorbrengen is er door ons de situatie rondom fijnstof binnenshuis onderzocht. Hiervoor is een bronnenonderzoek gecombineerd met metingen van de fijnstofconcentraties op verschillende plaatsten binnen- en buitenshuis. Deze metingen zijn uitgevoerd met de Nova™ PM Sensor SDS011 en vonden plaats in twee vergelijkbare gezinswoningen in IJsselstein. Uit het onderzoek is gebleken dat de gezondheidseffecten van fijnstof door iedereen in zekere mate worden ondervonden. Ze lopen uiteen van milde fysiologische veranderingen en het veroorzaken of verergeren van ziektes tot vermindering van de levensduur en sterfte. Na een grondige data-analyse van onze metingen zijn we uitgekomen op I/O-ratios van 0.35±0.29 – 0.56±0.30 en 1.03±2.34 – 1.58±3.90 voor de onderzochte slaapkamers en woonkamers respectievelijk. Voor de infiltration rates kwamen er waardes van -0.01 – 0.84 uit. De interne emissiebronnen van fijnstof zijn voor 51% – 100% verantwoordelijk voor de fijnstofconcentraties binnenshuis. Het branden van kaarsen, koken en het gebruik van een oven zorgen voor de grootste pieken in fijnstofconcentraties binnenshuis. Een belangrijk en relevant vervolgonderzoek zou zijn om de interne emissiebronnen van fijnstof specifiek te bestuderen.

Departement/onderzoeksgroep: Geowetenschappen 

Begeleiding: Marjolein Haasnoot, Francesca Dunn & Ton Versteegh

Nederland verkeert in gevaar als dijken en keringen niet worden opgehoogd binnen een aantal decennia. Door de lage ligging is Nederland kwetsbaar voor zeespiegelstijging en in één van de mogelijke scenario’s, SSP5-8.5, is een zeespiegelstijging van één meter aan het einde van 21ste eeuw voorzien. Dit onderzoek richt zich op twee verschillende aanpassingsstrategieën voor de Westerschelde bij een zeespiegelstijging van 1 meter:

1. Beschermen open;
2. Beschermen gesloten.

De strategieën worden op verschillende aspecten afgewogen: a) kosten en haalbaarheid van aanpassingen, b) scheepvaart en havengebied van o.a. Antwerpen, c) natuurlijke habitat en d) de doelmatigheid met het oog op verdere zeespiegelstijging in de toekomst.

Het onderzoek is gebaseerd op eerder gepubliceerde relevante literatuur, en geeft concreet aan wat de voor- en nadelen van de onderzochte aanpassingsstrategieën zijn. Hieruit blijkt dat de strategie beschermen gesloten meer geld en tijd kost, en voor meer veiligheid voor de burgers zorgt. Beide strategieën hebben negatieve gevolgen op de natuur in of rond de Westerschelde.

Departement/onderzoeksgroep: Biologie

Begeleiding: Maaike Braat, Nienke Braat & Rini Mennen

Watervervuiling door moeilijk afbreekbare stoffen uit industrieën vormt wereldwijd een groot probleem. Tegenwoordig worden zuiveringsmethoden nog steeds gebruikt waar gevaarlijke en niet duurzame stoffen voor gebruikt moeten worden.

Wij hebben een meer ecologische en duurzame oplossing onderzocht voor het verwijderen van deze ongewenste stoffen uit water: het gebruik van schimmels! Wij hebben de waterzuiveringscapaciteit van verschillende schimmels met elkaar bepaald en vergeleken aan de hand van twee verschillende methoden: enzymafbraak en adsorptie via het schimmelwortelnetwerk. Onze resultaten wijzen één schimmel aan die beter presteerde dan de rest. Deze schimmel biedt veel potentie om in de praktijk te worden gebruikt voor waterzuivering. Nieuwsgierig naar deze wonderschimmel? Kom bij ons langs en kom erachter wat wij ontdekt hebben!

Departement/onderzoeksgroep: Natuurkunde

Begeleiding: Olaf Massen & Michiel Snoek

The quark-gluon plasma is an exotic state of matter of which the universe consisted microseconds after the big bang. Knowledge about this matter can give us a better understanding of the fundamental laws of physics. The goal of this research is to discover what the shear- and bulkt viscosity of quark-gluon plasma is. Our research was done by comparing multiple datasets of a theoretical model, in which the viscosities are adjusted, with data from the ALICE experiment of CERN. We used a quantitative method by making plots with the data. In addition we calculated the difference between the model and the ALICE data. We did this with two different mathematical formulas, where we calculated the difference in between the data points. Our results show that the shear viscosity should be around either 0.159 or 0.254 and the bulk viscosity should be around either 0.0113 or 0.0216. These results do not agree with the results of other studies, but are in the same order of magnitude. These deviating results can be explained by multiple limitations in our research. We had a limited amount of data and the model we used is based on hydrodynamics, which is not sufficient to describe all the aspects of heavy-ion collisions accurately, causing the comparison of theoretical- and experimental data to be more difficult. This caused our results to have a large error margin.

Departement/onderzoeksgroep: UMCU

Begeleiding: Bas van Balkom & Sanne Korte 

Steeds meer mensen wereldwijd hebben obesitas. Dit verhoogt de druk op de zorg en veroorzaakt veel medische nadelen voor de mensen zelf. Een belangrijk voorbeeld gaat over medicijnen. Wanneer mensen met obesitas medicijnen moeten nemen voor andere ziektes, wat vaak het geval is, is de kans op bijwerkingen een stuk groter dan bij gezonde mensen. Medicijnen worden namelijk alleen getest op gezonde vrijwilligers, en niet op mensen met andere ziektes. Bij obesitas is het vetgehalte in het lichaam verhoogd én is er een chronische ontsteking, wat zorgt voor afwijkende hoeveelheden ontstekingsfactoren en hormonen. Hierdoor kunnen er andere reacties ontstaan bij het gebruik van medicijnen. Om deze reden is het uiteindelijke doel van dit onderzoek het creëren van een celmodel wat obese vetweefsel simuleert, om medicijnen op te kunnen testen. Er wordt nu vooral ingegaan op het nabootsen van obese vetweefsel. Om dit weefsel te maken, werden ongedifferentieerde stamcellen geïsoleerd en gedifferentieerd tot adipocyten. Deze werden behandeld met palmitinezuur. De uitgescheiden cytokinen, een type ontstekingsfactoren, werden vergeleken met het gezonde weefsel en geanalyseerd. De hypothese was dat de concentratie van sommige cytokinen zou stijgen doordat ze inflammatie stimuleren, en de concentratie van anderen zou dalen. De resultaten waren echter onverwacht: sommige cytokinen werden minder uitgescheiden dan verwacht, terwijl vooral adiponectine meer werd uitgescheiden. Een mogelijke oorzaak hiervoor is dat de controlegroep al kenmerken van ontsteking vertoonde. Dit komt mogelijk door het differentiatieprotocol of een inflammatoire toestand van het gezonde weefsel.

Hoewel het model op dit moment nog niet geschikt is voor medicijntesten, levert het wel waardevolle informatie en verbeterpunten op. Toekomstig onderzoek zal zich moeten richten op optimalisatie van de controlegroep en verbetering van het protocol.

Departement/onderzoeksgroep: Natuurkunde

Begeleiding: Michael Denes & Silvio Rademaker

The Biesbosch is a beautiful nature reserve filled with rivers and creeks, and full of life of all kinds of creatures, including the protected species the beaver. It also keeps the nearby cities from flooding, this makes it an incredibly important piece of nature. But it has a problem, the stacking amount of plastic in the area. That’s why we have researched how much microplastic ends up in the Biesbosch, what the effects are of all this microplastic in the Biesbosch and how the amount of plastic in the Biesbosch can be reduced. We did this using a computer program which simulates the flow of plastic around the Biesbosch, by researching the effects of microplastics on an ecological system like the Biesbosch and by finding ways to fix the microplastic problem by doing a literary analysis.

The results of the research using the computer program show that 15% of the microplastics that pass by the Biesbosch get stuck in it. That is a high amount, and all this microplastic is poisoning the nature, in and outside the water, of the Biesbosch.

A way to prevent this problem from occurring is to motivate people to stop littering, by placing more trashcans or even decorated trashcans. Or by using boats and nets from ‘The Ocean Cleanup’ program to catch plastic in the rivers before it reaches the Biesbosch.

This research highlights the need for a solution to the plastic problem, specifically for the Biesbosch and similar ecosystems. This is possible with the use of simulations on powerful computers.

However, since we are working with simulations, not everything is 100% accurate. Although the simulations account for many forces, not all of them are accounted for. This makes some simulations inaccurate.

Departement/onderzoeksgroep: Informatica

Begeleiding: Nima Motamed & Michiel Snoek 

Ons onderzoek verkent hoe kennis verandert door nieuwe informatie, met een focus op dynamische epistemische logica (DEL). Deze logica helpt begrijpen hoe individuen en systemen hun kennis aanpassen na bijvoorbeeld publieke mededelingen of acties. We begonnen met basisprincipes zoals proposities en modaliteiten en bouwden voort naar complexe modellen die kennisdynamiek inzichtelijk maken. Onze studie benadrukt de toepasbaarheid van DEL in kunstmatige intelligentie, multi-agent systemen en besluitvorming. Hoewel we ons beperken tot fundamentele concepten zonder factoren als tijd of waarschijnlijkheid, biedt ons werk een krachtige basis voor het modelleren van kennisupdates en het begrijpen van besluitvormingsprocessen in een steeds veranderende wereld.

Als je geïnteresseerd bent in dit thema, of gewoon benieuwd bent hoe ons poster eruit ziet: kom vooral langs!

Departement/onderzoeksgroep: Farmacie

Begeleiding: Julian Quodbach & Andrea van Bruggen 

For a lot of people medication is something they encouter often, if not daily. This study explores the process of making tablets from Pharmatose 200M (a lactose). Pharmatose 200M is one of the most commonly used excipients (tablet ingrediënt), however it does have poor flow properties.

The poor flowability of the powder can lead to uneven tablet content, which may result in patients receiving incorrect dosages of the drug.

Fortunately, a machine called the fluid bed processor can help solve this issue by improving the quality of the tablets, ensuring they meet the standards set by the European Pharmacopoeia. In this thesis, we use the fluid bed processor to create granules, which are larger particles, and then compact them into tablets alongside a powder mixture. We performed various tests on the tablets to assess their quality and evaluate the effectiveness of the fluid bed processor. Are you curious to see if and how we improved the quality of the tablets? Come and see us!

Departement/onderzoeksgroep: Freudenthal Instituut

Begeleiding: Laura van der Lubbe & Cathy Baars 

Vapen kan leiden tot ernstige gezondheidproblemen. Toch is het gebruik van vapes de afgelopen jaren toegenomen, doordat jongeren zich niet bewust zijn van de gevolgen van vapen. Serious games kunnen hier een oplossing voor zijn, jongeren leren spelenderwijs wat de gevolgen zijn van vapen. Een voorbeeld van een serious game is Smoke-SCREEN. In dit onderzoek wordt met deze game onderzocht welke aspecten van een serious game bepalen of jongeren van 13 tot 16 jaar deze game zouden spelen. Er is gebruik gemaakt van een vragenlijst, die is afgenomen bij 65 jongeren.

Vervolgens is er een interview gedaan bij 10 jongeren, wat de mogelijkheid gaf om dieper op de resultaten van de vragenlijst in te gaan. Uit het onderzoek komen drie aspecten van Smoke-SCREEN naar voren, die de mate van interesse in het spel beïnvloeden. Doordat het onderzoek op een categoraal gymnasium is afgenomen, zijn de resultaten niet representief voor de gehele samenleving. Het onderzoek geeft wel aanknopingspunten voor vervolgonderzoeken, het zou bijvoorbeeld over een diversere groep uitgevoerd kunnen worden.

Departement/onderzoeksgroep: Natuurkunde

Begeleiding: Alessandro Grelli & Ton Versteegh

This research aims to gain an empirical value for the lifetime of muons by using detection technologies such as scintillator-PMT systems. With this experimental setup, it became possible to measure the time-interval between a muon’s detection and its decay; a muon event. By putting these muon events and their respective time-intervals in a graph, (it became possible) to fit an exponential decay curve, of which we could extract the decay constant to calculate the lifetime of a muon 𝜏.

Departement/onderzoeksgroep: Natuurkunde

Begeleiding: Rupert Holzinger & Silvio Rademaker

Voor mijn onderzoek heb ik bestudeert hoe de temperatuur en luchtkwaliteit in klaslokalen varieert als gevolg van de hoeveelheid leerlingen en het tijdstip en heb ik deze variaties geprobeerd te verklaren. Om dit te onderzoeken heb ik in totaal meer dan 100 uur metingen gemaakt in klaslokalen en meer dan 70.000 datarijen verwerkt en bestudeert en met behulp van andere data zoals hoe het ventilatiesysteem werkt en wat de wettelijke voorschriften zijn heb ik een aantal onverwachte observaties en speculaties gemaakt.

Departement/onderzoeksgroep: Biologie & de Botanische Tuinen

Begeleiding: Monique de Jager & Rini Mennen

Biodiversiteitsverlies is een groeiend wereldwijd probleem met gevolgen voor mens en milieu. Dit onderzoek richt zich op de rol van potgrootte en windinvloed bij de verspreiding van aanwaaiende planten (aanwaaiers) en hun zaailingen. In een experiment met 90 potten van verschillende groottes (8 cm, 9.5 cm, 12.5 cm) en windinvloeden (0, 2 en 4 muurtjes) is het aantal zaailingen geanalyseerd. De resultaten tonen aan dat potgrootte een significante invloed heeft: grotere potten bevatten meer zaailingen (p < 0,05). Windinvloed had daarentegen geen duidelijke relatie, hoewel uit grafieken bleek dat 4 muurtjes mogelijk een afname veroorzaakten. De hypothese dat grotere potten en meer wind meer zaailingen opleveren, is gedeeltelijk bevestigd. Dit onderzoek biedt nieuwe inzichten in zaadverspreiding en dient als basis voor educatieve projecten gericht op biodiversiteitsbewustzijn bij basisschoolleerlingen.