Alles om tot een succesvolle aanvraag te komen

NWO bevordert wetenschappelijk onderzoek van wereldklasse mét impact

NWO verbindt agenda’s, wetenschap en samenleving

Blijf op de hoogte van het laatste nieuws rond toekenningen, nieuwe calls en het beleid van NWO

NWO is de belangrijkste Nederlandse wetenschapsfinancier en zorgt voor kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap

Het bestuur van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen heeft 26 aanvragen in de Open Competitie ENW-XS gehonoreerd. De onderwerpen variëren van CO2 conversie, virusevolutie tot lithium ion batterijen.

XS-subsidies zijn bedoeld voor vernieuwend, risicovol en grensverleggend onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie. De eerstvolgende Open Competitie ENW-XS deadline zal zijn op 10 mei 14:00:00 CEST. Meer informatie over XS is te vinden op de website.

Unravelling neuronal growth cone mechanobiology via sub-micrometric fabrication and super-resolution microscopy dr. A. Accardo (Technische Universiteit Delft) Het vergelijken van de groei van gezonde en zieke neuronen is van fundamenteel belang om degeneratieve neurologische aandoeningen (bijv. Alzheimer, Amyotrofe laterale sclerose) te begrijpen en te behandelen. De groeiconus (GC) is een mechanosensitieve structuur die de omgeving aftast en neuronen met elkaar verbindt. Tot op heden werd de GC voornamelijk bestudeerd in onrealistisch "petrischaal"-configuraties die de micro-omgeving van de hersenen onvoldoende nabootsen. In dit project pionieren we een GC-model met geometrieën en mechanische eigenschappen die het brein benaderen, door submicrometer fabricage van 3D-biomaterialen, in combinatie met superresolutie microscopie. De resultaten zullen vergelijkend onderzoek naar zieke neuronen mogelijk maken.

Adaptive pores: Small but Smart dr. H. Bazyar (Technische Universiteit Delft) Membranen zijn doorlaatbare barrières die selectief transport van componenten uit een mengsel mogelijk maken. Poreuze membranen hebben poriën van micro/nano grootte en zijn essentieel voor verschillende scheidingsprocessen. Als de membraanporiën verstopt raken (vervuiling) gaat de selectiviteit verloren. Dit leidt tot een hoger energieverbruik. In dit voorstel ontwikkel ik nieuwe antifouling polymere membranen met adaptieve poriën. Een externe stimulans (temperatuur/(elektro)mechanische agitatie) wordt gebruikt om de poriën opnieuw te vormen en/of nieuwe poriën te vormen, waardoor de laag vuil wordt losgemaakt. Adaptieve poriën zullen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe zelfreinigende, slimme membranen met verminderde vervuiling in afvalwaterzuiveringstoepassingen.

Identification of proteins that protect DNA during extreme environmental conditions in diapaused killifish embryos and investigation of their application potential in human prof. dr. E. Berezikov (Universitair Medisch Centrum Groningen) DNA bescherming en herstel is belangrijk om kanker te voorkomen en veroudering te vertragen. Daarom is het noodzakelijk om te onderzoeken hoe DNA bescherming in mensen verbeterd kan worden. De Afrikaanse killivis leeft in vijvers die uitdrogen tijdens het warme seizoen. Om te overleven gaan killivis embryos in diapauze, een lage metabolische staat met stopgezette ontwikkeling waarin weefsels en cellen heel beschermd zijn tegen extreme omgevingscondities. De betrokken mechanismen zijn grotendeels onbekend. Dit project zal eiwitten identificeren die DNA beschermen tijdens de diapauze van de killivis en zal testen of deze gebruikt kunnen worden om DNA-bescherming in mensen te verbeteren.

Plasma-XPS: Photoemission in plasma paving the way to efficient CO2 conversion dr. R. Bliem (ARCNL) Katalytische reacties zoals de conversie van CO2 naar brandstof zijn essentieel voor de transitie naar een klimaatneutrale maatschappij. In plasma-katalyse kunnen zelfs enorm stabiele moleculen zoals CO2 efficiënt worden geconverteerd, want de reactie begint al met een enorm heet gas, een plasma. Wat er zich afspeelt aan het oppervlak van een actieve plasma-katalysator is nog niet goed begrepen, terwijl dit essentieel is voor de productiviteit en selectiviteit van een reactie. Dit project introduceert een nieuwe techniek om onder de complexe omstandigheden van plasma “live” te kijken naar actieve katalysatoren en daardoor nieuwe fundamentele kennis voor efficiënte plasma-katalyse te verwerven.

Hydro-electro-elasticity: unravelling the full potential of flexible wave energy converters dr. J.O. Colomés Gené (Technische Universiteit Delft) In het streven naar de overgang richting hernieuwbare energie is oceaangolfenergie een van de hernieuwbare energiebronnen met de grootste potentie. Er is echter behoefte aan fundamenteel wetenschappelijk onderzoek om energie op baanbrekende wijze efficiënter uit oceaangolven op te wekken. In dit project zullen we de focus leggen op een nieuw innovatief paradigma: flexiebele golfenergieomzetters die de potentie hebben om weerbaarder, goedkoper en efficiënter te zijn dan traditionele golfenergieomzetters. In het bijzonder, zullen we het hydro-elektro-elastische gedrag onderzoeken. Door middel van het ontwikkelen van een nieuw numeriek model dat in staat is om drijvende dunne elastische structuren te karakteriseren.

Unveiling a new mechanism underlying the rapid evolution of Influenza viruses dr. M.M. Funk (Erasmus MC) Griepvirussen zijn een continue last voor de gezondheidszorg. Dit komt deels door hun snelle evolutie door fouten die gemaakt worden door de virale polymerase tijdens replicatie. Vooral inserties/deleties leiden tot grote veranderingen in virale eiwitten. Er zijn insertie/deletie hotspots in het influenza genoom en in dit onderzoek ligt de focus op een hotspot waarmee het virus aan herkenning door het afweersysteem kan ontsnappen. Ik zal een nieuwe, gevoelige methode gebruiken om het onderliggende mechanisme van dit fenomeen te bestuderen. Een beter begrip van hoe deze fouten ontstaan kan helpen om hierop te anticiperen in de toekomst.

Innovative wound healing with 3D bioprinted living microalgae dr. F. Gao (Wageningen University & Research) Niet-genezende wonden zijn een groot maatschappelijk probleem voor 1-3% van bevolking, wat resulteert in miljarden medische zorgkosten. Het beschikbare wondgenezingsverband kan het probleem van de kolonisatie van bacteriën en lokale hypoxie niet oplossen, vooral niet bij chronische patiënten. Een innovatief idee voor het ontwikkelen van hydrogelverband met fotosynthetische microalgen erin wordt voorgesteld om zuurstof voor snel huidweefselherstel en antibacteriële exopolysacchariden te leveren. Een microalg met een hoge inhoud van exopolysacchariden zal 3D-gebioprint worden met hydrogel voor wondgenezingsverband. Het geoptimaliseerde verband zal worden gebruikt voor wondgenezingsbehandelingen bij diabetische muizen. Dit project zal een innovatieve biologische oplossing bieden voor wondgenezing.

High-throughput identification of bacterial RNA chaperone proteins dr. D. Incarnato (Rijksuniversiteit Groningen) RNA is een sleutelmolecuul in de meeste cellulaire processen. Veel functies van RNA worden bemiddeld door het vermogen om ingewikkelde structuren te vormen, een proces dat bekendstaat als RNA-vouwing. Dit proces wordt gedacht afhankelijk te zijn van zogenaamde RNA-chaperonne eiwitten. Door te bestuderen hoe het verlies van deze eiwitten de structuur van RNA in bacteriële cellen beïnvloedt, willen we de onderliggende principes van RNA-vouwing beter begrijpen. Aangezien RNA-vouwing de synthese van eiwitten reguleert, hopen we door te focussen op RNA-moleculen die betrokken zijn bij celgroei en overleving, nieuwe aangrijpingspunten te identificeren voor de ontwikkeling van effectievere antibacteriële geneesmiddelen.

WesterFlash: a system to detect bright radio bursts from other galaxies dr. F. Kirsten (ASTRON) Snelle radioflitsen (`fast radio burts’, FRBs) zijn kortdurende uitbarstingen van radiogolven afkomstig van sterrenstelsels op afstanden van miljarden lichtjaren. Astronomen zijn al meer dan een decennium op zoek naar hun oorsprong. In dit project gaan we een 25-meter radioschotel in Westerbork gebruiken om lange metingen te maken in de richtingen van zulke bronnen. Als we meer radioflitsen detecteren, dan kunnen we dat gebruiken om de hypothese te testen dat deze flitsen gemaakt worden door `magnetars’. Magnetars zijn de sterkste gemagnetiseerde sterren die we kennen, en ze kunnen enorm hoeveelheden energie vrijmaken door uitbarstingen in hun magneetveld.

Beyond the bubble: long-term stable and sustainable ultrasound contrast agents dr. O. Koshkina (Universiteit Twente) Echografie is een zeer veelzijdige medische techniek voor snelle, niet-invasieve beeldvorming. Bij geavanceerde diagnose, bijvoorbeeld monitoring van tumoren, zijn andere technieken daarentegen dominant. Deze technieken kunnen straling met zich meebrengen en vereisen dat de patiënt zich naar gespecialiseerde centra begeeft, wat extra strijd veroorzaakt. De nadelen van contrastmiddelen, gas-gevulde microbelletjes, verhinderen een ruimer gebruik van echografie. De microbelletjes zijn te groot en onstabiel voor het labelen van zieke weefsels en voor monitoring op lange termijn. Als oplossing zullen wij een nieuwe aanpak introduceren voor het ontwerp van ultrasone contraststoffen - de nanocapsules gemaakt van flexibele biocompatibele polymeren.

Ribosomes as novel targets in the combat against treatment-resistant cancer and how to study them dr. E.S. Martens-Uzunova (Erasmus MC) De voornaamste reden van kankersterfte is de primaire of verworven therapieongevoeligheid van kankercellen. De ontwikkeling van nieuwe succesvolle behandelingsmethoden vereist inzicht in de moleculaire mechanismen die kankercellen gebruiken om aan therapieën te ontkomen. In dit project ga ik een innovatieve 3D-kweektechniek “tumor in een kweekschaaltje” toepassen om te onderzoeken hoe een recent ontdekt kenmerk van kankercellen, namelijk het afwijkende methylatie-patroon van hun “eiwitfabrieken”, de ribosomen, therapieresistentie beïnvloedt. De resultaten van dit onderzoek zullen een nieuw aangrijpingspunt vormen voor ribosomen als nieuw therapiedoelwit in chemoresistente kankers.

Oxygenic photosynthesis and climate in deep geological time prof. dr. P.R.D. Mason (Universiteit Utrecht) Het is van cruciaal belang om te bepalen wanneer zuurstofproducerende fotosynthetische bacteriën voor het eerst zijn geëvolueerd om uit te leggen hoe de atmosfeer en oceanen zijn overgegaan van reducerende, zuurstofarme omstandigheden naar hun huidige toestand. Geochemische tracers voor het identificeren van zuurstofniveaus uit het verleden kunnen geen precieze datum geven voor het verschijnen van microbiële zuurstoffotosynthese. Hier stel ik een nieuwe methode voor om astronomische klimaatcycli te koppelen aan de geochemie van rotsen om dit probleem op te lossen, met behulp van monsters die zijn afgezet in een oude kustlijnomgeving die 3200 miljoen jaar geleden is gevormd.

Making bacteria love pesticides – engineering designer microbes for organophosphate removal dr. C. Mayer (Rijksuniversiteit Groningen) Organofosfaten zijn ongedierte bestrijdende zenuwgiffen die bijna 40% uitmaken van het totale aantal pesticiden dat wereldwijd wordt gebruikt. Door hun toxiciteit voor mens en dier, vormt hun accumulatie in bodem- en afvalwaterstromen een groeiend gezondheids- en milieuprobleem. Er is daarom veel vraag naar effectieve en duurzame manieren om deze verontreinigende stoffen te saneren. Om dit probleem aan te pakken, willen we het evolutionaire algoritme toepassen om biologische katalysatoren (=enzymen) te ontwikkelen die organofosfaten effectief kunnen neutraliseren. De productie van deze op maat gemaakte enzymen door speciaal ontworpen micro-organismen biedt zo een veelbelovende methode voor de sanering van verontreinigende organofosfaten.

Migration of membrane-active antibiotics through outer bacterial layers – Disruption or slipping through? dr. A. Melcrová (Rijksuniversiteit Groningen) Antimicrobiële resistentie is een grote bedreiging voor de volksgezondheid. Veelbelovende antibiotica richten zich op het bacteriële membraan, maar het membraan is beschermd door een sponsachtige laag. Hoe migreren antibiotica hierdoor? Verstoren ze het of glippen ze er gewoon doorheen? Mijn doel is om het eerste volledige model van een bacteriële celwand te bouwen voor gebruik in microscopie, veranderingen in de buitenste lagen te visualiseren en hun stabiliteit onder de antibiotica-aanval te meten. Inzicht in de migratie door deze lagen is cruciaal voor het ontwikkelen van geneesmiddelen die effectief toegang hebben tot het membraan.

Microporous Thin Films Integrated into Chemical Sensors dr. F.S. Minaye Hashemi (Universiteit van Amsterdam) Slimme detectie van schadelijke gassen is essentieel om verslechtering van luchtkwaliteit tegen te gaan. De belangrijkste sensoren, hebben veel energie nodig voor gebruik en ondervinden moeilijkheden bij het miniaturiseren. Er blijft dus een grote uitdaging in de ontwikkeling van nieuwe technologieën voor materialen en processen met een lager energieverbruik, verhoogde gevoeligheid en miniaturisatie van sensoren. Ons doel is om een veelzijdige, op damp gebaseerde benadering te introduceren voor de afzetting van microporeuze dunne films met een afstembaar ontwerp op nanometerschaal, direct op geïntegreerde schakelingen, waardoor de mogelijkheid wordt geopend voor een geïntegreerd proces voor het vervaardigen van energie-efficiënte micro-elektronische sensoren.

Interfacing with the nervous system at single-cell resolution for the next generation of artificial retinas dr. D.G. Muratore (Technische Universiteit Delft) De volgende generatie kunstmatige netvliezen zal afhangen van elektronica die het natuurlijke activeringspatroon van de verschillende neurontypen kan reproduceren met de resolutie van een enkele cel en een enkele actiepotentiaal. Hiertoe moet de elektronica de stimulatieparameters kalibreren op basis van de geregistreerde neurale reacties in een gesloten lus. Vanwege de complexe elektrode-weefselinterface corrumpeert een stimulatieartefact echter de geregistreerde neurale activiteit op verschillende elektroden, waardoor het kalibratieproces ernstig wordt belemmerd. Hier stellen we een nieuw mechanisme voor dat geschikt is voor implanteerbare massaal parallelle interfaces om artefacten te verminderen met behulp van lineaire modellen van de elektrode-weefselinterface en convexe optimalisatie-algoritmen.

Enlightening large nanogaps to visualize biomolecules dr. O.S. Ojambati (Universiteit Twente) De krachtigste optische microscopen hebben een prestatieplateau bereikt. Dit komt omdat ze fluorescerende labels gebruiken om biologische structuren af te beelden. Bovendien beïnvloeden de labels de eigenschappen van deze biostructuren. Een manier om dit probleem op te lossen is om een nanogap te gebruiken, een zeer efficiënte manier om licht te concentreren. Het werkt echter alleen voor kleine moleculen. Wanneer nanogaps worden vergroot om grotere structuren in te passen, daalt de efficiëntie. Als dit probleem is opgelost, kunnen nanogaps worden gebruikt om eiwitten en virussen in beeld te brengen. Dit onderzoeksvoorstel wil dit probleem oplossen door licht te vormen.

Capturing carbon, creating value: Teaching carbon dioxide eating bacteria new tricks dr. S. Schmidt (Rijksuniversiteit Groningen) Wereldwijde klimaatverandering is realiteit. Meer dan ooit zijn er innovatieve ideeën nodig om CO2 opnieuw te integreren in een economie en om duurzame materiaalbronnen voor de volgende generaties te garanderen. We onderzoeken micro-organismen die in staat zijn CO2 te gebruiken als potentiële strategie om chemicaliën en geneesmiddelen te produceren. Deze micro-organismen kunnen echter nog niet concurreren met klassieke biotechnologische processen. Dit project beoogt het ontwerpen van productiestammen met hoge efficiëntie door het ontwikkelen van nieuwe synthetische biologische tools voor genetische manipulatie. Dit is cruciaal voor een toekomstige commercialisering van deze technologie om waardevolle chemicaliën uit CO2 te produceren.

All ears: exploring the consequences of early-life hearing loss on sound localization dr. M.C. Sierksma (Erasmus MC) Tijdelijk gehoorverlies komt zeer vaak voor bij kinderen en dit herstelt meestal spontaan. Tijdens deze ontwikkelingsperiode worden de hersenverbindingen correct gevormd doordat de oren geluid als neurale signalen doorgeven. Deze input is belangrijk voor ons vermogen om een leerkracht te verstaan in een rumoerige klaslokaal of om te weten vanwaar een auto nadert. Dit vermogen is afhankelijk van zenuwcellen in de hersenstam die heel nauwkeurig bepalen vanuit welke richting een geluid komt. In dit project bestudeer ik in knaagdierjongen hoe deze zenuwcellen hun richtingsgevoeligheid voor geluiden ontwikkelen en of hun gevoeligheid wel gezond ontwikkelt tijdens een periode van gehoorverlies.

Electrochemical CO2 recycling into fuels and chemicals: rational catalyst design through Fluorescent X-ray characterization (ECOFLUX) dr. W. van der Stam (Universiteit Utrecht) Elektrochemisch recyclen van koolstofdioxide (CO2) in bruikbare brandstoffen en chemische bouwstenen kan een belangrijke rol spelen om een koolstof-neutrale cyclus te creëren, en om de negatieve effecten van CO2-uitstoot van de chemische industrie te minimaliseren. Helaas kan elektrochemische CO2 omzetting om klimaatverandering tegen te gaan nog niet op grote schaal toegepast worden, vanwege een te snelle veroudering van de benodigde elektrokatalysator materialen. Om de energietransitie te versnellen, gaan de onderzoekers in ECOFLUX een unieke gecombineerde Röntgendiffractie en -fluorescentie opstelling bouwen, die het mogelijk maakt om tegelijkertijd de structuur en de compositie van nieuwe elektrokatalysator materialen in actie te meten.

Recycling of Lithium-Ion Batteries with Novel Solvents prof. dr. ir. T.J.H. Vlugt (Technische Universiteit Delft) Lithium ion batterijen (LIBs) worden gebruikt in verschillende producten zoals elektronica, speelgoed en elektrische auto’s. LIBs gaan een belangrijke rol spelen in de energietransitie, maar veroorzaken gezondheids- en milieuproblemen als ze aan het einde van hun levenscyclus niet op de juist manier worden gerecycled. Momenteel wordt slechts 5% van alle LIBs gerecycled vanwege technische en economische problemen. Dit betekent dat miljoenen tonnen aan gebruikte batterijen met belangrijke grondstoffen worden verspild. In dit voorstel gaan wij nieuwe oplosmiddelen, gebaseerd op superkritische CO2 en kroonethers, onderzoeken voor efficiënte recycling van LIBs.

Unzip and repurpose polyolefin plastics via a solvent-free low temperature approach dr. I. Vollmer (Universiteit Utrecht) Het is noodzakelijk om nieuwe technologie te ontwikkelen die het mogelijk maken om plastic afval op een energie-efficiënte wijze chemisch te recyclen en te gebruiken als grondstof. Huidige methodes zijn veelbelovend maar vereisen temperaturen van meer dan 500 ° C. In dit project wordt een recycling strategie ontwikkeld die het mogelijk maakt om dit proces bij kamertemperatuur uit te voeren doormiddel van 1) het gebruik van mechanisch malen in plaats van verwarmen, 2) het gebruik van een metaalkatalysator en 3) het mixen van de plastic en katalysator met hoge frequentie waarmee het gebruik van oplosmiddelen vermeden kan worden.

Don’t You Worry ’Bout a Thing: Making Internet-of-Things Self-Sustainable dr. L. Wang (Vrije Universiteit Amsterdam) Moderne sociale infrastructuren voor landbouw, transport, gezondheidszorg en zelfs aardobservatie in de ruimte zijn meestal afhankelijk van batterijgevoede Internet-of-Things (IoT) apparaten om gegevens te verzamelen en deze naar een centrale Cloud te sturen om intelligentie te leveren. De afhankelijkheid van batterijen en de Cloud in deze infrastructuren heeft echter ernstige zorgen gewekt over duurzaamheid, privacy en veerkracht. Dit project stelt voor om het IoT te "bevrijden" door het gebruik van de batterij en de Cloud volledig te elimineren en een nieuw zelfvoorzienend in-situ IoT-paradigma mogelijk te maken. Dit project zal een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we IoT-infrastructuren bouwen en nieuwe ontwerpprincipes ontwikkelen door een eersteklas batterij- en Cloud-vrij IoT-systeem te bouwen.

SAMARITaN: Sustainable Anaerobic MicrobiAl pRoteIn production dr. R.A. Weusthuis (Wageningen University & Research) Een van de meest zorgwekkende problemen die de klimaatcrisis met zich meebrengt, is de beschikbaarheid van duurzame en klimaatbestendige eiwitbronnen. In tegenstelling tot dierlijke en plantaardige eiwitbronnen, is eiwit geproduceerd door micro-organismen een veel duurzamere bron in termen van koolstofafvang, water- en stikstofgebruiksefficiëntie en productiviteit per landoppervlak. Dit onderzoek zal een innovatief fermentatieproces ontwikkelen om microbieel eiwit te produceren met waterstof en koolstofdioxide als belangrijkste substraten. De technologie heeft het potentieel om het veilige, efficiënte, klimaatbestendige en landbouw-onafhankelijke productiesysteem te worden dat we nodig hebben in deze tijden van klimaatverandering.

Artificial thylakoid: powering cells with sunlight prof. dr. D.A. Wilson (Radboud Universiteit Nijmegen) Mensen en andere heterotrofen kunnen zelf geen voedsel produceren, maar oogsten chemische energie door plantaardig en dierlijk materiaal te consumeren om hun cellen van stroom te voorzien. Geïnspireerd door de omzetting van zonne-energie in planten, hebben we een licht-oogstende nanomachine ontworpen, kunstmatige thylakoïde (AT) genaamd, om kunstmatige cellen van stroom te voorzien met zonlicht. We streven ernaar om voedselopname en -vertering met een lage efficiëntie te omzeilen, wat de energieconversie in levende organismen kan vergroten. Kunstmatige cellen aangedreven door AT zullen bijdragen aan het begrijpen van het leven en het ontwikkelen van synthetische organismen.

Microglia, guardians against dementia in the oldest old dr. M.E. Witte (Amsterdam UMC) Met een stijgende levensverwachting stijgt ook het aantal mensen met de ziekte van Alzheimer, waarvoor helaas nog geen medicijnen beschikbaar zijn. Toch bereikt een kleine groep mensen de leeftijd van 100 jaar of ouder zonder verlies van cognitief vermogen, dit terwijl de hersenen van deze mensen wel kenmerken van Alzheimer vertonen. In deze studie zullen de onderzoekers een nieuwe techniek gebruiken om te bestuderen of microglia, de immuuncellen van het brein, een belangrijke rol spelen bij deze bijzondere bescherming tegen dementie in cognitief gezonde 100-plussers. Hiermee hopen de onderzoekers aanknopingspunten te vinden voor een nieuw medicijn tegen Alzheimer.

De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek financiert toponderzoekers, geeft sturing aan de Nederlandse wetenschap via programma's en beheert (inter)nationale kennisinfrastructuur.

Inschrijven nieuwsbrief