381023 research outputs found
Sort by
Improving the efficiency of knowledge graph construction from heterogeneous data sources
No full textWanneer informatie moet worden samengesteld uit verschillende databronnen komt men data-integratieproblemen tegen. Integratie van verschillende databronnen vereist een uitgebreide kennis van deze bronnen en de mogelijke relaties ertussen. Deze relaties kunnen worden uitgedrukt dankzij de technologie van kennisgrafen, zoals het Resource Description Framework (RDF). Daarbij worden de data een graafstructuur met knopen met relaties tussen. Om heterogene bronnen die vaak nog niet beschikbaar zijn in RDF te vertalen naar zo’n graafstructuur bestaat er een taal: de RDF Mapping Language (RML). Diverse processoren interpreteren RML-documenten, lezen de brondata, en vertalen die zo in een kennisgraaf. In dit doctoraat bestuderen en verbeteren we de efficiëntie om kennisgrafen te genereren op vlak van uitvoeringstijd, opslag, CPU-tijd en benodigd werkgeheugen.
Hiervoor bestudeerde ik zowel technieken die werken op basis van een materialisatie van de graaf, als technieken die de graaf virtualiseren bovenop een niet RDF-systeem. Op die wijze vond ik een manier om bestaande materialisatiesystemen te optimaliseren door grafen incrementeel te genereren naar gelang ze veranderen in de tijd. Daarnaast heb ik ook ondersteuning voor nieuwe databronnen zoals Web API’s en datastromen toegevoegd zodat de reproduceerbaarheid van kennisgraaf-generatie werd verbeterd
Optimising workplace learning in postgraduate medical education : towards supporting residents and supervisors in clinical practice
No full textAdvancing lignin valorization through specialized analysis, catalyst development and process optimization
No full textDe impact van onze samenleving op het klimaat, en de impact van die klimaatsverandering op onze samenleving, is één van de belangrijkste huidige thema’s. Bijgevolg is het overschakelen op duurzame grondstoffen, ter vervanging van aardolie en gas, binnen de chemische industrie de drijfveer voor vrijwel al het onderzoek dat vandaag de dag binnen die sector wordt uitgevoerd. Lignine, een organische molecule die teruggevonden wordt in bomen, gewassen en grassen, is de ideale duurzame grondstof voor de productie van de bouwstenen van vele kunststoffen, zoals fenolharsen, polyurethanen, polycarbonaten etc. indien het op een gecontroleerde manier kan worden afgescheiden van de biomassa en kan worden afgebroken tot zijn natuurlijke bouwstenen. Echter, de complexiteit van het lignine zelf en het effect hiervan op de nodige processen, verhindert momenteel de benutting van lignine. Als een gevolg wordt bijna alle geproduceerde lignine gebruikt als laagwaardige brandstof. Binnen dit doctoraat worden binnen verschillende velden oplossingen gezocht voor de huidige hordes die de benutting van lignine tegenhouden
Accurate time-efficient methodology for in situ determination of thermal properties and thermal design of electric machines
No full textDe transitie naar elektrische voertuigen kan bijdragen aan een duurzamere en emissievrije transportsector. Elektrische motoren met een hoge vermogensdichtheid verbeteren de duurzaamheid, prestaties en efficiëntie van deze voertuigen. Het thermische ontwerp van elektrische motoren wordt hierdoor steeds belangrijker om oververhitting van de componenten te voorkomen, wat anders zou kunnen leiden tot prestatieverlies of zelfs falen.
Thermisch beheer in elektrische motoren is uitdagend vanwege de combinatie van warmteproductie, -overdracht en -afvoer, beïnvloed door factoren zoals de complexe geometrie van de motor, onzekerheden in thermische eigenschappen en thermische contactweerstanden tussen componenten. Deze complexiteit wordt verder vergroot door de noodzaak van geïntegreerde koelstrategieën, wat het ontwerpproces ingewikkelder maakt.
Om het warmtegedrag van deze motoren tijdens de ontwerpfase te voorspellen, werd in dit werk een nieuwe thermische modelleringstechniek voorgesteld. Deze methode combineert 3D-thermische netwerken met 2D-eindige-elementenmethoden om tijdsefficiënt nauwkeurige voorspellingen te kunnen doen. Naast de modellering werd ook een gecombineerde experimentele en modelgebaseerde methode geïntroduceerd voor het karakteriseren van de onzekere thermische eigenschappen van componenten in elektrische motoren.
Deze methodes werden toegepast op de keuze van windingtechnologie en het ontwerp van een nieuwe koelmethode voor de rotor. Deze toepassingen tonen aan dat het thermisch beheer en de koelstrategieën van elektrische motoren efficiënter ontworpen kunnen worden, wat cruciaal is voor het verbeteren van hun betrouwbaarheid en levensduu
Advanced molecular dynamics simulation techniques for kinetic analysis of biological systems
No full textDit proefschrift gaat over het verbeteren van simulatietechnieken die de kinetica van biologische processen op atomair niveau blootleggen, zoals het binden van medicijnen aan eiwitten, of het verplaatsen van zuurstofmoleculen door zenuwweefsel. Zonder gespecialiseerde methodes zijn moleculaire dynamica-simulaties niet snel genoeg om langzame biologische processen op een statistisch betrouwbare wijze te kwantificeren.
Om deze uitdagingen aan te pakken, draagt dit proefschrift bij tot verbeteringen en vernieuwingen van zogenaamde "pad-sampling" methoden, die beter in staat zijn om de complexe paden te simuleren die moleculen afleggen tijdens deze langzame processen. Het onderzoek past deze technieken ook toe om antwoorden te vinden op vragen zoals "hoe lang blijft een medicijnmolecule gebonden aan een eiwit?", of "hoe beweegt zuurstof door myelinescheden rond zenuwcellen"?.
Deze bevindingen zijn belangrijk omdat ze ons kunnen helpen om beter te begrijpen hoe medicijnen werken en hoe zuurstoftransport in ons zenuwstelsel verloopt, wat cruciaal kan zijn voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën en medicijnen
Unveiling the mystery of the TIE receptors in podocytes
No full textThe TIE2 and TIE1 tyrosine kinase receptors, play a crucial role in angiogenesis, cell survival, and vascular stability. While their functions have been extensively studied in endothelial cells, accumulating data show that the TIE proteins are also expressed by various non-endothelial cells, such as pericytes, muscle cells, macrophages, neurons, or cancer cells. In non-endothelial cells they are integral to diverse physiological and pathological processes, such as tissue repair, fibrosis, tumor progression, cell survival or migration.
Despite significant advances in understanding the TIE receptors and their interactions with angiopoietins, their presence and function in podocytes remain controversial. Previous studies have offered conflicting evidence regarding their expression in podocytes, necessitating further investigation. This PhD thesis aimed to address this gap by exploring the presence and role of TIE receptors in podocytes through a series of experiments on mouse kidney tissue and immortalized podocyte cell lines.
Podocytes are pericyte-like cells residing on top of the blood vessels of the glomerular tuft. As a highly specialized cell type, podocytes possess nanoscale secondary processes that intertwine with neighbouring podocyte secondary processes and form the slit diaphragm, a structure essential for blood filtration and primary urine formation. To visualize these fine structures, we used Stimulated Emission Depletion (STED) and Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) to visualize the TIE proteins in cleared and expanded mouse kidney tissue. These two microscopy techniques and the clearing protocol are relatively simple to use, and allow for screening of larger samples. We used a thickness of 100 – 200 µm, of either full kidney slices or half kidney slices. In this way we were able to resolve the slit diaphragm and greatly enhance the resolution of fluorescent stains and perform 3D imaging at a resolution down to 60 nm inside the tissue. By using FLIM, we were able to tackle immunofluorescence’s most common disadvantages and separate non-specific secondary antibody binding and tissue autofluorescence from specific signal. Or results provide evidence that the TIE2 protein is found abundantly on the endothelial layer of the glomerular vasculature and, based on fluorescence intensity, lower expressed on the podocyte cell body, around the nucleus. Interestingly, we were not able to detect TIE2 signal in the slit diaphragm, but considering the possibility that TIE2 is low expressed on these cells, we cannot fully exclude the receptor’s presence in this structure.
Further, we turned to in vitro experiments on three different immortalized podocyte cell lines. Recognizing the literature's emphasis on the lower expression of TIE receptors in non-endothelial cells, and as we observed on the kidney tissue stains, we opted to utilized multiple cell lines to minimize bias. PCR Western blot and immunofluorescence experiments revealed that these cells express the TIE proteins. We found expression of mRNA coding for the TIE2 and TIE1 in all the tested cells, in both proliferating and differentiated state. To determine if the TIE proteins are produced and expressed by the cells, we performed Western blot experiments and, just like for the PCR’s, we detected bands corresponding to TIE2 and TIE1 proteins in all the screened cells, in both proliferating and differentiated states. In terms of localization, we used immunofluorescence and widefield microscopy and we found TIE2 signal around the nucleus of the cell, similar to what we saw in the kidney tissue stains.
To determine if the TIE2 receptor gets activated by angiopoietins, we performed ANGPT1 stimulation in two doses (250 and 500 µg/mL) and we then incubated the cells with an anti-phosphorylated TIE2 antibody. Immunofluorescence results revealed that the pTIE2 migrates to the cell to cell border when activated by the ANGPT1 in confluent cell monolayers similar to HUVECs results. This suggests that the receptor might have a role in cell-to-cell interactions.
Lastly, we wanted to study the potential effect of ANGPT1 on podocyte migration and survival. For this, we performed a scratch wound assay and a survival assay in high glucose conditions. Our preliminary results suggest that ANGPT1 does not influence podocyte migration on regular plastic plates and does not offer a protective effect on the cells in high glucose conditions. However, further experiments and optimizations can be conducted to support this idea. For instance, migration speed of podocytes could be tested on matrix-coated slides and high glucose exposure can be extended to 72-96 hours as literature suggests that at these timepoints the effects on cells are more intense. In addition to high glucose, different other stress factors can also be tested. Debate also exists considering the binding of ANGPT1 to TIE2. In pericytes, studies suggest that ANGPT’s will bind not to the TIE2 but to integrins, such as α3β1, and through these receptors will induce cellular responses. To establish if ANGPT1 influences podocyte behavior through the TIE2 receptor, further analysis and addition of a TIE2 inhibitor to the cell media should be performed. In addition, future perspectives should address the molecular pathways activated upon ANGPT1 stimulation in the presence or absence of a TIE2 inhibitor.
Our results strengthen the hypothesis that the TIE receptors are present and active in podocyte cells opening the doors for future research. Although we mainly obtained qualitative data, we support the notion that the TIE receptors are low expressed on podocyte cells. This fact poses some challenges when it comes to future perspectives. In terms of in vitro studies, research should pay attention to the cell passage number as higher passages might suffer from a decrease or even los of certain protein expression that might also involve the TIE receptors. In addition, specific attention should be given to podocyte differentiation and techniques such as live cell staining with podocyte specific protein markers should be used as controls to determine if the cells are truly differentiated. Further studies should also be performed in vivo through either gene knockout or gene silencing. Existing mouse models of TIE2 or TIE1 knockout do not survive past embryonic stage but current literature is focused on the effect of TIE deletion on endothelial cells and vasculature. It might be of interest to shift the focus on podocytes and observe the effects of gene deletion during embryonic development of these cells. Gene silencing, a technique that suppresses gene expression without complete elimination from the animal model, could be more suited to study the TIE functions either at precise developmental stages or in specific conditions.
In conclusion, in this thesis we present qualitative data that supports the presence of the TIE2 protein on podocytes in cleared and expanded mouse kidney tissue, and of both TIE2 and TIE1 on mouse and human immortalized podocytes. Our data also shows that the TIE2 receptor becomes phosphorylated by ANGPT1, but ANGPT1 stimulation does not seem to significantly influence migration and cell survival of podocytes
Improving the structural quality of covalent organic frameworks by an increased understanding of the crystallization process
No full textCovalent Organische Raamwerken (COFs) zijn een nieuwe soort veelzijdige materialen. Het is mogelijk deze bijna op maat te maken door middel van een wijde mogelijkheid aan koppelingsfunctionaliteiten en netwerk topologieën. Bijkomend zijn deze materialen erg stabiel door de gebruikte covalente koppelingen. Desondanks veroorzaken deze sterke covalente bindingen ook het grootste probleem van deze materialen. Aangezien COFs permanent onoplosbaar zijn na vorming is er geen herkristallisatieprocedure mogelijk, wat zorgt dat kristallisatie tijdens de synthese de enige optie is. Op zijn beurt vereist dit correctie van gevormde defecten tijdens het synthetische proces en dus gebruik van reversibele reacties. Deze contradictie tussen de nood aan sterke covalente koppelingen om stabiele materialen te maken en gebruik van reversibele reacties om geordende, kristallijne COFs te bekomen wordt 'het kristallisatieprobleem' genoemd. In deze dissertatie wordt dit probleem grondig bestudeerd en nadien worden, op basis van de gemaakte observaties, verschillende voorbeelden om dit probleem te ontwijken voorgesteld
Low-carbon energy scenarios and the role of fusion
No full textIn de mondiale context van een progressief streven naar het koolstofvrij maken van menselijke activiteiten, speelt het elektriciteitssysteem een centrale rol in het beleid voor de transformatie van energiegebruik en de exploitatie van energiebronnen, en in de daaruit voortvloeiende vermindering van broeikasgassen in verband met deze activiteiten.
In dit perspectief presenteert dit proefschrift Italiaanse energiescenario's voor het elektriciteitssysteem, waarin elektriciteitssystemen die volledig afhankelijk zijn van duurzame energie vergeleken worden met elektriciteitssystemen waarin zowel fusie als duurzame energie deel kunnen uitmaken van de energiemix. Het doel is om te beoordelen of de beschikbaarheid en inzet van fusie een verbetering oplevert voor een elektriciteitssysteem met netto nul emissies.
De gepresenteerde scenario's zijn gegenereerd met het model COMESE (Electricity System Mean Cost - Costo Medio del Sistema Elettrico). COMESE is ontwikkeld in het kader van de onderzoeksactiviteiten naar energiescenario's bij het RFX Consortium in Padua en is gebaseerd op een simulatie per uur van alle opwekkings- en opslagtechnologieën in het elektriciteitssysteem. Het doel van de code is om de kenmerken, kosten en vereisten van een elektriciteitssysteem gebaseerd op een groot, of in ieder geval relevant, aandeel hernieuwbare bronnen effectief weer te geven
Ethnobotanical study and characterization of medicinal plants used by the populations of the Kisantu and Mbanza-Ngungu territories, Kongo Central Province (DR Congo)
No full textThe DR Congo (DRC) pharmacopoeia contains monographs on various medicinal plants with pharmacological properties, whose knowledge and use is rapidly eroding. To document the remaining knowledge, we conducted an ethnobotanical survey in the territories of Kisantu and Mbanza-Ngungu in Kongo-Central Province, on the most important medicinal plants and diseases treated with them, as well as plants supposedly containing bioactive substances. We also assessed the cultural similarity in medicinal plant knowledge between the two territories and how knowledge about Kongo medicinal plants differs between different sociological categories. To complete our study, we conducted an ecofloristic survey to assess the vegetation composition and dynamics, as well as the distribution and availability of the most important medicinal plants in their harvesting areas. We further performed a phytochemical profiling of species supposedly containing bioactive substances, a first step in the search for a scientific basis for their traditional use.
From June 2017 until February 2018 and from February 2019 until April 2019, we conducted a survey with 188 phytotherapists, selected and surveyed using the snowball method and semi-structured interviews, respectively. Voucher specimens of inventoried plants were collected for identification. Ethnobotanical data were analyzed using medicinal use value (UV), informant agreement ratio (IAR), informant consensus factor (ICF), and species therapeutic potential (STP). Rahman’s similarity index was used for ethno-cultural comparison of medicinal plant knowledge between the two communities. Medicinal knowledge between different sociological categories was analyzed using non-parametric tests and Poisson regression. A total of 227 botanical species, representing 192 genera and 79 families were reportedly used to treat 103 diseases.
Most abundant taxa were reported for the Fabaceae family (including 11.9% of species and 10.9% of genera) and from anthropized areas (45.0%). Leaves (39.4%), herbs (37.1%), decoction (41.7%), and oral administration (72.0%) were the most frequently cited plant part, plant botanical form, and remedies preparation and administration methods, respectively. Four of all inventoried species showed high UV (> 0.05), whereas eight had an IAR of 1.
According to ICF, 31 diseases were mentioned. Highest ICF (≥ 0.4) were observed for hemorrhoids (0.44), amoebiasis (0.43), and itchy rash (0.42). Based on species presenting a UV > 0.05 or IAR > 0.2, which are used to treat diseases with an ICF > 0.2, a total of 35 plants species were identified and considered as supposedly containing bioactive substances. A literature overview of the 35 selected species showed that 33 were chemically well-known. Only two native species namely Commelina africana L. and Kalaharia uncinata (Schinz) Moldenke, showed no relevant phytochemical information. Thus, we focused on these two species for the phytochemical profiling.
Low ethno-cultural similarity in medicinal knowledge (RSI = 16.6%) was found between the two territories. Analysis of the Kongo medicinal plant knowledge showed that the mean number of reported species and diseases varies considerably with gender, type and residence of therapists (P < 0.05).
The ecofloristic study was conducted in the Mbanza-Ngungu region, using ecofloristic plots to assess the vegetation composition and dynamics of different plant formations that constitute the landscape, as well as species distribution and abundance, with a focus on medicinal plant species. Ecofloristic plots were established and surveyed using ecofloristic approaches over two periods. The first period covered the months of June to August 2019, representing the dry season in DRC, while the second period extended from November 2020 to February 2021, corresponding to the rainy season. The vegetation composition was analyzed and 709 botanical species were found, including 113 families and 446 genera. The most abundant taxa were reported to be used for therapeutic purposes.
The vegetation was dominated by Fabaceae taxa (14.8%), herbs (47.4%), species possessing sarcochores diaspores (39.2%), and pantropical species (28.9%). Phanerophytes were the most abundant life form (50.8%), while species with mesophilic leaves accounted for 49.1% of the vegetation. The dryland forests (45.4 ± 11.9) and anthropized formations (43.1 ± 11.4) exhibited the highest species richness. They were distinguished from other plant formations by the proportion of their characteristic species (i.e. 39.0% and 58.8% for dryland forest and anthropized formations, respectively), which are considered as representative for these types of ecosystems. Savannahs and swamp forests presented both the highest percentage of constant species (i.e. 5.2% and 6.2%, respectively), suggesting that these ecosystems have the capacity to maintain their structure and functions in the face of disturbance. However, further research and analysis are needed to fully understand the dynamics of these ecosystems and their long-term stability.
The majority of inventoried species (445 species, i.e. 62.0 %) had a very limited ecological niche, restricted to a single type of vegetation, while 16 (2.2 %) exhibited a very wide distribution. The highest Sorensen and Jaccard similarity indices were observed, in descending order, between dryland forests and swamp forests (KS: 70.7; JC: 26.1), savannahs and dryland forests (KS: 55. 01; JC: 21.6), anthropized formations and dryland forests (KS: 46.7; JC: 18.9), and between anthropized formations and savannahs (KS: 41.9; JC: 17.3), meaning that plant formations follow each other in the natural succession defined by vegetation dynamics, from the pioneer to the climax stage.
The lowest Whittaker’s dissimilarity indices were observed in dryland forests (18%) and savannahs (19%), suggesting that ecofloristic plots inventoried in these plant formations have more similar ecological and floristic characteristics, and belong to the same plant formation. Field observations and ecofloristic data showed that most medicinal plant exhibited a very low frequency rate, suggesting that most areas where medicinal plants are harvested are degraded and availability of medicinal plants is decreasing.
Regarding phytochemical analyses, leaf extracts of C. africana and K. uncinata including AcOEt, MeOH 90%, n-hexane, dichloromethane (DCM), n-BuOH extracts and the residual fraction were analyzed by UPLC-ESI-QTOF-MS in positive and negative ionization mode, together with a set of 26 reference compounds. The negative ionization mode proved to be more sensitive and exhibited the most abundant and well-separated peaks compared to the positive ionization mode. It allowed to a tentative identification of 22 compounds from C. africana, representing mainly flavonoids (14), followed by hydroxycinnamic acid amides (3), phenolic acids (3) and lignanamides (2). Most of these identified compounds are well known and documented for their antioxidant, antifungal and anti-inflammatory properties, which could possibly explain the use of C. africana against skin disorders in traditional Kongo medicine. For K. uncinata, 24 compounds including mainly flavonoids (14), followed by phenylethanoid glycosides (7), phenolic acids (2) and an iridoid glycoside (1) were tentatively identified. These compounds are known and documented to have antiviral and anti-inflammatory properties, which could possibly be related to the use of K. uncinata against upper respiratory tract infections, such as laryngitis, cough, etc. in Kongo traditional medicine.
Our results prove that Kongo traditional medicine is rich and contains a number of important medicinal plant species with interesting active compounds. However, their availability in the wild is decreasing and some of them are reported to be threatened according to IUCN red list data. To promote and ensure the sustainable supply of communities who depend on these resources, it is essential to develop protection and adapted conservation measures, including in and ex situ methods, with a sustained focus on threatened species. Further studies would be required to elucidate exact structures of tentatively identified compounds, as well as to assess their effectiveness against the diseases for which they are used.
Furthermore, a comprehensive phytosociological study, incorporating a sigmatic approach, is recommended to confirm the availability and rarity of species, enabling the development of well-adapted measures to ensure their conservation.De farmacopee van de Democratische Republiek Congo (DR Congo) bevat monografieën over diverse medicinale planten met farmacologische eigenschappen, waarvan de kennis en het gebruik snel afnemen. Om de resterende kennis vast te leggen, voerden we een etnobotanisch onderzoek uit naar de belangrijkste medicinale plant en de ermee behandelde ziekten, evenals naar planten die vermoedelijk bioactieve stoffen bevatten in de gebieden Kisantu en Mbanza-Ngungu in de provincie Kongo Central. We hebben ook de culturele gelijkenis in kennis over medicinale planten tussen de twee gebieden geëvalueerd, evenals hoe de kennis over Kongo-medicinale planten verschilt tussen verschillende sociologische categorieën. Om ons onderzoek te voltooien, hebben we een ecofloristisch onderzoek uitgevoerd om de vegetatiecompositie en -dynamiek te beoordelen, evenals de distributie en beschikbaarheid van de belangrijkste medicinale planten in hun oogstgebieden. We hebben ook een fytochemische profilering uitgevoerd van soorten die vermoedelijk bioactieve stoffen bevatten, een eerste stap in de zoektocht naar een wetenschappelijke basis voor hun traditionele gebruik. Semi-gestructureerde interviews werden succesvol gebruikt om uitgebreide kennis van Kongo kruidengeneeskunde te verkrijgen, verkregen van informanten geselecteerd met sneeuwbalmethoden. Deze kruidengeneeskunde wordt gekenmerkt door een opmerkelijke diversiteit aan plantensoorten, waarvan velen aanzienlijke medicinale waarden hebben aangetoond, terwijl anderen veelbelovend therapeutisch potentieel vertonen voor bepaalde aandoeningen. Het ecofloristische onderzoek onthulde dat de flora van het onderzoeksgebied rijk, divers en overvloedig is. Het werd ingedeeld in vier plantvormingstypen volgens de algemene landschapsfysiognomie. De meeste geïnventariseerde soorten worden gebruikt voor therapeutische doeleinden. Sommige van hen bleken beschikbaar te zijn vanwege hun relatief hoge frequenties, terwijl andere zeldzaam of zeer zeldzaam waren vanwege hun lage of zeer lage frequenties in het wild. Fytochemische analyse richtte zich op C. africana en K. uncinata (respectievelijk veel gebruikt tegen huidproblemen en luchtweginfecties), waarbij talrijke verbindingen werden geïdentificeerd met potentieel antioxidant, ontstekingsremmend en antiviraal potentieel dat de basis zou kunnen zijn voor hun gebruik in de Kongo traditionele geneeskunde. De resultaten benadrukten de rijkdom van de Kongo traditionele geneeskunde en haar afhankelijkheid van planten met waardevolle biologische eigenschappen. Vanwege habitatdegradatie worden echter veel medicinale planten minder beschikbaar en sommige worden bedreigd volgens de IUCN Rode Lijst. Om duurzame toegang voor gemeenschappen die afhankelijk zijn van deze hulpbronnen te waarborgen, zijn beschermende en behoudsmaatregelen essentieel. Verder onderzoek is nodig om de structuren van voorlopig geïdentificeerde verbindingen te bevestigen en hun werkzaamheid tegen bijbehorende ziekten te evalueren