Hellenic National Archive of Doctoral Dissertations
Not a member yet
56257 research outputs found
Sort by
Clinical outcomes in vaccinated and unvaccinated patients with COVID-19: a population-based analysis
No full textBackground: Real-life data for vaccination against COVID-19 are sorely needed. Aim/Methods: This was a population-based analysis aiming at investigating the hospitalization risk for COVID-19 of 98,982 subjects and compare features of vaccinated and unvaccinated patients. Hospitalized patients with COVID-19 between 01/07/2021 and 11/02/2022 were included in the study. Results: 582 patients were included in the analysis [males: 58.6% (n=341), vaccinated patients: 28.5% (n=166), unvaccinated patients: 71.5% (n=416)]. Median age of vaccinated patients was significantly higher compared to median age of unvaccinated [74.0 (95% CI: 72.0-77.0) vs. 59.0 (95% CI: 57.0-62.0), p=0.0001]. Mean latency time (±SD) from the second dose to hospitalization was 5.7±2.6 months. Between 01/07/2021 and 01/12/2021, unvaccinated subjects had higher risk for hospitalization compared to vaccinated [HR: 2.82, 95% CI: 2.30-3.45, p<0.0001]. Between 02/12/2021 and 11/02/2022, unvaccinated subjects presented with higher risk for hospitalization than subjects that had received booster dose [HR: 2.07, 95% CI: 1.44-2.98, p=0.005], but not than subjects that got two doses. Median value of hospitalization days was higher in unvaccinated patients compared to vaccinated [7.0 (95% CI: 7.0-8.0) vs. 6.0 (95% CI: 5.0-7.0), p=0.02]. Finally, age-adjusted analysis showed that hospitalized unvaccinated patients presented with significantly higher mortality risk compared to hospitalized vaccinated patients [HR: 2.59, 95% CI: 1.69-3.98, p<0.0001].Conclusion: Vaccination against COVID-19 remains the best way to contain the pandemic. There is an amenable need for booster dose during the variant of concern era.Εισαγωγή: Δεδομένα καθημερινής κλινικής πρακτικής αναφορικά με τον εμβολιασμό έναντι της COVID-19 θεωρούνται άκρως απαραίτητα. Σκοπός: Πρόκειται για μια ανάλυση με βάση τον γενικό πληθυσμό που είχε ως στόχο να διερευνήσει τον κίνδυνο νοσηλείας λόγω COVID-19 στο γενικό πληθυσμό (98,982 συμμετέχοντες) και να συγκρίνει κλινικές παραμέτρους μεταξύ εμβολιασμένων και μη εμβολιασμένων, έναντι της COVID-19, ασθενών που νοσηλεύτηκαν λόγω λοίμωξης από τον ιό SARS-CoV-2. Αποτελέσματα: Πεντακόσιοι ογδόντα δύο ασθενείς (Ν=582) συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη [άνδρες: Ν=341, εμβολιασμένοι ασθενείς: 28.5% (Ν=166), μη εμβολιασμένοι ασθενείς: 71.5% (Ν=416)]. Η διάμεση ηλικία των εμβολιασμένων ασθενών ήταν σημαντικά αυξημένη συγκριτικά με εκείνη των μη εμβολιασμένων [74.0 (95% CI: 72.0 έως 77.0) έναντι 59.0 (95% CI: 57.0 έως 62.0), p=0.0001]. Η μέση τιμή του χρονικού διαστήματος από τη χορήγηση της δεύτερης δόσης του εμβολίου έως τη νοσηλεία ήταν 5.7 ± 2.6 μήνες. Μεταξύ 01/07/2021 και 01/12/2021 οι μη εμβολιασμένοι είχαν υψηλότερο κίνδυνο νοσηλείας συγκριτικά με τους εμβολιασμένους [HR: 2.82, 95% CI: 2.30 έως 3.45, p<0.0001]. Μεταξύ 02/12/2021 και 11/02/2022 οι μη εμβολιασμένοι είχαν υψηλότερο κίνδυνο νοσηλείας συγκριτικά με ασθενείς που είχαν λάβει αναμνηστική δόση [HR: 2.07, 95% CI: 1.44 έως 2.98, p=0.005], αλλά όχι συγκριτικά με ασθενείς που είχαν λάβει δύο δόσεις. Η διάμεση τιμή των ημερών νοσηλείας ήταν σημαντικά αυξημένη στους μη εμβολιασμένους ασθενείς συγκριτικά με τους εμβολιασμένους [7.0 (95% CI: 7.0 έως 8.0) έναντι 6.0 (95% CI: 5.0 έως 7.0), p=0.02]. Η προσαρμοσμένη στην ηλικία ανάλυση έδειξε ότι οι νοσηλευόμενοι μη εμβολιασμένοι είχαν υψηλότερο κίνδυνο θνητότητας συγκριτικά με τους νοσηλευόμενους εμβολιασμένους [HR: 2.59, 95% CI: 1.69 έως 3.98, p<0.0001] ανεξάρτητα με το πανδημικό κύμα.Συμπέρασμα: Ο εμβολιασμός έναντι της COVID-19 παραμένει ο βέλτιστος τρόπος διαχείρισης της πανδημίας. Αναμνηστικές δόσεις στην εποχή των παραλλαγών του κορωνοϊού κρίνονται απαραίτητες
Property, protection and development of environmental goods
No full textOur national legal framework, at the level of ordinary legislation, is characterized by its timelessness but also by the fragmented approach it takes to issues of ownership, protection, and management of environmental goods. These issues have been of concern to the legal order since the early period of national legislation, but always through specific legislative acts (e.g., forest legislation, coastal zone legislation, archaeological legislation). These acts establish a framework of public law for the preservation and general management of each environmental element while simultaneously introducing specific property law rules that align with the application of this framework.Alongside the public law provisions of these specialized environmental laws, the most significant elements of the natural and cultural environment are subject to the property law provisions of Articles 966 et seq. of the Civil Code. These provisions constitute a significant parameter of their legal status as they pertain to ownership, use, and the potential for disposal and economic exploitation.This dual approach to issues of ownership, protection, and management of environmental elements—through the coexistence of public law rules and property law rules—continues to characterize national legislation till today.Consequently, the national legal order faces the challenge of systematizing, coordinating, and potentially unifying the various legal frameworks for the protection of environmental goods by establishing a unified set of public law rules. This framework would primarily address public properties, which encompass the most significant categories of environmental goods. Achieving this goal requires a systematic analysis and classification of the fragmented and case-specific regulations currently in force, considering their ownership regime. This analysis should combine the applicable rules of public and civil law with the aim of evaluating the role of ownership as a factor in the protection and utilization of environmental goods today, diagnosing existing obstacles, and proposing measures to enhance and improve this role. These measures should benefit the environment itself and its users, as well as the private interests of property owners.For this purpose, since the protection and utilization of environmental goods constitute, as derived from the Constitution, a common conceptual field of the right to property and the right to the environment, the relationship between ownership and the protection and utilization of environmental goods is explored. This exploration is conducted from both the perspective of environmental law and property law. This PhD dissertation examines the influence of the goal of environmental protection on the individual rights of property owners and, conversely, the influence of property rights on the effective protection and utilization of environmental goods.The main research issues of this PhD include the systematic study of the ownership regime of environmental goods and their classification according to their property status; the determination of common conceptual elements and rules related to the ownership of environmental goods; the need to recognize a distinct concept and legal regime for the ownership of environmental goods; the definition of the content of concepts such as common use, benefit, and enjoyment of environmental goods in relation to their ownership status; the interaction between the public law framework governing environmental goods and the private law rules related to their ownership; and the identification of specific rules associated with the ownership of individual environmental goods depending on their morphological and functional particularities.Tο εθνικό μας δίκαιο, σε επίπεδο κοινής νομοθεσίας, χαρακτηρίζεται από τη διαχρονικότητα, ταυτόχρονα όμως και από την αποσπασματικότητα της αντιμετώπισης των ζητημάτων κυριότητας, προστασίας και διαχείρισης εν γένει των στοιχείων του περιβάλλοντος, τα οποία απασχολούν μεν την έννομη τάξη ήδη από την περίοδο της πρώιμης εθνικής νομοθεσίας, πάντοτε όμως μόνο μέσω ειδικών νομοθετημάτων (π.χ. δασική νομοθεσία, νομοθεσία του παράκτιου χώρου, αρχαιολογική νομοθεσία), τα οποία θέτουν ένα πλαίσιο δημοσίου δικαίου για τη διαφύλαξη και εν γένει διαχείριση του εκάστοτε περιβαλλοντικού στοιχείου, εισάγοντας ταυτόχρονα ειδικούς κανόνες εμπραγμάτου δικαίου που συνάδουν με την εφαρμογή του ως άνω πλαισίου. Παράλληλα με τις διατάξεις δημοσίου δικαίου των ειδικών περιβαλλοντικών νομοθετημάτων, τα σημαντικότερα στοιχεία του φυσικού και πολιτιστικού περιβάλλοντος εμπίπτουν στις διατάξεις εμπραγμάτου δικαίου των άρθρων 966 και επομένων του Αστικού Κώδικα, οι οποίες αποτελούν σημαντική παράμετρο του νομικού καθεστώτος τους, αφού άπτονται της κυριότητας, της χρήσης και της δυνατότητας διάθεσης και οικονομικής εκμετάλλευσής τους.Η διττή αυτή προσέγγιση των ζητημάτων κυριότητας, προστασίας και διαχείρισης εν γένει των στοιχείων του περιβάλλοντος μέσω της συνύπαρξης αφ’ ενός κανόνων δημοσίου δικαίου και αφ’ ετέρου κανόνων εμπραγμάτου δικαίου εξακολουθεί να απαντάται μέχρι και σήμερα στην εθνική κοινή νομοθεσία.Τίθεται, επομένως, στην εθνική έννομη τάξη το ζήτημα της συστηματοποίησης, του συντονισμού και, ενδεχομένως, της ενοποίησης των επιμέρους νομικών καθεστώτων προστασίας των περιβαλλοντικών αγαθών με τη θεσμοθέτηση ενός ενιαίου πλαισίου κανόνων δημοσίου δικαίου πρωτίστως για τη δημόσια κτήση που καταλαμβάνει τις σημαντικότερες κατηγορίες περιβαλλοντικών αγαθών. Η προοπτική αυτή προϋποθέτει τη συστηματική ανάλυση και κατάταξη των κατακερματισμένων και περιπτωσιολογικών ρυθμίσεων που ισχύουν σήμερα στην εθνική έννομη τάξη και δη με γνώμονα το ιδιοκτησιακό καθεστώς τους, υπό το πρίσμα του συνδυασμού των εφαρμοστέων κανόνων δημοσίου και αστικού δικαίου, με σκοπό τόσο την αξιολόγηση του ρόλου της ιδιοκτησίας ως παράγοντα της προστασίας και αξιοποίησης των περιβαλλοντικών αγαθών σήμερα και τη διάγνωση των υφισταμένων εμποδίων όσο και την υποβολή προτάσεων για τη διεύρυνση και βελτίωση του ρόλου αυτού, προς όφελος του ίδιου του περιβάλλοντος και των χρηστών του αλλά και των ιδιωτικών συμφερόντων των ιδιοκτητών.Προς τούτο, επειδή η προστασία και η αξιοποίηση των περιβαλλοντικών αγαθών, αποτελεί, όπως προκύπτει από το Σύνταγμα, κοινό εννοιολογικό πεδίο του δικαιώματος της ιδιοκτησίας και του δικαιώματος στο περιβάλλον, ερευνάται η διασύνδεση της ιδιοκτησίας με την προστασία και την αξιοποίηση των περιβαλλοντικών αγαθών και δη τόσο από την πλευρά του περιβαλλοντικού δικαίου όσο και από την πλευρά του εμπράγματου δικαίου, με την εξέταση της επιρροής του σκοπού της προστασίας των περιβαλλοντικών αγαθών επί των ατομικών εξουσιών των ιδιοκτητών τους και, αντιστρόφως, της επιρροής των εμπραγμάτων εξουσιών στην αποτελεσματική προστασία και αξιοποίηση των περιβαλλοντικών αγαθών.Τα κυριότερα επί μέρους ζητήματα που διερευνώνται είναι η συστηματική μελέτη του ιδιοκτησιακού καθεστώτος των περιβαλλοντικών αγαθών και η κατάταξη αυτών σύμφωνα με το εμπράγματο καθεστώς τους, ο καθορισμός των κοινών εννοιολογικών στοιχείων και κανόνων που συναρτώνται με την ιδιοκτησία των περιβαλλοντικών αγαθών και η διερεύνηση της ανάγκης αναγνώρισης μιας ιδιαίτερης έννοιας και ενός ιδιαίτερου καθεστώτος ιδιοκτησίας των περιβαλλοντικών αγαθών, ο καθορισμός του περιεχομένου της έννοιας της κοινής χρήσης, ωφέλειας και απόλαυσης των περιβαλλοντικών αγαθών σε συνάρτηση με το ιδιοκτησιακό καθεστώς τους, η αλληλεπίδραση του καθεστώτος δημοσίου δικαίου που διέπει τα περιβαλλοντικά αγαθά με τους κανόνες ιδιωτικού δικαίου που συναρτώνται με την κυριότητά τους και ο καθορισμός των ειδικών κανόνων που συναρτώνται με την ιδιοκτησία των κατ’ ιδίαν περιβαλλοντικών αγαθών ανάλογα με τη μορφολογική και λειτουργική ιδιαιτερότητα εκάστου εξ αυτών
Educational design for NOS teaching: the case of interactive e-books
No full textThis thesis attempts to highlight the nature of science through the design and evaluation of interactive e-books for science. After searching for design principles of interactive e-books, three interactive e-books were developed. This was followed by a series of webinars with undergraduate students and then with postgraduate students from the Pedagogical Department of Primary Education, School of Pedagogy, Aristotle University of Thessaloniki. Students interacted with the original interactive e-books about the nature of science that had already been developed, learned about interactive e-book creation tools, and then prepared and developed their own interactive e-books about the nature of science. During the webinars they completed relevant questionnaires about their perceptions and prior knowledge about interactive e-books, their evaluation of the interactive e-books they interacted with, and their experience of the process of developing their own interactive e-books concerning the nature of science. In addition, they were interviewed to elaborate on their views about the use of interactive e-books in science teaching and learning and the process of developing interactive e-books. Original interactive e-books, undergraduate and graduate level interactive e-books were analyzed with the GNOSIS research model and interactive e-book analysis research model developed in the context of this thesis. The analysis of data resulting from the above interventions brings forward encouraging information concerning the use of interactive e-books about the nature of science by pre-service o/andr in-service teachers. It is shown that interactive e-books can be a tool in the hands of teachers, children and parents that highlights the nature of science in a pleasant way and connects science with the modern digital era.Στην παρούσα διατριβή επιχειρείται η ανάδειξη της φύσης των φυσικών επιστημών μέσα από τον σχεδιασμό και την αξιολόγηση διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων για τις φυσικές επιστήμες. Αρχικά, αναζητήθηκαν σχεδιαστικές αρχές για τον σχεδιασμό διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων κι, έπειτα, αναπτύχθηκαν τρία διαδραστικά ηλεκτρονικά βιβλία. Ακολούθησε μια σειρά από διαδικτυακά εργαστήρια με προπτυχιακούς φοιτητές και προπτυχιακές φοιτήτριες και, στη συνέχεια, με μεταπτυχιακούς φοιτητές και μεταπτυχιακές φοιτήτριες, του Παιδαγωγικού Τμήματος Δημοτικής Εκπαίδευσης, της Παιδαγωγικής Σχολής, του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης. Οι φοιτητές και οι φοιτήτριες αλληλεπίδρασαν με τα αρχικά διαδραστικά ηλεκτρονικά βιβλία για τη φύση των φυσικών επιστημών που είχαν ήδη αναπτυχθεί, γνώρισαν εργαλεία δημιουργίας διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων και στη συνέχεια προετοίμασαν και ανέπτυξαν τα δικά τους. Κατά τη διάρκεια των διαδικτυακών εργαστηρίων συμπλήρωσαν σχετικά ερωτηματολόγια για τις αντιλήψεις και τις πρότερες γνώσεις τους για τα διαδραστικά ηλεκτρονικά βιβλία, την αξιολόγηση των διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων που αλληλεπίδρασαν και την εμπειρία τους από τη διαδικασία της δημιουργίας των δικών τους διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων για τη φύση των φυσικών επιστημών. Επιπλέον, συμμετείχαν σε συνεντεύξεις για την ανάπτυξη των απόψεών τους γενικότερα για την αξιοποίηση διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων στη διδασκαλία και μάθηση των φυσικών επιστημών και τη διαδικασία δημιουργίας διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων. Τα αρχικά διαδραστικά ηλεκτρονικά βιβλία, τα διαδραστικά ηλεκτρονικά βιβλία προπτυχιακού και μεταπτυχιακού επιπέδου αναλύθηκαν με το ερευνητικό μοντέλο GNOSIS και ερευνητικό μοντέλο ανάλυσης διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής. Η ανάλυση των δεδομένων που προέκυψαν από τις παραπάνω εφαρμογές δίνει ενθαρρυντικές πληροφορίες σχετικά με την αξιοποίηση διαδραστικών ηλεκτρονικών βιβλίων για τη φύση των φυσικών επιστημών, από μελλοντικούς ή/και εν ενεργεία εκπαιδευτικούς. Τα διαδραστικά ηλεκτρονικά βιβλία αναδεικνύονται ως ένα πολύτιμο εργαλείο για εκπαιδευτικούς, παιδιά και γονείς που περιλαμβάνουν στοιχεία της φύσης των φυσικών επιστημών με έναν ευχάριστο τρόπο, ενώ ταυτόχρονα συνδέουν τις φυσικές επιστήμες με την σύγχρονη ψηφιακή εποχή
Study of the gut microbiome in children with hypersensitivity to cow's milk
No full textIntroduction: Cow’s milk allergy (CMA) is the most common food allergy in infancy and early childhood. Although gut dysbiosis is associated with CMA, causality remains uncertain. Furthermore, it is not yet clear which specific taxa are involved and by what mechanism. Aim: This study aimed to identify specific bacterial signatures that influence the development and outcome of the disease. We also investigated the effect of hypoallergenic formula (HF) consumption as a substitute for cow’s milk on the gut microbiome of milk-allergic children. Methods: The study included 32 children aged 5-12 years with CMA and 36 age-matched healthy controls. Children with CMA were further divided according to whether they had developed oral tolerance (n=18) or not (n=14). Healthy children were divided according to whether they consumed cow's milk (n=26) or not (n=10). 16S rRNA amplicon sequencing was applied to characterize their gut microbiome. Results: The gut microbiome of children with CMA differed significantly from that of healthy children, regardless of whether they consumed cow’s milk. Compared to that of healthy cow's milk consumers, the gut microbiome of children with CMA was depleted in Bifidobacterium, Coprococcus catus, Monoglobus, and Lachnospiraceae GCA-900066575, while being enriched in Oscillibacter valericigenes, Negativibacillus massiliensis, and three genera of the Ruminococcaceae family. Of these, only the Ruminococcaceae taxa were also enriched in healthy children not consuming cow’s milk, suggesting that differences in other taxa would rather be specifically associated with the disease itself. Furthermore, the gut microbiome of children who developed tolerance and had received HF as a substitute was similar to that of healthy children, whereas that of children who had not received HF and were either breastfeeding or not consuming any milk was significantly different. Conclusion: Our results demonstrate that specific gut microbiome signatures are associated with CMA, which differ from those of dietary milk elimination in healthy children. Moreover, HF consumption affects the gut microbiome of children who develop tolerance.Εισαγωγή: H αλλεργία στο γάλα αγελάδας (ΑΓΑ) είναι η πιο συχνή τροφική αλλεργία στη βρεφική και πρώιμη παιδική ηλικία. H δυσβίωση του εντέρου σχετίζεται με την ΑΓΑ. Ωστόσο, η αιτιώδης σχέση παραμένει αβέβαιη. Επιπλέον, δεν γνωρίζουμε ακόμη ποια συγκεκριμένα βακτήρια εμπλέκονται και με ποιον μηχανισμό. Σκοπός: Η περιγραφή του εντερικού μικροβιώματος (ΕΜ) των παιδιών με ΑΓΑ και η σύγκρισή του με εκείνο των υγιών παιδιών, προκειμένου να εντοπιστούν συγκεκριμένες ταξινομικές ομάδες που επηρεάζουν την εμφάνιση και την έκβαση της νόσου. Δευτερεύων στόχος ήταν η μελέτη της επίδρασης της κατανάλωσης υποαλλεργικής βρεφικής φόρμουλας, ως υποκατάστατο του αγελαδινού γάλακτος, στο ΕΜ των παιδιών με ΑΓΑ. Μέθοδος: Στη μελέτη συμμετείχαν 32 παιδιά με ΑΓΑ ηλικίας 5-12 ετών και 36 υγιείς μάρτυρες αντίστοιχης ηλικίας. Τα παιδιά με ΑΓΑ χωρίστηκαν περεταίρω ανάλογα με το αν είχαν αναπτύξει ανοχή στο γάλα (n=18) ή όχι (n=14). Αντίστοιχα, τα υγιή παιδιά χωρίστηκαν ανάλογα με το αν έπιναν αγελαδινό γάλα (n=26) ή όχι (n=10). Η ανάλυση του ΕΜ πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο αλληλούχισης 16S rRNA amplicon. Αποτελέσματα: Το ΕΜ των παιδιών με ΑΓΑ διέφερε από εκείνο των υγιών παιδιών, ανεξάρτητα από το αν έπιναν αγελαδινό γάλα. Σε σύγκριση με εκείνο των υγιών παιδιών που έπιναν γάλα, το ΕΜ το παιδιών με ΑΓΑ ήταν πιο φτωχό σε Bifidobacterium, Coprococcus catus, Monoglobus και Lachnospiraceae GCA-900066575, ενώ ήταν πιο πλούσιο σε Oscillibacter valericigenes, Negativibacillus massiliensis και τρία ακόμη βακτήρια της οικογένειας Ruminococcaceae. Από αυτά, μόνο τα μέλη της οικογένειας Ruminococcaceae ήταν επίσης αυξημένα στο ΕΜ των υγιών παιδιών που δεν έπιναν γάλα, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι διαφορές στις υπόλοιπες ταξινομικές ομάδες είναι πιθανό να σχετίζονται ειδικά με την ΑΓΑ. Επιπλέον, το ΕΜ των παιδιών που ανέπτυξαν ανοχή και είχαν λάβει υποαλλεργική βρεφική φόρμουλα, ως υποκατάστατο, ήταν παρόμοιο με εκείνο των υγιών παιδιών, ενώ το ΕΜ των παιδιών που δεν είχαν λάβει και είτε θήλαζαν είτε δεν έπιναν καθόλου γάλα διέφερε σημαντικά. Συμπεράσματα: Το ΕΜ των παιδιών με ΑΓΑ παρουσιάζει συγκεκριμένες μεταβολές που διαφέρουν από εκείνες που παρατηρούνται στο ΕΜ των παιδιών που δεν πίνουν γάλα για μη ιατρικούς λόγους. Επιπλέον, η κατανάλωση υποαλλεργικής βρεφικής φόρμουλας επηρεάζει το ΕΜ των παιδιών που αναπτύσσουν ανοχή
Μultivariate analysis of the association between training load and musculoskeletal injuries in professional soccer players
No full textThe recording of a soccer player's training load over a week in relation to the training load within the previous competition microcycles (4th, 3rd, 2nd, 1st) is an important factor in predicting a non-contact musculoskeletal injury in soccer. The aim of this study is to record, analyze and interpret the parameters of the external load in professional football players in competition microcycles with one or two matches per week, while investigating the interaction between training load and the occurrence of non-contact musculoskeletal injuries during training and matches in professional soccer players. The study material consisted of 40 professional soccer players. The data recorded and analyzed through evaluation by global positioning systems (GPS) for two competition seasons were 50 competition microcycles, 300 training sessions and 60 matches. The loads recorded were total distance (TD), medium-intensity running at 15–20 km/h, high-intensity running at 20–25 km/h, maximum intensity running at 25–30 km/h, accelerations (ACC) > 2.5 m/s2 and decelerations (DEC) > 2.5 m/s2). The results showed that in the four-week ACWR analysis, the increase in the load that caused injury was observed in all categories except TD, while for the 3-week ACWR, a statistically significant difference was observed for TD, medium-intensity running, maximum intensity, as well as for ACC and DEC. In the 2-week ACWR model, there was a significant difference for moderate and maximal running, with the last week's ACWR revealing an increase in the load that caused injury also for the parameters in moderate and maximal running as well as for ACC. In conclusion, the present study showed that ACWR is associated with a subsequent occurrence of injury, with the threshold of an ACWR differing for weeks 1 and 2 before injury.Η καταγραφή της προπονητικής επιβάρυνσης ενός ποδοσφαιριστή στο διάστημα μιας εβδομάδας σε σχέση με το προπονητικό φορτίο μέσα στους αγωνιστικούς μικρόκυκλους (4ο, 3ο, 2ο, 1ο) που προηγήθηκαν αποτελεί έναν σημαντικό παράγοντα στην πρόβλεψη ενός μυοσκελετικού τραυματισμού μη επαφής στο ποδόσφαιρο. Σκοπός της μελέτης αυτής αποτελεί η καταγραφή, η ανάλυση και η ερμηνεία των παραμέτρων της εξωτερικής επιβάρυνσης σε επαγγελματίες ποδοσφαιριστές σε αγωνιστικούς μικρόκυκλους με έναν ή δύο αγώνες ανά εβδομάδα, με παράλληλη διερεύνηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της προπονητικής επιβάρυνσης και της πρόκλησης μυοσκελετικών τραυματισμών μη επαφής κατά την προπόνηση και τον αγώνα σε επαγγελματίες ποδοσφαιριστές. Το υλικό της μελέτης αποτέλεσαν 40 επαγγελματίες ποδοσφαιριστές. Τα δεδομένα που καταγράφηκαν και αναλύθηκαν μέσω αξιολόγησης από το παγκόσμιο συστήματα εντοπισμού θέσης (GPS) για δύο αγωνιστικές περιόδους ήταν 50 αγωνιστικοί μικρόκυκλοι, 300 προπονητικές μονάδες και 60 αγώνες. Τα φορτία που καταγράφηκαν ήταν η συνολική απόσταση (TD), το τρέξιμο μεσσαίας έντασης με 15–20 km/h, το τρέξιμο υψηλής έντασης 20–25 km/h, το τρέξιμο μέγιστης έντασης με 25–30 km/h, οι επιταχύνσεις (ACC) > 2,5 m/s2 και οι επιβραδύνσεις (DEC) > 2,5 m/s2). Από τα αποτελέσματα διαπιστώθηκε ότι στην ανάλυση του ACWR των τεσσάρων εβδομάδων, η αύξηση του φορτίου που επέφερε τραυματισμό, παρατηρήθηκε σε όλες τις κατηγορίες εκτός από την TD, ενώ και για το ACWR των 3 εβδομάδων, παρατηρείται στατιστικά σημαντική διαφορά για την TD, το τρέξιμο μεσαίας, μέγιστης έντασης, καθώς και για τις ACC και DEC. Στο μοντέλο ACWR των 2 εβδομάδων, υπήρξε σημαντική διαφορά για το τρέξιμο μεσαίας και μέγιστης έντασης, με το ACWR της τελευταίας εβδομάδας να αποκαλύπτει αύξηση του φορτίου που προκάλεσε τραυματισμό επίσης για τις παραμέτρους στο τρέξιμο μεσαίας και μέγιστης έντασης όπως και για τις ACC. Συμπερασματικά, η παρούσα μελέτη έδειξε ότι το ACWR σχετίζεται με μια επακόλουθη εμφάνιση τραυματισμού, με το όριο ενός ACWR να διαφοροποιείται για τις εβδομάδες 1 και 2 πριν τον τραυματισμό
Environmental impact on the quality of potato tubers as a high-quality product with -omic technologies
No full textPotato (Solanum tuberosum L.) stands as an annual plant belonging to the Solanaceae family and is considered the third most important crop species globally due to its high nutritional value. "Terroir" has been widely employed to link various geographic phenotypes with the identity of food products, influenced by agricultural practices, soil type, and climate. In this study, large-scale -omics technologies, including RNA sequencing (RNAseq), Whole Genome Bisulfite Sequencing (WGBS), and Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS/MS), were employed to explore the molecular signatures underlying the "terroir" of PGI potatoes from Naxos Island. Additionally, 16S rRNA long-read metagenomics was utilized to investigate the microbial profile in both potato tubers and soil samples. Finally, a multi-omics approach, involving dual and triple analyses, was utilized. To comprehend the characteristics tubers the quality of Naxos PGI potato tubers, a comparative analysis was conducted with potatoes from Lakoma, Chalkidiki. By integrating multiple omics datasets, the study identified potential biomarkers using a causal model, revealing significant epigenetic plasticity events in potatoes. Furthermore, a novel pipeline for the authentication of PDO products was proposed. Specifically, putative epimarkers, such as the hypermethylation of DETOXIFICATION 18 (Soltu.Atl.104G001390), were pinpointed, offering potential applications in identifying the tissue of origin in plant products and evaluating post-harvest food quality. The results underscored the profound influence of different potato terroirs on the composition and diversity of the microbial community, with the island “terroir” exhibiting a richer microbial composition. Notably, the metagenomic analysis unveiled the prevalence of Neobacillus bacteria in Naxos potato tubers and soil samples, with significantly higher abundance levels compared to the control region of Lakoma. Leveraging soil analysis alongside microbial mapping could prove instrumental not only in deepening our understanding of their impact on potato production, but also for developing potential biomarkers for their identification. This study provides valuable information on the interactions between genotype, environment and microbial communities, paving the way for the development of improved protocols for the certification and quality assessment of potato tubers and other agricultural products.Η πατάτα (Solanum tuberosum L.) είναι ένα ετήσιο φυτό που ανήκει στην οικογένεια των Σολανωδών (Solanaceae) και θεωρείται το τρίτο σημαντικότερο καλλιεργούμενο είδος παγκοσμίως λόγω της υψηλής διατροφικής του αξίας. Το «terroir» έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για να συνδέσει διάφορους γεωγραφικούς φαινοτύπους με την ταυτότητα των διατροφικών προϊόντων, που επηρεάζονται από τις γεωργικές πρακτικές, τον τύπο του εδάφους και το κλίμα. Στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν τεχνολογίες -omics μεγάλης κλίμακας, συμπεριλαμβανομένης της αλληλούχησης RNA (RNAseq), της αλληλούχησης Whole Genome Bisulfite Sequencing (WGBS) και της υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας (LC-MS/MS), για τη διερεύνηση της μοριακής ταυτότητας που διέπει το «terroir» της πατάτας Νάξου ΠΓΕ. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε η μεταγονιδιωματική ανάλυση μακράς ανάγνωσης 16S rRNA για τη διερεύνηση του μικροβιακού προφίλ τόσο σε κονδύλους πατάτας όσο και σε δείγματα εδάφους. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε μια multi-ομική προσέγγιση, η οποία περιλάμβανε διπλή και τριπλή ανάλυση. Για να κατανοηθούν τα χαρακτηριστικά που καθορίζουν την ποιότητα των κονδύλων πατάτας ΠΓΕ Νάξου, πραγματοποιήθηκε συγκριτική ανάλυση με κονδύλους από το Λάκκωμα Χαλκιδικής. Ενσωματώνοντας πολλαπλά σύνολα δεδομένων -omics, η μελέτη εντόπισε πιθανούς βιοδείκτες κονδύλων χρησιμοποιώντας ένα αιτιατό μοντέλο, φανερώνοντας σημαντικά επιγενετικά γεγονότα πλαστικότητας. Επιπλέον, προτάθηκε ένας καινοτόμος μηχανισμός για την πιστοποίηση της γνησιότητας των ΠΓΕ προϊόντων. Συγκεκριμένα, εντοπίστηκαν πιθανοί επι-δείκτες, όπως η υπερμεθυλίωση του DETOXIFICATION 18 (Soltu.Atl.104G001390), που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν δυνητικά στην ιχνηλασιμότητα και στην αξιολόγηση της ποιότητας των τροφίμων μετασυλλεκτικά. Τα αποτελέσματα της μεταγονιδιωματικής ανάλυσης τόνισαν τη σημαντική επίδραση των διαφορετικών εδαφολογικών συνθηκών της πατάτας στη σύνθεση και την ποικιλομορφία της μικροβιακής κοινότητας, με το νησιωτικό «terroir» να παρουσιάζει πλουσιότερη μικροβιακή σύνθεση. Ειδικότερα, η μεταγονιδιωματική ανάλυση αποκάλυψε την κυριαρχία των βακτηρίων Neobacillus στους κονδύλους πατάτας της Νάξου και στα δείγματα εδάφους, με σημαντικά υψηλότερα επίπεδα αφθονίας σε σύγκριση με την περιοχή αναφοράς του Λακκώματος. Η αξιοποίηση της ανάλυσης του εδάφους παράλληλα με τη χαρτογράφηση των μικροβίων θα μπορούσε να αποδειχθεί σημαντική όχι μόνο για την κατανόηση των επιπτώσεών τους στην παραγωγή πατάτας, αλλά και για την ανάπτυξη πιθανών βιοδεικτών για την ταυτοποίηση τους. Η μελέτη αυτή προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ γενοτύπου, περιβάλλοντος και μικροβιακών κοινοτήτων, ανοίγοντας το δρόμο για τη δημιουργία βελτιωμένων πρωτοκόλλων πιστοποίησης και αξιολόγησης της ποιότητας κονδύλων πατάτας και άλλων γεωργικών προϊόντων
Development of nanocomposite multifunctional membranes and their application in environmental processes
No full textIn the context of this PhD thesis, porous composite oligo-layered and multi-layered ceramic substrate/graphene oxide (GO) films were successfully prepared through a facile chemical modification method, using short and long molecular linker chains with different functional groups. Ceramic substrates chemically modified with graphene oxide (GO) were laboratory-prepared α-alumina with high repeatability (Al2O3) and commercial ZrO2 cylindrical monoliths. The three different linking agents used were: (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane- GLYMO, (3-aminopropyl) triethoxysilane-APTES and (polydopamine-PDA). The possible morphological and structural characteristics of the pores of the deposited layers were investigated in depth in relation to the binding agent used, combining spectroscopic analyses, morphological analyzes and gas permeability measurements, which revealed the mechanism of gas diffusion through the porous structure under varying pressure and temperature conditions. In addition, an extensive combined study of He transmittance at 25 °C and water permeability was carried out to reveal the deposition morphology of GO on the ceramic substrate, the chemical bonding mode with the bonding agent, and the stability in water. Finally, chemically modified TiO2 nanocrystalline powders (rGO-TiO2, Fe-TiO2 and AgFe-TiO2) photoactive in the visible light region were prepared. Full spectroscopic and morphological characterizations were performed, as well as the evaluation of their photocatalytic properties in the methylene blue pollutant. In detail, oligo-layered graphene oxide (GO) films were prepared on porous ceramic substrates by simply immersing them in GO aqueous solutions. To increase the stability of the grown GO/ceramic composite films and to control the morphology and stacking quality of the formed layers, molecules with micro-chains ((3-glycidoxypropyl) trimethoxy silane- GLYMO, (3- aminopropyl) triethoxy silane-APTES) and macro-chains (polydopamine-PDA). A comparative study was carried out on the ability of the binding agents to enhance the interfacial adhesion between the ceramic surface and the GO deposit and the influence they had on the orientation and characteristics of the neighboring GO nanosheets that constituted the formed oligo-layers. Then, by percolating a GO/H2O suspension through the oligo-layer membranes, the corresponding multi-layer membranes were grown, while ethylenediamine (EDA) was used in the suspension as an effective molecular binding agent that strongly binds and locks the GO nanosheets. The determination of the best binding agent and the best approach was performed on macroporous α-alumina discs, due to the use of economical raw materials and the possibility of their fabrication in the laboratory with high reproducibility. To verify the concept on a larger scale, while investigating the effect of the porous substrate in terms of their micrometric roughness and surface chemistry, specific chemical modifications were replicated in a commercial monolithic channel with a ZrO2 microfiltration layer that yielded membranes with the best gas permeability/selectivity performance. XRD, Raman, ATR, FESEM, and XPS analyzes were conducted to study the structural, physicochemical, surface, and morphological properties of the GO-modified ceramic membrane composites, while the permeability results of various gases at various temperatures and transmembrane pressures were interpreted to shed light on the characteristics of resource structure. Regarding micro-chain linkers, the results confirm that GLYMO induces a denser and more uniform configuration of GO nanosheets within oligo-layered films. PDA had the same beneficial effect, as it is a macromolecule. Overall, this study shows that the development of membranes for gas separations, simply by immersing the chemically modified substrate in a GO suspension, is not a simple matter. The application of postfiltration contributed significantly to this goal, and the quality of the surface-deposited GO sheets depended on that of the chemically modified oligo-layer films. In addition, the permeability properties of the membranes were studied using helium at 25 °C as a probe substance and further analyzed in conjunction with the water permeability results. Helium measurements at 25 °C were chosen to avoid gas adsorption and surface diffusion mechanisms. This approach allowed conclusions to be drawn on the deposition morphology of the GO sheets on the ceramic substrate, the mode of chemical bonding with the bonding agent, and the stability of the deposited GO sheets. In particular, considering that the He permeability is mainly affected by the structural characteristics of the pores, the relative change in the pore size of the grown films compared to the original substrate was first estimated. This was achieved by interpreting the results through the Knudsen equation, which describes gas permeability as proportional to the third power of the pore radius. The calculated relative change in pore size was then entered into the Hagen–Poiseuille equation to predict the corresponding water permeability ratio of the GO films to the original substrate. The reason that the experimental water permeability values may deviate from the predicted ones is related to the different surface chemistry, i.e. the hydrophilicity or hydrophobicity that the composite membranes acquire after the chemical modification. Various characterization techniques were applied to study the morphological and physicochemical properties of the materials, such as FESEM, XRD, DLS and contact angle. Overall, the experimental results showed that the chemically attached GO sheets spread on the top surface of all the films through alternating regions of high and low GO density. Gas molecules can intercalate between the stacked nanosheets by penetrating through GO surface imperfections and are governed by the microporous diffusion mechanism. The low-density regions are characterized by looser binding of the stacked GO nanosheets, and the gas diffusion mechanism ranges from Knudsen to Poiseuille, depending on the distance between neighboring sheets. Therefore, the most effective binding agents are those that result in the dominance of high-density regions within the leaf structure. Spectroscopic analysis of the oligo-layer composite films showed that APTES is anchored to the ceramic surface through its alkoxy groups, with the aliphatic amine chain oriented perpendicular to the substrate surface and is a less effective bonding agent compared to GLYMO and the PDA. Instead, GLYMO was attached to two positions with its alkoxy- and ether groups, thus covering a larger area of the ceramic surface. This conformation resulted in a higher surface concentration of functional groups available for binding to GO. The same behavior was observed for the long PDA chains extending over the entire ceramic surface. These findings were further confirmed by helium permeability measurements at various transmembrane pressures and temperatures, where Al2O3 APTES GO exhibited Poiseuille flow characteristics. In contrast, GO oligolayer films with GLYMO and PDA grown on both types of substrates (Al2O3 and ZrO2), together with all multilayers, exhibited Knudsen diffusion characteristics, while the temperature dependence of the helium permeability revealed the complementary contribution of of diffusion on the microporous surface to the total flow. This feature was more evident for the GO/ceramic composite multilayer films. Finally, by comparing the He/CO2 and He/CH4 separation performance with the expected Knudsen selectivity and interpreting the possible mechanisms of microporous diffusion, it was found that the ZrO2 GLYMO GO-F membrane was able to significantly inhibit the diffusion of larger CH4 molecules. Hence, it is the membrane characterized by the largest extent of dense regions within the structure of the deposited GO sheets. All films presented a continuous layer of GO on their surface without cracks and holes. The thickness of the GO nanosheets for the oligo-layered films ranged from 38 nm to 200 nm, while for the multilayers it was about 4700 nm. Among the composite films, Al2O3 APTMS-GO presented the most negatively charged surface due to the way GO sheets were chemically anchored to the ceramic surfaces. In particular, the carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups on the GO surface remained inactive, leading to the highly negative charge of the composite films through their ionization, while in the case of Al2O3 GPTMS-GO the OH groups on the GO surface were consumed in condensation reactions, leading at a lower ζ potential value than Al2O3 APTMS-GO. In addition, an extensive combined study of solar transmittance at 25 °C and water transmittance was carried out to reveal the deposition morphology of GO on the ceramic substrate, the chemical bonding mode with the cross-linking agent, and the stability in water. The results confirmed that, except for the ZrO2 GPTMS-GO and Al2O3 PDA films, all other composite films exhibited much higher hydrophilicity than the corresponding α-Al2O3 and ZrO2 substrates. The high hydrophilicity of ZrO2 GPTMS-GO-F and the sub-nanometer sheet packing of GO make it an effective nanofiltration membrane for many applications, provided it maintains its structure and performance for long periods of time in operation. Overall, tubular geometry was the best choice for tuning the pore size of nanofiltration membranes at the subnanometer scale, as ceramic tubes can withstand much higher values of transmembrane pressures compared to planar Al2O3 substrates. Regarding the chemically modified TiO2 powders with visible light photocatalytic activity, rGO-TiO2 was prepared by hydrothermal method, while Fe-TiO2 and AgFe-TiO2 powders were prepared by hydrolysis through the solution-gel method. Characterization was performed by XRD, Raman, SEM, XPS, DLS, UV-Vis and FTIR. In conclusion, the average crystallite size of all chemically modified powders was found to be in the nanoscale range. In detail, it was calculated to be 7.71 nm for Fe-TiO2, 15.75 nm for AgFe-TiO2 and 5.7 nm for rGO-TiO2. It was observed that rGO-TiO2 powder almost completely degrades methylene blue pollutant. In 150 min of visible light irradiation, MB was 90% degraded by rGO-TiO2, 70% for AgFe-TiO2 and 40% for Fe-TiO2. The AgFe-TiO2 sample and the rGO-TiO2 sample, which were studied in order of their kinetics, were both observed to best fit the pseudo-second-order reaction model, while for the Fe-TiO2 sample, the Langmuir-Hinshelwood model which describes the pseudo-first-order kinetic reaction best fits its photocatalytic behavior. Finally, concluding that the rGO-TiO2 sample presented the best photocatalytic properties, a composite ceramic membrane chemically modified with PDA and rGO-TiO2 was synthesized and characterized with full morphological and physicochemical characterization. Finally, a series of gas permeability and selectivity measurements were performed in: He, CO2 and CH4.The aim of the above thesis was to solve one of the most important problems in membrane technology related to the difficulty of incorporating graphene oxide (GO) into ceramic surfaces with stability. Ceramic substrates are the most suitable choice due to their durability and ability to operate in aggressive environments and high temperatures. Thus, the stability of GO and its excellent mechanical properties combined with the strength of the ceramic substrate form an ideal combination that promises membranes with extended lifetimes. Strong adhesion of the GO layer to the ceramic substrate is the only prerequisite to achieve this goal. Consequently, the correct selection of the binding agents is a critical factor for the successful functionalization of the substrate and the development of a durable membrane. Stability is very important for applications such as wastewater treatment and gas separation for applications such as fuel cells, natural gas separation and purification, biogas processing and purification, CO2 capture and storage, etc.Στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής διατριβής, παρασκευάστηκαν με επιτυχία πορώδεις σύνθετες ολιγο-στρωματωματικές και πολύ-στρωματικές μεμβράνες κεραμικού υποστρώματος/οξειδίου του γραφενίου (GO) μέσω μιας εύκολης μεθόδου χημικής τροποποίησης, χρησιμοποιώντας μικρές και μεγάλες αλυσίδες μοριακών συνδετικών παραγόντων με διαφορετικές λειτουργικές ομάδες. Τα κεραμικά υποστρώματα που τροποποιήθηκαν χημικά με οξείδιο του γραφενίου (GO), ήταν από α-αλουμίνα που παρασκευάστηκε στο εργαστήριο με υψηλή επαναληψιμότητα (Al2O3) και εμπορικοί κυλινδρικοί μονόλιθοι ZrO2. Οι τρεις διαφορετικοί συνδετικοί παράγοντες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν: (3-γλυκιδοξυπροπυλ)τριμεθοξυσιλάνιο-GLYMO, (3-αμινοπροπυλ)τριαιθοξυσιλάνιο-APTES και (πολυντοπαμίνη-PDA). Εξετάστηκαν σε βάθος τα πιθανά μορφολογικά και δομικά χαρακτηριστικά των πόρων των εναποτιθέμενων στρωμάτων σε σχέση με τον χρησιμοποιούμενο συνδετικό παράγοντα, συνδυάζοντας φασματοσκοπικές αναλύσεις, μορφολογικές αναλύσεις και μετρήσεις διαπερατότητας αερίων, που αποκάλυψαν τον μηχανισμό διάχυσης αερίων μέσω της πορώδους δομής σε μεταβαλλόμενες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε εκτενής συνδυαστική μελέτη διαπερατότητας του ηλίου στους 25 °C και διαπερατότητας νερού για να αποκαλυφθεί η μορφολογία εναπόθεσης του GO στο κεραμικό υπόστρωμα, ο τρόπος χημικής σύνδεσης με τον συνδετικό παράγοντα και η σταθερότητα στο νερό. Τέλος, παρασκευάστηκαν χημικά τροποποιημένες νανοκρυσταλλικές σκόνες TiO2 (rGO-TiO2, Fe-TiO2 και AgFe-TiO2) φωτοενεργές στην περιοχή του ορατού φωτός. Πραγματοποιήθηκε πλήρες φασματοσκοπικός και μορφολογικός χαρακτηρισμούς των παραγόμενων κόνεων, και συνοδεύτηκε από την αποτίμηση των φωτοκαταλυτικών τους ιδιοτήτων στον ρύπο μπλε του μεθυλενίου. Αναλυτικά, οι ολιγο-στρωματωματικές μεμβράνες από οξείδιο του γραφενίου (GO) παρασκευάστηκαν πάνω σε πορώδη κεραμικά υποστρώματα μέσω της απλής βύθισής τους σε υδατικά διαλύματα GO. Για να αυξηθεί η σταθερότητα των αναπτυγμένων σύνθετων μεμβρανών GO/κεραμικού και να ελεγχθεί η μορφολογία και η ποιότητα στοίβαξης των σχηματισμένων στρωμάτων, χρησιμοποιήθηκαν και εξετάστηκαν ως διεπιφανειακοί συνδετικοί παράγοντες μόρια με μικρο-αλυσίδες ((3-γλυκιδοξυπροπυλ)τριμεθοξυσιλάνιο-GLYMO, (3-αμινοπροπυλ)τριαιθοξυσιλάνιο-APTES) και μακρο-αλυσίδες (πολυντοπαμίνη-PDA). Διεξήχθη συγκριτική μελέτη σχετικά με την ικανότητα των συνδετικών παραγόντων να ενισχύουν την διεπιφανειακή πρόσφυση μεταξύ της κεραμικής επιφάνειας και της απόθεσης GO και την επιρροή που είχαν στον προσανατολισμό και στα χαρακτηριστικά των γειτονικών νανοφύλλων του GO που συγκροτούσαν τα σχηματισμένα ολιγο-στρώματα. Στη συνέχεια, με τη διήθηση ενός εναιωρήματος GO/H2O μέσω των ολιγο-στρωματικών μεμβρανών, αναπτύχθηκαν οι αντίστοιχες πολύ-στρωματικές μεμβράνες, ενώ η αιθυλενοδιαμίνη (EDA) χρησιμοποιήθηκε στο εναιώρημα ως αποτελεσματικός μοριακός συνδετικός παράγοντας που συνδέει και κλειδώνει ισχυρά τα νανοφύλλα GO. Ο προσδιορισμός του καλύτερου συνδετικού παράγοντα και της καλύτερης προσέγγισης πραγματοποιήθηκε σε μακροπορώδεις δίσκους α-αλουμίνας, λόγω της χρήσης οικονομικών πρώτων υλών και της δυνατότητας κατασκευής τους στο εργαστήριο με υψηλή επαναληψιμότητα. Για την επαλήθευση της ιδέας σε μεγαλύτερη κλίμακα, ενώ διερευνήθηκε η επίδραση του πορώδους υποστρώματος όσον αφορά τη μικρομετρική τραχύτητα και την επιφανειακή χημεία τους, αναπαράχθηκαν σε εμπορικό μονολιθικό κανάλι με στρώση μικροφίλτρανσης ZrO2 συγκεκριμένες χημικές τροποποιήσεις που απέδωσαν μεμβράνες με την καλύτερη απόδοση διαπερατότητας/επιλεκτικότητας αερίων. Διεξήχθησαν αναλύσεις XRD, Raman, ATR, FESEM και XPS για να μελετηθούν οι δομικές, φυσικοχημικές, επιφανειακές και μορφολογικές ιδιότητες των σύνθετων κεραμικών μεμβρανών τροποποιημένων με GO, ενώ τα αποτελέσματα διαπερατότητας διαφόρων αερίων σε διάφορες θερμοκρασίες και διαμεμβρανικές πιέσεις ερμηνεύτηκαν για να ρίξουν φως στα χαρακτηριστικά της δομής των πόρων. Όσον αφορά τους συνδετικούς παράγοντες με μικρο-αλυσίδες, τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι το GLYMO προκαλεί πιο πυκνή και ομοιόμορφη διαμόρφωση των νανοφύλλων του GO εντός των ολιγο-στρωματικών μεμβρανών. Η PDA είχε το ίδιο ευεργετικό αποτέλεσμα, καθώς είναι μακρομόριο. Συνολικά, αυτή η μελέτη δείχνει ότι η ανάπτυξη μεμβρανών για διαχωρισμούς αερίων, απλώς με τη βύθιση του χημικά τροποποιημένου υποστρώματος σε εναιώρημα GO, δεν είναι απλή υπόθεση. Η εφαρμογή της μεταδιήθησης συνέβαλε σημαντικά σε αυτόν τον στόχο και η ποιότητα των επιφανειακά εναποτιθέμενων φύλλων του GO εξαρτήθηκε από αυτή των χημικά τροποποιημένων ολιγο-στρωματικών μεμβρανών.Επιπλέον, οι ιδιότητες διαπερατότητας των μεμβρανών μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας ήλιο στους 25 °C ως ανιχνευτικό και αναλύθηκαν περαιτέρω σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα διαπερατότητας νερού. Οι μετρήσεις με ήλιο στους 25 °C επιλέχθηκαν για να αποφευχθούν μηχανισμοί προσρόφησης αερίων και επιφανειακής διάχυσης. Αυτή η προσέγγιση επέτρεψε να διεξαχθούν συμπεράσματα για τη μορφολογία εναπόθεσης των φύλλων GO στο κεραμικό υπόστρωμα, τον τρόπο χημικής σύνδεσης με τον συνδετικό παράγοντα και τη σταθερότητα των εναποτιθέμενων φύλλων GO. Συγκεκριμένα, λαμβάνοντας υπόψη ότι η διαπερατότητα He επηρεάζεται κυρίως από τα δομικά χαρακτηριστικά των πόρων, έγινε αρχικά εκτίμηση της σχετικής αλλαγής στο μέγεθος των πόρων των αναπτυγμένων μεμβρανών σε σύγκριση με το αρχικό υπόστρωμα. Αυτό επιτεύχθηκε ερμηνεύοντας τα αποτελέσματα μέσω της εξίσωσης Knudsen, η οποία περιγράφει τη διαπερατότητα των αερίων ως ανάλογη με την τρίτη δύναμη της ακτίνας των πόρων. Στη συνέχεια, η υπολογισμένη σχετική αλλαγή στο μέγεθος των πόρων εισήχθη στην εξίσωση Hagen–Poiseuille για να προβλέψει τον αντίστοιχο λόγο διαπερατότητας νερού των μεμβρανών GO προς το αρχικό υπόστρωμα. Ο λόγος που οι πειραματικές τιμές διαπερατότητας νερού μπορεί να αποκλίνουν από τις προβλεπόμενες σχετίζεται με τη διαφορετική χημεία της επιφάνειας, δηλαδή την υδροφιλικότητα ή υδροφοβικότητα που αποκτούν οι σύνθετες μεμβράνες μετά από τη χημική τροποποίηση. Διάφορες τεχνικές χαρακτηρισμού εφαρμόστηκαν για να μελετηθούν οι μορφολογικές και φυσικοχημικές ιδιότητες των υλικών, όπως FESEM, XRD, DLS και γωνία επαφής. Συνολικά, τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι τα χημικά προσδεμένα φύλλα GO απλώνονται στην επάνω επιφάνεια όλων των μεμβρανών μέσω εναλλασσόμενων περιοχών υψηλής και χαμηλής πυκνότητας GO. Τα μόρια του αερίου μπορούν να παρεμβάλλονται μεταξύ των στοιβαγμένων νανοφύλλων διαπερνώντας μέσω ατελειών της επιφάνειας του GO και διέπονται από τον μηχανισμό μικροπορώδους διάχυσης. Οι περιοχές χαμηλής πυκνότητας χαρακτηρίζονται από χαλαρότερη πρόσδεση των στοιβαγμένων νανοφύλλων GO, και ο μηχανισμός διάχυσης αερίων κυμαίνεται από Knudsen έως Poiseuille, ανάλογα με την απόσταση μεταξύ των γειτονικών φύλλων. Συνεπώς, οι πιο αποτελεσματικοί συνδετικοί παράγοντες είναι αυτοί που καταλήγουν στην κυριαρχία των περιοχών υψηλής πυκνότητας εντός της δομής των φύλλων. Η φασματοσκοπική ανάλυση των ολιγο-στρωματικών σύνθετων μεμβρανών έδειξε ότι το APTES «αγκυρώνεται» στην κεραμική επιφάνεια μέσω των αλκοξυ-ομάδων του, με την αλειφατική αλυσίδα αμίνης να είναι κάθετα προσανατολισμένη προς την επιφάνεια του υποστρώματος, και είναι λιγότερο αποτελεσματικός συνδετικός παράγοντας σε σύγκριση με το GLYMO και το PDA. Αντίθετα, το GLYMO προσδέθηκε σε δύο θέσεις με τις αλκοξυ- και αιθερικές ομάδες του, καλύπτοντας έτσι μεγαλύτερη έκταση της κεραμικής επιφάνειας. Αυτή η διαμόρφωση κατέληξε στη δημιουργία υψηλότερης επιφανειακής συγκέντρωσης λειτουργικών ομάδων διαθέσιμων για σύνδεση με το GO. Η ίδια συμπεριφορά παρατηρήθηκε και για τις μακριές αλυσίδες του PDA που επεκτείνονται σε ολόκληρη την κεραμική επιφάνεια. Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώθηκαν περαιτέρω από μετρήσεις διαπερατότητας ηλίου σε διάφορες τιμές διαμεμβρανικών πιέσεων και θερμοκρασιών, όπου το Al2O3 APTES GO εμφάνισε χαρακτηριστικά ροής Poiseuille. Αντίθετα, οι ολιγο-στρωματικές μεμβράνες GO με GLYMO και PDA που αναπτύχθηκαν και στα δύο είδη υποστρωμάτων (Al2O3 και ZrO2), μαζί με όλες τις πολυστρωματικές, παρουσίασαν χαρακτηριστικά διάχυσης Knudsen, ενώ η εξάρτηση της διαπερατότητας ηλίου από τη θερμοκρασία αποκάλυψε τη συμπληρωματική συμβολή της διάχυσης στη μικροπορώδη επιφάνεια στη συνολική ροή. Αυτό το χαρακτηριστικό ήταν πιο εμφανές για τις σύνθετες πολυστρωματικές μεμβράνες GO/κεραμικού. Τέλος, συγκρίνοντας την απόδοση διαχωρισμού He/CO2 και He/CH4 με την αναμενόμενη εκλεκτικότητα Knudsen και ερμηνεύοντας τους πιθανούς μηχανισμούς της μικροπορώδους διάχυσης, βρέθηκε ότι η μεμβράνη ZrO2 GLYMO GO-F ήταν ικανή να αναστέλλει σημαντικά τη διάχυση των μεγαλύτερων μορίων CH4. Ως εκ τούτου, είναι η μεμβράνη που χαρακτηρίζεται από τη μεγαλύτερη έκταση πυκνών περιοχών εντός της δομής των εναποτιθέμενων φύλλων GO. Όλες οι μεμβράνες παρουσίασαν ένα συνεχές στρώμα GO στην επιφάνειά τους χωρίς ρωγμές και οπές. Το πάχος των νανοφύλλων GO για τις ολιγο-στρωματωμένες μεμβράνες κυμαινόταν από 38 nm έως 200 nm, ενώ για τις πολυστρωματικές ήταν περίπου 4700 nm. Μεταξύ των σύνθετων μεμβρανών, η Al2O3 APTMS-GO παρουσίασε την πιο αρνητικά φορτισμένη επιφάνεια λόγω του τρόπου με τον οποίο τα φύλλα του GO ήταν χημικά «αγκυροβολημένα» στις κεραμικές επιφάνειες. Συγκεκριμένα, οι καρβοξυλικές ομάδες και οι φαινολικές υδροξυλομάδες στην επιφάνεια του GO παρέμειναν ανενεργές, οδηγώντας στο υψηλά αρνητικό φορτίο των σύνθετων μεμβρανών μέσω του ιονισμού τους, ενώ στην περίπτωση της Al2O3 GPTMS-GO οι -OH ομάδες στην επιφάνεια του GO καταναλώθηκαν σε αντιδράσεις συμπύκνωσης, οδηγώντας σε χαμηλότερη τιμή ζ δυναμικού σε σχέση με την Al2O3 APTMS-GO.Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε εκτενής συνδυαστική μελέτη διαπερατότητας του ηλίου στους 25 °C και διαπερατότητας νερού για να αποκαλυφθεί η μορφολογία
The investigation of the costing system as a managerial accounting tool in Public Healthcare Units and its optimization potential for decision making support
No full textEffective costing in Public Healthcare Units (PHUs) is a crucial factor for ensuring sustainability and enhancing both the quality and quantity of provided health services. This doctoral dissertation highlights the significance of the costing system implemented by Greek Public Healthcare Units and the potential for its optimization to support informed decision-making. The research aims to identify weaknesses in the existing costing systems and propose targeted improvements that will enhance transparency, accuracy, and flexibility in resource management. Through data analysis and the application of modern methodologies, this dissertation seeks to provide a practical framework that will enable PHUs to make well-documented decisions, contributing to both the reduction of operational costs and the improvement of healthcare services. This research includes an extensive study using the census method across 122 PHUs with an established Financial Service, out of a total of 125 PHUs in Greece. Data were collected from 46 different PHUs (representing a minimum sample of 37.77%, with 72% being small and medium-sized units with a capacity of up to 399 beds, and 28% being large units with a capacity of 400+ beds), covering 107 financial executives. The findings indicate that the costing system in PHUs holds substantial practical value, as the information it provides facilitates decision-making related to goal setting and cost estimation of healthcare services. This strengthens the ability of PHUs to make well-informed decisions. Notably, DRGs (Diagnosis-Related Groups) significantly outperform KEN (Closed Consolidated Hospitalization) in the decision-making process by offering more accurate and reliable information for medical procedure costing. Specifically, DRGs ensure a more precise representation of actual costs compared to the KEN system, which exhibits weaknesses in this area. Furthermore, according to the findings, the New Accounting Framework of General Government (Presidential Decree 54/2018) is expected to contribute to the improvement of costing information by providing more qualitative and detailed financial data. The research concludes that maintaining the costing process in PHUs is essential for their financial sustainability. Additionally, improving the costing system through staff training, clear guidelines, and technological tools is necessary to enhance its accuracy and usability. Moreover, revising the pricing policy of healthcare services by phasing out KEN and gradually adopting the DRG system will further improve costing accuracy and decision-making. A smooth transition to the New Accounting Framework of General Government is also expected to play a significant role in this process. However, it represents a major challenge for PHUs, where adequate preparation will be crucial for the successful implementation of this reform.Η αποτελεσματική κοστολόγηση στις Δημόσιες Μονάδες Υγείας (ΔΜΥ) αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για τη βιωσιμότητα και τη βελτίωση της ποιότητας και της ποσότητας των παρεχόμενων υγειονομικών υπηρεσιών. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αναδεικνύει τη σημαντικότητα του κοστολογικού συστήματος που εφαρμόζουν οι ελληνικές Δημόσιες Μονάδες Υγείας (ΔΜΥ) και τη δυνατότητα εξορθολογισμού του για την υποστήριξη και λήψη ποιοτικών αποφάσεων. Η έρευνα επιδιώκει να εντοπίσει αδυναμίες στα υφιστάμενα κοστολογικά συστήματα και να προτείνει στοχευμένες βελτιώσεις που θα ενισχύσουν τη διαφάνεια, την ακρίβεια και την ευελιξία στη διαχείριση των πόρων. Μέσω της ανάλυσης δεδομένων και της εφαρμογής σύγχρονων μεθοδολογιών, η διατριβή επιχειρεί να προσφέρει ένα πρακτικό πλαίσιο που θα επιτρέψει στις ΔΜΥ να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις, συμβάλλοντας τόσο στη μείωση του λειτουργικού κόστους όσο και στην αναβάθμιση των παρεχόμενων υπηρεσιών υγείας. Η παρούσα διδακτορική διατριβή παραθέτει μια εκτεταμένη έρευνα, με τη μέθοδο της απογραφής, σε 122 ΔΜΥ που διαθέτουν Οικονομική Υπηρεσία στο σύνολο των 125 ΔΜΥ της χώρας. Δεδομένα συλλέχθηκαν από 46 διαφορετικές ΔΜΥ [37,77% ελάχιστη αντιπροσώπευση, 72% μικρού και μεσαίου μεγέθους (δυναμικής έως 399 κλίνες) και 28% μεγάλου μεγέθους (δυναμικής 400+ κλινών)], με αντιπροσώπευση 107 οικονομικών στελεχών. Aπό την ανάλυση των ευρημάτων προέκυψε ότι, το κοστολογικό σύστημα στις ΔΜΥ έχει μεγάλη χρηστική αξία καθώς οι εξαγόμενες πληροφορίες του διευκολύνουν τη λήψη αποφάσεων που αφορούν τον σχεδιασμό στόχων και τον υπολογισμό του κόστους των υγειονομικών υπηρεσιών, ενισχύοντας τη δυνατότητα λήψης τεκμηριωμένων αποφάσεων από τις ΔΜΥ. Τα DRG’s (Διαγνωστικά Ομοιογενείς Ομάδες) υπερτερούν των ΚΕΝ (Κλειστά Ενοποιημένα Νοσήλια) σημαντικά στη διαδικασία λήψης αποφάσεων, παρέχοντας πιο ακριβείς και αξιόπιστες πληροφορίες για την κοστολόγηση των ιατρικών πράξεων. Ειδικότερα, τα DRG’s διασφαλίζουν μεγαλύτερη ακρίβεια στην αποτύπωση του πραγματικού κόστους σε σύγκριση με το σύστημα ΚΕΝ, το οποίο παρουσιάζει αδυναμίες στον τομέα αυτό. Επιπλέον, σύμφωνα με τα ευρήματα, τo Νέο Λογιστικό Πλαίσιο της Γενικής Κυβέρνησης (Π.Δ. 54/2018), αναμένεται να συμβάλλει στην βελτίωση των κοστολογικών πληροφοριών καθώς θα παρέχει ποιοτικότερες και αναλυτικότερες πληροφορίες.Συμπερασματικά, η έρευνα αποκαλύπτει ότι είναι απαραίτητη η διατήρηση της κοστολογικής διαδικασίας στις ΔΜΥ για την οικονομική τους εξυγίανση. Απαραίτητη κρίνεται και η βελτίωση του κοστολογικού συστήματος μέσω εκπαίδευσης του προσωπικού, σαφών οδηγιών και τεχνολογικών εργαλείων που θα ενισχύσουν την ακρίβεια και τη χρηστικότητά του. Επιπρόσθετα, η αναθεώρηση της τιμολογιακής πολιτικής των υγειονομικών υπηρεσιών, με την κατάργηση των ΚΕΝ και την αντικατάστασή τους με τη σταδιακή υιοθέτηση του συστήματος DRG’s, θα συμβάλλει στη βελτίωση της κοστολόγησης και της λήψης αποφάσεων. Σε αυτό αναμένεται να συμβάλλει σε μεγάλο βαθμό και η ομαλή μετάβαση στο Νέο Λογιστικό Πλαίσιο των φορέων της Γενικής Κυβέρνησης, αποτελώντας βασική πρόκληση για τις ΔΜΥ, με την προετοιμασία να είναι καθοριστική για την επιτυχία της μεταρρύθμισης
Study of physicochemical properties of protein preparations from Cornu aspersum snail and their applications in food preparations
No full textΤhe present work aimed at the study of the dehydration of snail meat Cornu aspersum, the most commonly farmed snail species in Greece, in regards to its characterization and exploitation in suitable food systems. The first objective was to obtain snail meat preparations through the utilization of common pre-consumption practices, such as mucus removal. The resulting preparations were characterized in terms of their proximate composition, highlighting their high protein and low-fat content thus confirming the existing literature data. The evaluation of their structural and physicochemical properties, analyses that were conducted for the first time in this matrix, revealed an open protein structure with scattered lipid droplets which exhibited remarkable solvent binding capacity. The investigation of changes induced by thermal treatment of the preparations at different temperatures was set as the second goal. The process used to obtain snail meat without mucus did not appear to have any effect on the lipid oxidation. The lipid fraction of the preparations mainly consisted of polyunsaturated fatty acids, which during thermal treatment triggered changes in the volatile profile leading to the formation of a wide range of aldehydes and ketones. Protein digestibility was closely related to protein solubility and secondary structure, noting a small but significant decrease after thermal treatment at higher temperature. The final objective of this thesis was the incorporation of snail meat particles into a gellan gum fluid gel, as a precursor model of a ready-to-eat soup type of food product. The fluid gel formation mechanism was influenced by the presence of snail meat particles as well as the pH value and the sodium chloride concentration. The fluid gel system appeared to stabilize the insoluble snail meat particles for a longer period under slightly acidic and low-salt conditions.Ο κύριος σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη της αφυδάτωσης του κρέατος σαλιγκαριού Cornu aspersum, του κατ’ εξοχήν εκτρεφόμενου είδους σαλιγκαριού στην Ελλάδα, με στόχο τον χαρακτηρισμό αλλά και την αξιοποίησή του σε συστήματα τροφίμων. Ο πρώτος στόχος ήταν η παραλαβή παρασκευασμάτων κρέατος σαλιγκαριού μέσω της αξιοποίησης κοινών πρακτικών που εφαρμόζονται πριν την κατανάλωσή τους, όπως είναι η απομάκρυνση της βλέννας. Τα παρασκευάσματα που προέκυψαν χαρακτηρίστηκαν ως προς τη χημική τους σύσταση, αποτυπώνοντας έτσι την υψηλή περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνες ταυτόχρονα με τη χαμηλή περιεκτικότητάς τους σε λίπος, επιβεβαιώνοντας τα υπάρχοντα βιβλιογραφικά δεδομένα. Η αξιολόγηση των μορφολογικών και φυσικοχημικών τους χαρακτηριστικών, η οποία πραγματοποιείται για πρώτη φορά στο συγκεκριμένο υπόστρωμα, αποκάλυψε μια ανοικτή δομή μυϊκών ινών με διάσπαρτα σωματίδια λίπους, η οποία παρουσιάζει υψηλή ικανότητα συγκράτησης διαλυτών. Δεύτερο στόχο αποτέλεσε η διερεύνηση των μεταβολών που προκαλούνται από τη θερμική επεξεργασία των παρασκευασμάτων κάτω από διαφορετικές θερμοκρασίες. Η διαδικασία παραλαβής του παρασκευάσματος κρέατος σαλιγκαριού χωρίς τη βλέννα φάνηκε να μην προκαλεί κάποια οξειδωτική επιβάρυνση στο προκύπτον παρασκεύασμα. Το λίπος των παρασκευασμάτων αποτελείται κατά κύριο λόγο από πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, τα οποία κατά τη θερμική επεξεργασία πυροδοτούν μεταβολές στο αρωματικό προφίλ οδηγώντας στον σχηματισμό μεγάλου αριθμού αλδεϋδών και κετονών. Η πεπτικότητα της πρωτεΐνης των παρασκευασμάτων ήταν στενά συνδεδεμένη τόσο με τη διαλυτότητα όσο και με τη δευτεροταγή δομή της πρωτεΐνης τους, σημειώνοντας μια μικρή αλλά σημαντική μείωση κατά τη θερμική επεξεργασία σε υψηλότερη θερμοκρασία. Τελικός στόχος της διατριβής, ήταν η μελέτη της ενσωμάτωσης των σωματιδίων κρέατος σαλιγκαριού σε ένα σύστημα ρευστής πηκτής κόμμεος τζελάνης, ως ένα πρόδρομο μοντέλο ενός προϊόντος τύπου στιγμιαίας σούπας. Ο μηχανισμός σχηματισμού της ρευστής πηκτής φάνηκε να επηρεάζεται τόσο από την παρουσία των σωματιδίων του κρέατος σαλιγκαριού χωρίς βλέννα όσο και από την τιμή pH αλλά και την περιεκτικότητα σε χλωριούχο νάτριο. Το σύστημα ρευστής πηκτής φάνηκε να σταθεροποιεί τα αδιάλυτα σωματίδια κρέατος σαλιγκαριού για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε ελαφρώς όξινες και χαμηλής αλατοπεριεκτικότητας συνθήκες
Σύνθεση έξυπνων βιοπολυμερών υλικών από 2,5-φουρανο- δικαρβοξυλικό οξύ με βιοσυμβατές νανοδομημένες επιφάνειες και βελτιωμένες αντιμικροβιακές ιδιότητες
No full textThis thesis aims to synthesize and characterize bio-based poly(ethylene furanoate) (PEF), PEF-based nanocomposites, and block copolymers for sustainable food packaging applications. The research focuses on synthesizing high molecular weight PEF from renewable resources, specifically exploring the effects of various monomers, catalysts, and polycondensation techniques on their properties. Additionally, the study seeks to enhance the performance of PEF by incorporating nanoparticles to improve mechanical strength, thermal stability, and antimicrobial activity. Furthermore, the thesis investigates the synthesis block copolymers to assess their potential as flexible and environmentally friendly alternatives to petroleum-derived plastics, ultimately contributing to the advancement of packaging materials in the food industry. In the first part, this work explores the synthesis of high molecular weight bio-based PEF using 2,5-furan dicarboxylic acid (FDCA) or dimethyl 2,5-furan dicarboxylate (DMFD) for food packaging applications. The investigation evaluates various factors, including monomer type, monomer molar ratios, catalysts, polycondensation time, and temperature, revealing that FDCA is more effective than DMFD in achieving higher molecular weights. The study finds that amorphous samples exhibit a glass transition temperature of (82–87) °C, with crystallinity decreasing in annealed samples as the intrinsic viscosity increases. Increased rigidity and molecular weight enhance the material's suitability for packaging by reducing hydrophilicity and oxygen permeability. Furthermore, low-viscosity samples demonstrate higher hardness and elastic modulus. Application of solid-state polycondensation (SSP) at varying temperatures and times improved melting temperatures, crystallinity, and intrinsic viscosity, underscoring SSP's effectiveness in producing durable, bio-based PEF for food packaging applications. In the second part of the thesis, PEF-based nanocomposites containing Ce-Bioglass, ZnO, ZrO₂, Ag, and TiO₂ nanoparticles were synthesized through in situ polymerization for active packaging applications. The addition of nanoparticles resulted in effective dispersion within the PEF matrix, a slight increase in color intensity, and enhanced thermal stability at higher temperatures. These nanoparticles reduced hydrophilicity, increased surface roughness, and improved surface charge, further enhancing the materials' packaging suitability. Additionally, incorporating nanoparticles imparted antibacterial properties, demonstrating effective inhibition against common bacterial strains. Most nanocomposites also exhibited improved mechanical properties, including increased hardness and elasticity. The incorporation of nanoparticles led to enhanced negative zeta potential and surface charge density. At the same time, the primary thermal degradation pathway was identified as β-hydrogen bond scission, with α-hydrogen bond scission noted in specific nanocomposites. In the third part, PEF/poly(ε-caprolactone) (PCL) block copolymers were synthesized through ring-opening polymerization (ROP) of ε-caprolactone in the presence of PEF at various mass ratios. The results indicated that intrinsic viscosity increased with higher ε-CL content, reflecting longer macromolecular chains. Thermal and mechanical analyses identified the P5050 sample as a homogeneous blend that optimizes flexibility and durability. PCL acts as a plasticizer for PEF to enhance processability. Nanoindentation testing revealed reduced hardness and modulus, for increased ε-CL content, and slight mechanical properties improvements in the highly crystalline PEF1090 sample. Balanced thermal stability and mechanical properties make them suitable materials for flexible packaging applications.Ο στόχος αυτής της διατριβής είναι η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός του βιοπροερχόμενου πολυ(φουρανοϊκού αιθυλενεστέρα) (PEF), νανοσύνθετων υλικών του και συμπολυμερή του για βιώσιμες εφαρμογές συσκευασίας τροφίμων. Η έρευνα επικεντρώνεται στη σύνθεση πολυ(φουρανοϊκού αιθυλενεστέρα) υψηλού μοριακού βάρους από ανανεώσιμες πηγές, διερευνώντας συγκεκριμένα τις επιδράσεις διαφόρων μονομερών, καταλυτών και τεχνικών πολυσυμπύκνωσης στις ιδιότητές του. Επιπλέον, η παρούσα διδακτορική διατριβή επιδιώκει την βελτίωση της μηχανικής αντοχής, της θερμικής σταθερότητας και της αντιμικροβιακής δραστηριότητας με την ενσωμάτωση των νανοσωματιδίων στο PEF. Ακόμη, η διατριβή διερευνά τη σύνθεση συσταδικών συμπολυμερών με βάση το PEF προκειμένου να αξιολογήσει τη δυνατότητά τους ως ευέλικτες και φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές λύσεις, συμβάλλοντας τελικά στην ανάπτυξη βελτιωμένων υλικών συσκευασίας στη βιομηχανία τροφίμων. Στο πρώτο μέρος, μελετάται η σύνθεση υψηλού μοριακού βάρους βιοπροερχόμενου PEF χρησιμοποιώντας 2,5-φουρανoδικαρβοξυλικό οξύ (FDCA) ή φουρανοϊκό διμεθυλεστέρα (DMFD) για εφαρμογές συσκευασίας τροφίμων. Η μελέτη αξιολογεί την επίδραση διαφόρων παραγόντων, όπως ο τύπος του μονομερούς, οι μοριακές αναλογίες των μονομερών, οι καταλύτες, ο χρόνος πολυμερισμού και η θερμοκρασία, στο μοριακό βάρος του παραγόμενου PEF, αποκαλύπτοντας ότι η χρήση FDCA ευνοεί περισσότερο από το DMFD την επίτευξη υψηλότερων μοριακών βαρών. Από την μελέτη διαπιστώνεται ότι τα άμορφα δείγματα παρουσιάζουν θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης 82–87°C, ενώ η κρυσταλλικότητά τους μετά από ανόπτηση μειώνεται καθώς αυξάνεται το εσωτερικό ιξώδες. Η ακαμψία, το αυξημένο μοριακό βάρος, η μειωμένη υδρόφιλικότητα και η διαπερατότητα στο οξυγόνο του υλικού, το καθιστούν κατάλληλο για συσκευασία τροφίμων. Επιπλέον, τα δείγματα χαμηλού ιξώδους δείχνουν μεγαλύτερο μέτρο ελαστικότητας (Young’s Modulus) και μεγαλύτερη σκληρότητα. Ο πολυμερισμός στερεής κατάστασης (SSP) σε διαφορετικές θερμοκρασίες και χρόνο, οδήγησε στην βελτίωση της θερμοκρασίας τήξης, της κρυσταλλικότητας και του ιξώδους, αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του SSP για την παραγωγή ανθεκτικού, βιοπροερχόμενου PEF για βιώσιμες εφαρμογές συσκευασίας.Στο δεύτερο μέρος της διατριβής, παρασκευάστηκαν σύνθετα υλικά με βάση PEF και νανοσωματίδια, όπως το Ce-Bioglass, το ZnO, το ZrO₂, ο Ag και το TiO₂, με απευθείας (in situ) πολυμερισμό για εφαρμογές συσκευασίας τροφίμων. Η προσθήκη νανοσωματιδίων είχε ως αποτέλεσμα την καλή διασπορά τους μέσα στην μήτρα του PEF, ελαφριά αύξηση της έντασης του χρώματος των υλικών και βελτιωμένη θερμική σταθερότητα των υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα νανοσωματίδια μείωσαν την υδροφιλικότητα, αύξησαν την τραχύτητα της επιφάνειας και βελτίωσαν την επιφανειακή φόρτιση, ενισχύοντας περαιτέρω την καταλληλότητα των υλικών για συσκευασία. Επιπλέον, η ενσωμάτωση των νανοσωματιδίων παρείχε αντιβακτηριακές ιδιότητες, αποδεικνύοντας αποτελεσματική αναστολή κατά κοινών βακτηριακών στελεχών. Τα περισσότερα νανοσύνθετα παρουσίασαν επίσης βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες, με αυξημένη σκληρότητα και ελαστικότητα. Η ενσωμάτωση νανοσωματιδίων οδήγησε σε βελτιωμένο ζ δυναμικό και επιφανειακή πυκνότητα φόρτισης, ενώ ο κύριος μηχανισμός θερμικής αποικοδόμησης ήταν αυτός της σχάσης δεσμού β-υδρογόνου. Ωστόσο σε ορισμένα νανοσύνθετα πολυμερή, η αποκοδόμηση πραγματοποιήθηκε και με σχάση δεσμού α-υδρογόνου. Στο τρίτο μέρος κεφάλαιο, παρασκευάστηκαν συσταδικά συμπολυμερή PEF-b-πολυ(ε-καπρολακτόνης) (PCL) μέσω πολυμερισμού διάνοιξης δακτυλίου (ROP) της ε-καπρολακτόνης παρουσία PEF σε διάφορες αναλογίες μάζας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το εσωτερικό ιξώδες αυξήθηκε περισσότερο χρησιμοποιώντας την μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε ε-CL, παράγοντας μακρύτερες μακρομοριακές αλυσίδες. Οι θερμικές και μοριακές δυναμικές αναλύσεις ανέδειξαν το δείγμα P5050 ως ομοιογενές μίγμα που παρέχει βέλτιστη ισορροπία ευκαμψίας και αντοχής, με την PCL να λειτουργεί ως πλαστικοποιητής για το PEF, βελτιώνοντας την κατεργασιμότητά του. Οι δοκιμές νανοδιείσδυσης έδειξαν μείωση της σκληρότητας και του μέτρου ελαστικότητας με την αύξηση της περιεκτικότητας σε ε-CL, καθώς και μικρές μηχανικές βελτιώσεις στο ιδιαίτερα κρυσταλλικό δείγμα PEF1090. Συνολικά, η ισορροπημένη θερμική σταθερότητα και οι μηχανικές ιδιότητες καθιστούν αυτά τα υλικά κατάλληλα για εφαρμογές ευέλικτης συσκευασίας