123 research outputs found
Diamond NV colour centre spin resonance magnetometers: from fundamentals to advanced operation principles
No full textThe first part of the thesis - chapter 1 presents to the reader an introduction into
the rich application potential of NV centres and contextualize their benefits. The
chapter 1 also summarizes the framework of the thesis, and it spells out the
specific aims of the thesis.
Chapter 2 provides a comprehensive description of the NV centre energy
structure, as well as the principles of detection of magnetic resonance in
diamond, utilizing both optical and photoelectric readout methods. The
background knowledge, presented in Chapter 2, gives insights into more
advanced approaches such as Continuous Wave (CW) vector magnetic field
measurements and pulsed quantum protocols. Furthermore, it summarizes the
magnetic field sensitivities of above-mentioned methods. Chapter 2 also briefly
covers the material aspects of diamond and the NV centre engineering and
explains lithography techniques needed for fabrication of diamond devices
including readout electrodes and microwave antennas.
Chapter 3 covers the experimental setup construction used for the ODMR and
PDMR measurements. Also, the diamond device fabrication, entailing lithography
patterning steps on diamond is described here. It provides a summary of the
samples used within this work, as well as the methodology of lithography
processes and device fabrication by using both optical lithography and e-beam
lithography. Finally, it covers the laboratory measurement setups, their layout
and key components, as well as a short description of the software and system
automation.
Next chapters ranging from chapter 4 up to chapter 7 are peer reviewed papers
to which the author significantly contributed as main author or co-author.
Chapter 4 covers the MW triggering detection method that has been developed
and that is utilizing the lock-in readout. This methodology was developed within
this thesis and was successfully patented [29] and published [3]. The benefit of
this method for PDMR is an extraction of the effective portion of the NV electron
spin signal, affected by the microwave field magnetic resonance driving, and
which has a positive effect on the SNR of the signal.
Chapter 5 covers the PDMR magnetic field detection sensitivity optimization and
improvements by utilizing the yellow-green excitation and readout laser.
Chapter 6 expands the PDMR application potential by exploiting the possibility of
a microwave free readout method based on Ground State Level AntiCrossing
(GSLAC) [30]. Chapter 7 covers the single pixel diamond magnetometer device
developed within the student project OSCAR-QUBE, for the ISS onboard mission.
And finally, Chapter 8 is the conclusion of the work done within this thesis and its future outlooks.Het eerste deel van het proefschrift - hoofdstuk 1 - geeft de lezer een inleiding in het rijke toepassingspotentieel van NV-centra en contextualiseert hun voordelen. Hoofdstuk 1 vat ook het kader van het proefschrift samen en
beschrijft de specifieke doelstellingen van het proefschrift.
Hoofdstuk 2 geeft een uitgebreide beschrijving van de energiestructuur van NVcentra, alsmede de beginselen van de detectie van magnetische resonantie in
diamant, waarbij gebruik wordt gemaakt van zowel optische als foto-elektrische
uitleesmethoden. De achtergrondkennis, gepresenteerd in hoofdstuk 2, geeft
inzicht in meer geavanceerde benaderingen zoals Continuous Wave (CW) vector
magnetische veldmetingen en gepulseerde kwantumprotocollen. Voorts wordt
een overzicht gegeven van de magneetveldgevoeligheid van bovengenoemde
methoden. Hoofdstuk 2 behandelt ook kort de materiële aspecten van diamant
en de NV-centrumtechniek en legt de lithografietechnieken uit die nodig zijn
voor de fabricage van diamantapparaten, waaronder uitleeselektroden en
microgolfantennes.
Hoofdstuk 3 behandelt de experimentele opbouw van de ODMR- en PDMRmetingen. Ook de fabricage van diamantapparaten, waarbij lithografische patronen op diamant worden gemaakt, wordt hier beschreven. Het geeft een
overzicht van de in dit werk gebruikte monsters, evenals de methodologie van
de lithografieprocessen en de fabricage van het apparaat met behulp van zowel
optische lithografie als e-beam-lithografie. Ten slotte worden de
meetopstellingen in het laboratorium, de lay-out en de belangrijkste onderdelen
ervan behandeld, evenals een korte beschrijving van de software en de
systeemautomatisering.
De volgende hoofdstukken, van hoofdstuk 4 tot en met hoofdstuk 7, zijn peer
reviewed artikelen waaraan de auteur als hoofdauteur of co-auteur een
belangrijke bijdrage heeft geleverd. Hoofdstuk 4 behandelt de ontwikkelde MWtriggerdetectiemethode die gebruik maakt van de lock-in uitlezing. Deze
methode is binnen dit proefschrift ontwikkeld en met succes gepatenteerd [29]
en gepubliceerd [3]. Het voordeel van deze methode voor PDMR is een extractie
van het effectieve deel van het NV elektronenspinsignaal, dat wordt beïnvloed
door de magnetische resonantiesturing met microgolfveld, en dat een positief
effect heeft op de SNR van het signaal.
Hoofdstuk 5 behandelt de optimalisering van de gevoeligheid van de PDMRmagneetvelddetectie en verbeteringen door gebruik te maken van de geelgroene
excitatie- en uitleeslaser. Hoofdstuk 6 breidt het toepassingspotentieel van
PDMR uit door gebruik te maken van de mogelijkheid van een microgolfvrije
uitleesmethode op basis van Ground State Level AntiCrossing (GSLAC) [30].
Hoofdstuk 7 behandelt de diamantmagnetometer met één pixel, ontwikkeld
binnen het studentenproject OSCAR-QUBE, voor de ISS-boordmissie.
Hoofdstuk 8 tenslotte is de conclusie van het werk dat binnen dit proefschrift is
verricht en de toekomstperspectieven
Diamond NV colour centre spin resonance magnetometers: from fundamentals to advanced operation principles
No full textThe first part of the thesis - chapter 1 presents to the reader an introduction into
the rich application potential of NV centres and contextualize their benefits. The
chapter 1 also summarizes the framework of the thesis, and it spells out the
specific aims of the thesis.
Chapter 2 provides a comprehensive description of the NV centre energy
structure, as well as the principles of detection of magnetic resonance in
diamond, utilizing both optical and photoelectric readout methods. The
background knowledge, presented in Chapter 2, gives insights into more
advanced approaches such as Continuous Wave (CW) vector magnetic field
measurements and pulsed quantum protocols. Furthermore, it summarizes the
magnetic field sensitivities of above-mentioned methods. Chapter 2 also briefly
covers the material aspects of diamond and the NV centre engineering and
explains lithography techniques needed for fabrication of diamond devices
including readout electrodes and microwave antennas.
Chapter 3 covers the experimental setup construction used for the ODMR and
PDMR measurements. Also, the diamond device fabrication, entailing lithography
patterning steps on diamond is described here. It provides a summary of the
samples used within this work, as well as the methodology of lithography
processes and device fabrication by using both optical lithography and e-beam
lithography. Finally, it covers the laboratory measurement setups, their layout
and key components, as well as a short description of the software and system
automation.
Next chapters ranging from chapter 4 up to chapter 7 are peer reviewed papers
to which the author significantly contributed as main author or co-author.
Chapter 4 covers the MW triggering detection method that has been developed
and that is utilizing the lock-in readout. This methodology was developed within
this thesis and was successfully patented [29] and published [3]. The benefit of
this method for PDMR is an extraction of the effective portion of the NV electron
spin signal, affected by the microwave field magnetic resonance driving, and
which has a positive effect on the SNR of the signal.
Chapter 5 covers the PDMR magnetic field detection sensitivity optimization and
improvements by utilizing the yellow-green excitation and readout laser.
Chapter 6 expands the PDMR application potential by exploiting the possibility of
a microwave free readout method based on Ground State Level AntiCrossing
(GSLAC) [30]. Chapter 7 covers the single pixel diamond magnetometer device
developed within the student project OSCAR-QUBE, for the ISS onboard mission.
And finally, Chapter 8 is the conclusion of the work done within this thesis and its future outlooks.Het eerste deel van het proefschrift - hoofdstuk 1 - geeft de lezer een inleiding in het rijke toepassingspotentieel van NV-centra en contextualiseert hun voordelen. Hoofdstuk 1 vat ook het kader van het proefschrift samen en
beschrijft de specifieke doelstellingen van het proefschrift.
Hoofdstuk 2 geeft een uitgebreide beschrijving van de energiestructuur van NVcentra, alsmede de beginselen van de detectie van magnetische resonantie in
diamant, waarbij gebruik wordt gemaakt van zowel optische als foto-elektrische
uitleesmethoden. De achtergrondkennis, gepresenteerd in hoofdstuk 2, geeft
inzicht in meer geavanceerde benaderingen zoals Continuous Wave (CW) vector
magnetische veldmetingen en gepulseerde kwantumprotocollen. Voorts wordt
een overzicht gegeven van de magneetveldgevoeligheid van bovengenoemde
methoden. Hoofdstuk 2 behandelt ook kort de materiële aspecten van diamant
en de NV-centrumtechniek en legt de lithografietechnieken uit die nodig zijn
voor de fabricage van diamantapparaten, waaronder uitleeselektroden en
microgolfantennes.
Hoofdstuk 3 behandelt de experimentele opbouw van de ODMR- en PDMRmetingen. Ook de fabricage van diamantapparaten, waarbij lithografische patronen op diamant worden gemaakt, wordt hier beschreven. Het geeft een
overzicht van de in dit werk gebruikte monsters, evenals de methodologie van
de lithografieprocessen en de fabricage van het apparaat met behulp van zowel
optische lithografie als e-beam-lithografie. Ten slotte worden de
meetopstellingen in het laboratorium, de lay-out en de belangrijkste onderdelen
ervan behandeld, evenals een korte beschrijving van de software en de
systeemautomatisering.
De volgende hoofdstukken, van hoofdstuk 4 tot en met hoofdstuk 7, zijn peer
reviewed artikelen waaraan de auteur als hoofdauteur of co-auteur een
belangrijke bijdrage heeft geleverd. Hoofdstuk 4 behandelt de ontwikkelde MWtriggerdetectiemethode die gebruik maakt van de lock-in uitlezing. Deze
methode is binnen dit proefschrift ontwikkeld en met succes gepatenteerd [29]
en gepubliceerd [3]. Het voordeel van deze methode voor PDMR is een extractie
van het effectieve deel van het NV elektronenspinsignaal, dat wordt beïnvloed
door de magnetische resonantiesturing met microgolfveld, en dat een positief
effect heeft op de SNR van het signaal.
Hoofdstuk 5 behandelt de optimalisering van de gevoeligheid van de PDMRmagneetvelddetectie en verbeteringen door gebruik te maken van de geelgroene
excitatie- en uitleeslaser. Hoofdstuk 6 breidt het toepassingspotentieel van
PDMR uit door gebruik te maken van de mogelijkheid van een microgolfvrije
uitleesmethode op basis van Ground State Level AntiCrossing (GSLAC) [30].
Hoofdstuk 7 behandelt de diamantmagnetometer met één pixel, ontwikkeld
binnen het studentenproject OSCAR-QUBE, voor de ISS-boordmissie.
Hoofdstuk 8 tenslotte is de conclusie van het werk dat binnen dit proefschrift is
verricht en de toekomstperspectieven
Preparation of 'side-chain-to-side-chain' cyclic peptides by Allyl and Alloc strategy: Potential for library synthesis
No full textAutomated and manual deprotection methods for allyl/allyloxycarbonyl (Allyl/Alloc) were evaluated for the prepn. of side-chain-to-side-chain cyclic peptides. Using a std. Allyl/Alloc deprotection method, a small library of cyclic peptides with lactam bridges (with seven amino acids) was prepd. on an automatic peptide synthesizer. We demonstrate that the Guibe method for removing Allyl/Alloc protecting groups under specific neutral conditions [Pd(PPh3)4/PhSiH3/DCM] can be a useful, efficient and reliable method for prepg. long cyclic peptides on a resin. We have also manually synthesized a cyclic glucagon analog contg. 24 amino acid residues. These results demonstrated that properly controlled palladium-mediated deprotection of Allyl/Alloc protecting groups can be used to prep. cyclic peptides on the resin using an automated peptide synthesizer and cyclic peptides with a long chain
Glucose-targeted niosomes deliver vasoactive intestinal peptide (VIP) to the brain
No full textThe aim of this study was to evaluate glucose-bearing niosomes as a brain targeted delivery system for the vasoactive intestinal peptide (VIP). To this end, VIP/125I-VIP-loaded glucose-bearing niosomes were intravenously injected to mice. Brain uptake was determined by measuring the radioactivity of 125I-labeled VIP using gamma-counting, after intravenous administration of VIP in solution or encapsulated in glucose-bearing niosomes or in control niosomes. VIP integrity was assessed by reversed-phase HPLC analysis of brain extracts. Distribution of 125I-VIP derived radioactivity was examined from serial brain slices. HPLC analysis confirmed the presence of intact VIP in brain after administration of VIP-loaded niosomes, but not after administration of VIP solution. Encapsulation within glucose-bearing niosomes mainly allowed a significantly higher VIP brain uptake compared to control niosomes (up to 86%, 5min after treatment). Brain distribution of intact VIP after injection of glucose-bearing niosomes, indicated that radioactivity was preferentially located in the posterior and the anterior parts of the brain, whereas it was homogeneously distributed in the whole brain after the administration of control vesicles. In conclusion, this novel vesicular formulation of VIP delivers intact VIP to particular brain regions in mice. Glucose-bearing vesicles might be therefore a novel tool to deliver drugs across the blood-brain barrier (BBB)
Dynamical search for bis-penicillamine enkephalin conformations
No full textQuenched molecular dynamics is used as a conformational search technique for the constrained cyclic analog [D-Pen2,D-Pen5]enkephalin (DPDPE) in a continuum solvent. The results show a Gaussianlike distribution of conformations as a function of energy, unlike the distributions found for simple liquids which have sharp bands for different crystal forms and broad glasslike states are found. The lowest energy conformers have structural features in common with those obtained from constrained searches based on energy minimization. (Hruby, V. J., L-.F. Kao, B. M. Pettitt, and M. Karplus. 1988. J. Am. Chem. Soc. 110:3351–3359). Many of the low energy configurations are amphiphilic with the carbonyl groups on one surface and the hydrophobic groups on the other. This supports the conclusions from the previous modeling study, which yielded amphiphilic structures as the most probable conformations of DPDPE when NOE data were included
Synthesis and biological evaluation of N alpha-hydroxysulfonyl-[Nle28,31]-CCK26-33.
No full textTwo analogues of [Nle28,31]-CCK26-33 containing an N-terminal acetyl or N-terminal hydroxysulfonyl moiety were prepared and characterized. Both analogues were equipotent to native CCK26-33 in four bioassays, demonstrating that N-terminal sulfation of CCK26-33 analogues is compatible with full biological activity
Cholecystokinic activity of N alpha-hydroxysulfonyl-[Nle28,31]CCK26-33 analogues modified at the C-terminal residue.
No full textThree new analogues of N alpha-hydroxysulfonyl-[Nle28,31]CCK26-33 are reported in which the C-terminal L-Phe33 residue has been replaced by L-Leu, D-Phe or N-methyl-L-Phe. Biological evaluation in a series of binding and bioassays demonstrates that both L-stereochemistry and an aromatic side chain at position-33 are essential for full agonist activity. While the L-Leu33 and D-Phe33 analogues had reduced potencies in stimulating contraction of the guinea pig ileum or gall bladder, the D-Phe33 analogue was fourfold selective for the ileum. This latter analogue also exhibited apparent partial agonism in the rat pancreatic amylase release assay. The N-methyl-L-Phe33 analogue was almost equipotent to the parent analogue in all bioassays, suggesting that this modification might be useful for introducing enzymatic stability in CCK analogues
- …
