Naam Verantwoordelijke Activiteit "Bio-imaging lab" "Marleen Verhoye" "De Magnetische Resonantie (MR) techniek, zowel beeldvorming (MRI) als spectroscopie (MRS) kan een zeer grote verscheidenheid aan (biochemische en fysiologische) processen in levende biologische systemen meten en ze doet dat op een volledig niet-invasieve manier. Met betrekking tot de hersenen levert deze techniek zelfs informatie over hersenactiviteit. De laatste jaren werd (micro) MR apparatuur ontwikkeld dat dergelijk onderzoek toelaat op zeer kleine proefdieren, zoals muizen. Het betreft hier MR apparaten met een zeer hoog magnetische veld (7 Tesla) teneinde de voor zeer kleine proefdieren noodzakelijk hoge spatiale resolutie te behalen in beeldvorming en spectrale resolutie in spectroscopie. Het Bio-Imaging Lab beschikt over dergelijke apparatuur en gebruikt die voor in-vivo hersenonderzoek van 1) ratten en transgene muismodellen voor humane neurodegeneratie (bv ziekte van Alzheimer en van Parkinson, Amyotrofe Lateraal Sclerose, mentale retardatie modellen e.a.) en 2) zangvogels als model voor neuroplasticiteit, neurogeneratie en cognitieve aangeleerde processen. Inzake transgene muizen onderzoek ligt de nadruk op in-vivo niet-invasieve fenotypering van neurodegeneratie met de nadruk op kwantitatieve volumetrische neuroanatomie (inclusief hersenvezels tracking), neuropathologie (zoals in vivo detectie van AD plaques), neurofysiologie (kwantitatieve bepaling van cerebrale perfusie en bloedvolume), vasculaire neuronale koppeling (hersenactiviteit gekoppeld aan cerebrale perfusie en weefsel oxygenatie) en tot slot moleculaire beeldvorming (Manganese Enhanced MRI, stam cell tracking, multimodale beeldvorming). Dezelfde aspecten worden bestudeerd om de impact van therapeutische regimes te evalueren. 2) Betreffende zangvogelonderzoek ligt de nadruk op de impact van seizoenale en hormonale wijzigingen op de kwantitatieve, fysiologische en functionele aspecten van hersenplasticiteit alsook op auditieve perceptie en verwerking." "Elementaire Deeltjes" "Jorgen D'Hondt" "elementaire deeltjes" "Engineering Materials and Applications" "Wim DEFERME" "Engineering Materials & Applications (EMAP)De onderzoeksgroep Engineering Materials & Applications (EMAP) richt zich op de ontwikkeling van innovatieve oplossingen om succesvol de brug te slaan tussen fundamenteel onderzoek en industrieel compatibele producten en processen.  Dit voor een brede waaier aan domeinen gaande van materiaalfysica en -chemie tot elektronica, elektromechanica en elektrochemie. De samenwerking met industriële partners staat hierin centraal. De onderzoeksgroep omvat verschillende subgroepen met een specifieke en complementaire expertise, die nauw samenwerken en opereren binnen de speerpuntdomeinen van het Instituut voor Materiaalonderzoek (IMO) van de Universiteit Hasselt. De EMAP onderzoeksgroep is bovendien verbonden aan het IMEC geassocieerde laboratorium “IMOMEC”. De belangrijkste activiteiten zijn gericht op:Sensoren voor geavanceerde diagnostiekPrinten en spraycoaten van functionele lagenElektrochemische energieopslag- en conversiesystemenLevensduur en integratie van PV cellen en modules Modelleren van engerieopbrengst van PV systemen Dunne-film en tandem zonnecellenDe onderzoeksgroep treedt regelmatig op als partner in verschillende Europese, Vlaamse, nationale en internationale onderzoeksprogramma's en netwerken en heeft een lange traditie in gezamenlijk onderzoek en dienstverlening met de industrie en onderzoekscentra.Gedetailleerde info over de activiteiten van de EMAP onderzoeksgroep kan je terugvinden op de website van imo-imomec als op de website van Energyville. De expertisegroepen binnen EMAP zijn:Biomedical Device Engineering (BDE): Prof. dr. ir. Ronald Thoelen.Op het gebied van geavanceerde diagnostiek richt de groep ‘Biomedical Device Engineering’ zich op onderzoek naar de ontwikkeling van 'specifieke' meetplatforms die de signalen van sensoren met voldoende precisie en snelheid kunnen verwerken om elke impedantie, thermische of optische biosensor, te vertalen in een volledig functioneel point-of-care-systeem. Het toegepaste onderzoek gebeurt in nauwe samenwerking met de industrie en wordt toegepast op verschillende gebieden, variërend van gezondheid(zorg) tot voedingsindustrie. Functional Materials Engineering (FME): Prof. dr. ir. Wim Deferme.Met behulp van verschillende print- en coatingtechnieken, zoals inkjet, zeefdruk of ultrasoon spraycoaten, kunnen in de FME groep functionele inkten en deklagen worden afgezet op een breed scala aan substraten (van glas over folies tot textiel en papier). De materialen die afgezet worden kunnen geleidend zijn om te gebruiken als interconnectie, RFID-antennes of elektroden voor opto-elektronische toepassingen. Andere inkten en deklagen kunnen de eigenschap hebben om licht te absorberen en kunnen worden gebruikt voor de ontwikkeling van organische zonnecellen in combinatie met de bovengenoemde geleidende elektroden. Licht-emitterende lagen worden ook afgezet en kunnen door middel van een elektrische spanning worden gebruikt om licht uit te zenden. Naast onderzoek rond organische elektronica wordt ook ingezet op geprinte sensoren voor het meten van parameters van het lichaam (of wonden) zoals temperatuur, vochtgehalte en pH. Tenslotte wordt ook onderzoek verricht naar rekbare elektronica met behulp van vloeibare metalen alsook het 3D vormen van hybride elektronica. Electrochemical Engineering (EE): Prof. dr. ir. Momo Safari.Het onderzoek in de groep Electrochemical Engineering (EE) is gericht op de fundamentele engineeringaspecten van elektrochemische systemen zoals geavanceerde batterijen, elektrolyzers en brandstofcellen. De onderzoeksfilosofie van de groep is het koppelen van experiment en theorie om diepgaand inzicht te verschaffen in elektrochemische energieopslag- en conversiesystemen en deze te ontwikkelen. Het doel is de intrinsieke materiaaleigenschappen, de formulering, de verwerking en de microstructuur van de elektrode- en elektrolytcomponenten te correleren met de performantie- en verouderingsgegevens van het besturingssysteem. Toepassingen van dit onderzoek zijn onder meer een grondige analyse van de elektrochemische performantie, optimalisering van de elektrode/elektrolytformules, tests/simulaties aan het einde van de levensduur en de ontwikkeling van fysisch-gebaseerde modellen/algoritmen voor de regeling van het toestel en de voorspelling van de laad- en gezondheidstoestand.Energy Systems Management (ESM): Prof. dr. ir. Michaël Daenen en Prof. dr. Ivan Gordon (a.i).Het bepalen van de energieopbrengst van zonnepanelen in een waaier van toepassingen staat hier centraal. Het team van imec en UHasselt werkt binnen EnergyVille aan een fysisch gebaseerd model voor het voorspellen van deze energieopbrengst. Hiervoor steunt het team op fundamentele materiaalkennis van de andere PV teams en integreert het team de kennis van halfgeleidermaterialen tot thermo-mechanische stress in geïntegreerde toepassingen. Het simulatieraamwerk wordt steeds uitgebreid met kennis over nieuwe technologieën zoals bifaciale zonnecellen, dunne-film zonnecellen en tandemzonnecellen. Daarnaast wordt het systeem steeds verder uitgebreid tot en met geïntegreerde vermogenselektronica.PhotoVoltaic Cells and Modules (PVCM): Prof. dr. ir. Michaël Daenen en dr. Loïc Tous.Het PV cel en module team bestudeert en ontwikkelt state of the art productietechnieken en zonneceltechnologieën die de modules van de toekomst zullen gebruiken. Hier wordt ingezet op samenwerking met de industrie met het oog op integratie van zonnecellen in toepassingen. Het team beschikt over alle state of the art tools voor de productie en analyse van de PV modules van de toekomst.De verschillende topics die bestudeerd worden zijn: Betrouwbaarheid van interconnecties en metallisatieThermo-mechanische stress in modules: simulatie en validatieIntegratie van nieuwe cel- en interconnectietechniekenGeïntegreerde PV in VIPV, BIPV, IIPV en AgriPVThin Film PhotoVoltaics (TFPV): Prof. dr. Bart Vermang en dr. Tom Aernouts.Dunne-film zonnecellen zijn vaak nog niet zo bekend bij het bredere publiek. Maar ze hebben bijzondere eigenschappen die nieuwe mogelijkheden bieden om zonne-energie gemakkelijker toe te passen. Zo zijn ze licht in gewicht en kunnen ze niet alleen op glas maar bijvoorbeeld ook op plasticfolie aangebracht worden. Hierdoor kunnen ook gebogen oppervlakken ermee bedekt worden, zoals dakpannen maar ook daken van auto’s. Bovendien kunnen dunne-film zonnecellen ook doorzichtig gemaakt worden, waardoor ze ook in ramen geplaatst kunnen worden.In deze onderzoeksgroep bestuderen we verschillende materialen die toegepast kunnen worden in zo’n zonnecellen, zoals chalcogenides en perovskieten. We bekijken ook de verschillende processen die nodig zijn om deze materialen op grote oppervlakken te deponeren. Dat gaat dan van print- of coating-processen voor vloeistoffen, tot sputtering en opdamptechnieken. Ook de elektrische eigenschappen worden gekarakteriseerd en gemodelleerd, en lasertechnieken worden gebruikt om zonnecellen met elkaar te verbinden, met minimaal verlies.Ze kunnen ook op elkaar gestapeld worden om zogenaamde tandemstructuren met nog hogere efficiëntie te verkrijgen. Hierbij worden combinaties van perovskieten en chalcogenides onderzocht, maar ook combinaties met siliciumzonnecellen.Tenslotte wordt voor de dunne-filmmaterialen ook bekeken hoe ze ingezet kunnen worden om groene synthetische brandstoffen te maken, om zo bijvoorbeeld waterstof of (m)ethanol op te wekken.  " "Hart- en vaatziekten" "Mark La Meir" "In 2009 werd in het UZ Brussel de cluster Centrum Hart-en Vaatziekten opgericht en deze cluster groepeert de diensten Cardiologie, Cardiochirurgie, Heart Rhythm Management Center en Vaatheelkunde. Het doel is de klinische zorg voor de patiënt met een cardio-vasculaire aandoening te optimaliseren. De onderzoeksgroep ""Centrum Hart-en Vaatziekten"" - CHVZ - werd opgericht in 2010 met het doel het onderzoek te groeperen in 2 grote onderzoekslijnen zowel voor wat betreft het klinisch, als fundamenteel en translationeel onderzoek. a. Cardiale beeldvorming voor een beter begrip van cardio-vasculaire aandoeningen b. Ionenkanaalaandoeningen: van de genetica tot de kliniek De onderzoeksgroep CHVZ is een jonge groep zonder ""onderzoekstraditie"" in de VUB. Om deze redenen, alsook om rendementsoptimalisatie voor de VUB te bekomen, werd van bij het begin geopteerd om belangrijke samenwerkingsakkoorden te sluiten met twee andere onderzoeksgroepen teneinde het fundamenteel en translationeel onderzoek te verzekeren. Voor cardiale beeldvorming bestaat een samenwerking met BEFY en meer bepaald met het Small Animal Lab sinds 2006. De doelstellingen waren het ophelderen van de mechanismen van ""drug induced valvulopathy"" en het definiëren van de determinanten die de evolutie van aortaklepsklerose naar aortaklepstenose bepalen. Nieuwe doelstelling is beeldvorming van de broze plaque met het gebruik van nanobodies en fluorescentietechnieken in een dierenmodel met mogelijkheid tot implementatie in de kliniek. Voor de ionenkanaalafwijkingen werd de focus initieel gelegd op de klinische presentatie en behandeling van deze ziekten. Voorkamerfibrillatie is een frekwente supraventriculaire ritmestoornis die nog vaker wordt teruggevonden bij patiënten met een Brugada Syndroom en vandaar de bijzondere aandacht die deze ritmestoornis krijgt in deze researchlijn tezamen met ventriculaire tachycardie en het risico op plotse dood. Nu wordt meer de nadruk gelegd op de genetische afwijkingen die aan de oorsprong van deze ziekten liggen meer in het bijzonder bij het Brugada syndroom en naar linken die er zouden bestaan met ionenkanaalstoornissen in neurologische aandoeningen. Gebruik makend van cardiale beeldvorming zal ook nagekeken worden of morfologische afwijkingen deel uitmaken van het Brugadasyndroom, wat hun link is met de electrofysiologische problematiek, en wat hun rol is in de klinische manifestaties." "Magnetische Resonantie" "Al bijna een halve eeuw wordt NMR gewaardeerd als een krachtig spectroscopisch instrument in onder meer de chemie, de natuurkunde en de biomedische wetenschap. De toepassingen zijn talrijk en breed. De ontwikkeling van bijvoorbeeld magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) heeft nieuwe gebieden van NMR-toepassingen geopend, waarvan de meeste specifiek zijn voor de medische wereld. Tegenwoordig zijn er een breed scala aan NMR technieken beschikbaar voor onderzoeksdoeleinden. Een van deze is veld-cyclische NMR-relaxatiespectroscopie, waarmee men de ontspanningstijden van spin-rooster meet over een breed scala van magnetische veldsterkte. De studie van deze ontspanningstijden dan geeft details over moleculaire bewegingen en spin-interacties. Een van de onderwerpen die onderzocht worden in onze eenheid is de spin-rooster ontspanningstijd van waterkernen in verdunde waterige suspensies van colloïdale silica deeltjes. Het doel van dit onderzoek is dubbel. Allereerst worden de water ontspanningsmechanismen experimenteel verken in een model systeem, samengesteld uit eenvoudige bolvormige macromoleculen. En hopelijk zal de aldus verkregen informatie nuttig zijn om de relaxatiepaden in complexere heterogene systemen, zoals eiwit- en polymeeroplossingen of zelfs in biologische weefsels en vloeistoffen, vast te stellen. Daarnaast worden de oppervlaktechemie en de waterinteracties bij een oxide-interface getest door deze studie van de oplosmiddel ontspanningstijden. De waardering van de fysische chemie van oxide-interfaces, vooral in een waterige omgeving, en de door hen gecontroleerde reacties is een vereiste om veel van de belangrijke processen van natuurlijke systemen te begrijpen. Hier evolueren we in een veld dat mogelijke toepassingen heeft in bijvoorbeeld katalyse, bodem- en minerale chemie. Tegelijkertijd passen andere leden van onze groep MRI-beeldtechnieken toe om in vivo de structuur van menselijk bot te bepalen. Het is hun bedoeling technieken te ontwikkelen die patiëntvriendelijk moeten zijn, maar toch in staat zijn om botsterkte te voorspellen met voldoende nauwkeurigheid, zodat ze nuttig kunnen zijn bij de diagnose van osteoporose." "Medische elektronica" "Wetenschappelijk onderzoek binnen medische elekronica bestaat uit de volgende topics in het gebied van functionele elektrische stimulatie: - Micro-mechanisch ontwerp van een meerkanaals elektrode voor de stimulatie van zenuwvezels en registratie van neural reponsies: Een meerkanaals elektrode omvat tientallen contacten die toelaten om met kleine elektrische stromen te stimuleren op een specifieke plaats in de cochlea. - Onderzoek naar nieuwe geluidsverwerkingsalgoritme voor de elektrische stimulatie van de gehoorzenuw: Een cochleair implantaat verwerkt het inkomende geluid via een geluidsverwerkingsalgoritme die de werking van een normaal oor probeert na te bootsen. Enkel door de verbetering van het geluidsverwerkingsalgoritme en stimulatie strategie kan een verbetering van de geluidsperceptie bekomen worden. - De fundamenteel onderzoek van het gehoor: Onderzoek naar de fundamentele mechanisme van de perceptie en detectie van de toonhoogte en luidheid van geluid in complexe luisteromstandigheden. - Ontwerp van een 'Digital Signal Processing' (DSP) chip voor geluidsverwerking en stimulatie: Het geluidsverwerkingsalgoritme en stimulatie strategie worden geïmplementeerd op een speciaal ontworpem DSP of ASIC. - Ontwerp van een laag-vermogen micro-elektronisch circuit voor meerkanaals stimulatie van het neuraal systeem: De elektronica moet een maximale flexibiliteit van stimulatie schema's ondersteunen en tegelijk zuinig zijn om de batterijleeftijd te maximaliseren. - Ontwerp van biocompatibele verpakkingen van de elektronica voor langdurige implatatie: De geïmplanteerde elektronica moet hermetisch en biocompatible verpakt zijn om een langdurige werking te garanderen. - Onderzoek naar gefocuseerde velden bij simultane stimulatie in de cochlea: Verbetering van de geluidsperceptie met een cochleair implantaat vraagt voor hogere stimulatie snelheden die enkel mogelijk zijn wanneer verschillende plekken in de cochlea simultaan gestimuleerd kunnen worden. - Onderzoek naar objectieve meetmethodes om de werking van een implantaat aan te passen en te evalueren: Objectieve metingen van neurale responsies laten toe om de positie van de elektrode te optimaliseren en aan te passen, zonder dat er nood is aan subjectieve reacties. - Mathematische modellering van de neurale gehoorresponsie: Een model voor de neural responsie wordt gebruikt om nieuwe algoritmes voor geluidverwerking en stimulatie te evalueren. - Psycho-akoestische testen voor het aanpassen en evalueren van cochleaire implantaten: Evaluatie van het implantaat door gebruik te maken van psycho-akoestische testen geeft ons het nodig inzicht door de revalidatie van geïmplaneerde patiënten." Microtomografie "Niet invasieve beeldvorming met hoge resolutie X-stralen micro-tomografie, beeldanalyse, 3D rendering in de volgende biomedische deelgebieden en dit zowel in vivo als ex vivo : - botanalyse (kwalitatief en kwantitatief) - detectie en kwantifiactie van longtumoren en emphysema - caries research - calcificaties in bloedvaten en andere zachte weefsels - morfologie van vertebraten - beeldvorming van fossielen - visualisatie en evaluatie van cochleaire implantaten - onderzoek biomaterialen." "Moleculaire Beeldvorming en Radiologie (MIRA)" "Sigrid Stroobants" "Het onderzoek van MIRA betreft verschillende onderzoeksdomeinen: 1. Radiotracerontwikkeling De afdeling radiofarmacie ontwikkelt en optimaliseert radiotracers (gebaseerd op kleine moleculen alsook op eiwitten en polymeren). Dit onderzoek omvat de ontwikkeling van activiteitsgebaseerde probes en tracerontwikkeling voor beeldvorming van celdood en de tumormicro-omgeving. Bovendien produceren zij onderzoeks- en routinetracers om de preklinische neurobeeldvorming en het klinisch onderzoek van de groep te ondersteunen. 2. Oncologie Het onderzoeksteam oncologie heeft expertise in verschillende subcutane en orthotopische diermodellen voor borst-, colorectaal en longkanker onder chemotherapeutische en radiotherapeutische behandeling in normoxische en hypoxische toestand. Daarnaast worden verscheidene preklinische beeldvormingsstudies (in vitro en in vivo) uitgevoerd als basis voor klinische studies. In samenwerking met de afdelingen nucleaire Geneeskunde en radiologie participeert MIRA in meerdere klinische trials (zowel academische als industrie gesponsorde studies) 3. Neurowetenschappen Deze afdeling doet onderzoek naar nieuwe imaging biomerkers voor neurodegeneratieve ziektes (Alzheimer en Huntington). MICA focust daarnaast ook nog op de rol van glutamaterge signalering en nieuwe behandelingsparadigma's bij stemmingsstoornissen (vb OCD). Voor laatstgenoemde MICA heeft MICA jarenlange ervaring met farmacologische neuromodulatie en een aantal preklinische neurostimulatietechnieken. In Radiologie ligt de focus van het onderzoek op MR beeldvorming bij hersentrauma en kwantificatie van hersenplasticiteit. 4. Engineering en modellering MICA is internationaal erkend als competentiecentrum in beeldvorming en beeldverwerking met een sterke focus op PET-kwantificering, dynamische beeldvorming en farmacokinetische modellering. Zij hebben algoritmes ontwikkeld voor bewegingsregistratie en –correctie voor het scannen van wakkere proefdieren in microPET-scanners met een kleine ingangsopening. Radiologie (in samenwerking met zijn spin-off Icometrix) is een wereldautoriteit voor kwantificatie van MR-hersenonderzoeken." "Nucleaire Geneeskunde" "Topic A : In vivo metingen van stabiele jodium in de schildklier opgeslagen door middel van X-ray fluorescentie Topic B : Single Photonische Emissie Tomografie van de hersens (SPECT) Topic C : Myocardiale Metabolische afbeeldingen met SPECT en de relatie met Wall Motion Topic D : Generatie, analyse, communicatie en begrip van beeldinformatie (F. Deconinck) Topic E : 3-Dimensionele volume reconstructie in positron emissie tomografie" "Nucleaire Technologie" "Sonja SCHREURS" "De onderzoeksgroep NuTeC (contact: sonja.schreurs@xios.be) heeft als onderzoeksdomeinen 'milieuenergetisch onderzoek' en 'ontwikkeling en toepassing van  nucleaire meetapparatuur'. Multidisciplinair onderzoek in een toegepaste context staat voorop in beide domeinen. Vandaar dat milieu, energie, veiligheid (chemisch, toxicologisch, radiochemisch, nucleair,...), economische haalbaarheid, wetgeving en reglementering nauw betrokken wordt bij dit toegepast onderzoek.  Naast fundamenteel-toegepast doctoraatsonderzoek heeft NuTeC zich ook in project- en contractonderzoek ontplooid tot een expertisecentrum. Vooral de medische sector en de afval-, recyclage-, schroot- en transportsector zijn belangrijke actoren in deze projecten. Het onderzoeksdomein ""milieu- en energetisch onderzoek"" omvat doctoraatsonderzoek ism UHasselt (onderzoeksgroep TOES-CMK) naar verwerking (oa flash (co)-pyrolyse) en valorisatie van industriële afval- en nevenproducten of gecontamineerde biomassa door energetisch, procestechnologisch en chemisch onderzoek. Ook onderzoek naar biopolymeren: Nieuwe toepassingen en verwerkings-mogelijkheden via flash-pyrolyse in samenwerking met UHasselt, CMK, NuTeC, VC, industrie en internationale onderzoeks-instellingen behoort tot de mogelijkheden.De doctoraatsstudenten werken voor hun onderzoek nauw samen met de andere onderzoeksgroepen van CMK (biologie, economie, rechten,,...) en de industrie.Het onderzoeksdomein ""ontwikkeling en toepassing van nucleaire meetapparatuur"" omvat i.s.m. VUB en UHasselt doctoraatsonderzoek naar de ontwikkeling van nieuwe meetmethoden en apparatuur en toegepast onderzoek van nucleaire meetapparatuur voor diverse sectoren (medische, afval, schroot, transport, NORM sector). Zo is het zoeken naar nieuwe stralingsgevoelige materialen die via ESR-spectrometrie de relatie leggen met de toegediende dosis bij radiotherapie één van de nieuwe mogelijke topics. Om deze zoektocht theoretisch te ondersteunen werkt NuTeC samen met UHasselt voor onderzoek naar nieuwe materialen. Doctoraatsstudenten kunnen de toepassing van deze nieuwe materialen ook praktisch uittesten i.s.m. ziekenhuizen, industrie en internationale onderzoeksinstellingen."