Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "ThermoSens: Thermisch biosensoren op weg van principes naar toepassingen" "Patrick Wagner" "Fysica van Zachte Materie en Biofysica" "Dit project behandelt twee innovatieve biosensor-concepten waarin temperatuurgradiënten en thermische golven de centrale rol spelen. Eukaryote cellen laten spontaan en collectief los van een verwarmde chip op een tijdstip dat informatie bevat over het celtype, de nutritionele toestand en de respons op chemische producten. Het project tracht het mechanisme van het loslaten en de rol van celmembranen te achterhalen; ook wordt de invloed van farmaca op levercellen bestudeerd. De hot-wire sensor maakt gebruikt van moleculaire veranderingen aan het raakvlak tussen een vaste stof en een vloeistof die de warmteoverdracht tussen beide sterk beïnvloeden. Hierbij wordt de 3ω methode toegepast op microdraden die met bio-receptoren worden gefunctionaliseerd om bv. residuen van geneesmiddelen in oppervlakwaters te detecteren. Voor grotere targets zoals bacteriën wordt een nieuw receptortype ontwikkeld dat afgestemd is op de combinatie met microdraden." "NanoBlocks: biosensoren gebaseerd op nanobodies" "Peter Dedecker" "Biochemie, Moleculaire en Structurele Biologie" "Levende systemen zijn complex. Met biosensoren kunnen we deze complexiteit in de levende cel visualiseren door de aanwezigheid van een doelstimulus om te zetten in een optisch signaal. Deze moleculen bieden een enorm potentieel om levende systemen beter te begrijpen, maar worden beperkt door het feit dat ze maar heel weinig stimuli kunnen herkennen en moeilijk te generaliseren zijn.We stellen voor om deze mogelijkheden drastisch uit te breiden door biosensoren te ontwikkelen op basis van nanobodies, antilichaamachtige moleculen die selectief een zeer brede variëteit aan doelwitten herkennen. In het bijzonder moet onze methodologie het mogelijk maken om een biosensor te ontwikkelen van elk willekeurig nanobody, waardoor het mogelijk wordt om de chemische processen die plaatsvinden in levende cellen beter te begrijpen. Naast het ontwikkelen van deze systemen, willen we deze ook toepassen bij de studie van kanker en op G-eiwit gebaseerde signalering, in samenwerking met een internationaal team van vooraanstaande wetenschappers." "CaliBrainVR - Een kalibratietool voor het gebruik van biosensoren bij virtual reality training & simulaties" "Lieven De Marez" "Vakgroep Communicatiewetenschappen" "Het gebruik van biosensoren bij VR/AR/MR training applicaties en simulaties om de cognitieve en emotionele toestand van een gebruiker af te leiden is in opmars, wat zich uit in snelgroeiend marktpotentieel voor zowel hardware producenten van biosensoren als bedrijven die intern of extern opleidingen aanbieden. De accuraatheid en betrouwbaarheid van de interpretatie van de psychofysiologische signalen voor een bepaald individu is echter vaak nog ondermaats. Dit heeft te maken met interindividuele verschillen die niet in rekening worden gebracht, omdat er geen individuele ijking of kalibratie plaatsvindt voor de training/simulatie begint. Via dit ConnecTT-project willen we een functioneel prototype van een kalibratietool opleveren die toelaat om op korte termijn valorisatie te realiseren. Daarnaast willen we een duidelijk valorisatietraject definiëren op basis van een licentiemodel voor ontwikkelaars van VR/AR/MR trainingsapplicaties." "Biosensoren van de volgende generatie voor luminescentie, levenslange beeldvormende organoïde-engineering" "Ruslan Dmitriev" "Vakgroep Structuur en Herstel van de Mens" "Vooruitgang in moleculaire beeldvorming van weefselmanipulatieconstructies wordt momenteel beperkt door de slechte realisatie van de biocompatibiliteit van sensoren (ontwerp, levering, toxiciteit en prestatie binnen het biologische materiaal) en het ontbreken van gestandaardiseerde, goed aanvaarde testprocedures. Ik zal deze kwesties aanpakken door te profiteren van het recente pionierswerk van mijn fractie op het gebied van luminescentie, levenslange beeldvormingsmicroscopie van weefselmanipulatie van organoïden afkomstig van volwassen stamcellen. Mijn project zal zich richten op het ontwerp van biosensor-scaffolds, hun uitgebreide evaluatie in multi-parameter fluorescentie (FLIM) en fosforescentie (PLIM) microscopie, consolidatie en optimalisatie van de beeldvormingsworkflow. Gezamenlijk zal deze methodologie het mogelijk maken om extracellulaire, cellulaire, luminale en microbiota-afgeleide signalen te beoordelen (oxygenatie, redox, verzuring, mitochondriale functie, in kaart brengen van verschillende subpopulaties van levende prolifererende cellen) in de biofilms, intestinale organoïden ('mini-gut') en andere ex vivo / in vivo modellen die worden gebruikt in de microbiologie, weefselmanipulatie en regeneratieve geneeskunde. De nieuwe 'biosensor-toolkit' zal onmiddellijk worden betrokken bij bioprinting en fysiologische studies van stamcelnichemetabolisme in intestinale organoïden, zoals nauwkeurige live-mapping en modellering van O2-, pH-, calcium- en glucosegradiënten, gericht op de effecten van vitamine D3-tekort op de stamcel niche veroudering, en anderen. Ik verwacht dat ontworpen materialen ook een raamwerk zullen bieden voor de productie van actieve hermodellering van extracellulaire matrices, om de scaffolds te engineeren met dynamische groeikenmerken, daaropvolgende supra-organoïde weefselconstructies en bio-gefabriceerde weefsels. Verwacht wordt dat geproduceerde biosensoren, beeldvormende benaderingen en materialen zeer nuttig zullen zijn voor de brede gemeenschap van tissue engineering en biofabricage specialisten door het bevorderen van beeldvorming bij kanker, biofilms en andere gebieden van de levenswetenschappen." "CaliBrainVR: een kalibratietool voor het gebruik van biosensoren bij virtual reality training & simulaties" "Jelle Demanet" "Onderzoeksgroep Onderzoek, Dienstverlening en Ondernemerschap, Media & ICT onderzoeksgroep Gent (MICT)" "De elektronicamarkt kent een groei in betaalbare, betrouwbare en makkelijk te gebruiken biosensoren en wearables zoals EEG headsets (hersenactiviteit) en polsbandjes (hartslag en huidgeleiding). Decennialang onderzoek heeft aangetoond dat deze veelbelovend zijn. Onder meer om cognitieve en psychologische processen als vermoeidheid, stress en mentale belasting te meten. Zeker vanuit de training- en opleidingssector en binnen bedrijven waar opleiding snel, veiliger en efficiënter moet, is er veel interesse in. De accuraatheid en betrouwbaarheid van de interpretatie van de psychofysiologische signalen voor een bepaald individu is echter vaak nog ondermaats. Dit heeft te maken met interindividuele verschillen die niet in rekening worden gebracht, omdat er geen individuele ijking of kalibratie plaatsvindt voor de training/simulatie begint. Via dit ConnecTT-project willen we een tool bouwen die toelaat om biosensoren correct en betrouwbaar te integreren in VR/AR/MR trainingsapplicaties. Concreet zal de oplossing de vorm aannemen van een SDK (software development kit), die door ontwikkelaars geïntegreerd kan worden in hun trainingsapplicatie. Deze SDK zal toelaten om individuele profielen te generen vanuit de trainingsapplicatie door het oproepen van een kalibratieprotocol. Deze profielen bestaan uit metrieken (markers) die indicatief zijn voor cognitieve toestanden (zoals vermoeidheid, stressreacties of hoge cognitieve belasting), en worden gekoppeld aan statistieken die de individuele variabiliteit van deze markers beschrijven. Elk profiel kan opgeslagen worden voor toekomstig gebruik, zodat de kalibratie niet nodeloos herhaald moet worden. Bovendien kan de trainingsapplicatie, via de SDK, profiel informatie opvragen en benutten tijdens de training." "Ontwikkeling en optimalisatie van super-resolutie biosensoren compatibel met super-resolutie optische fluctuatie beeldvorming" "Peter Dedecker" "Biochemie, Moleculaire en Structurele Biologie" "Het leven is dynamisch, gedefinieerd door het vermogen om homeostase te handhaven in een steeds veranderende omgeving. Op cellulair niveau vereist dit een ingewikkeld regulatorisch netwerk om activiteiten en reactiviteiten te controleren als reactie op externe prikkels. Fluorescentiemicroscopie kan fungeren als een venster op deze wereld van dynamische subcellulaire activiteiten. De complexe spatiotemporele regulatie van deze netwerken kan worden onderzocht met fluorescente indicatoren, opmerkelijke moleculen waarvan de fluorescentie-emissie afhangt van de aanwezigheid van een specifieke stimulus. Er wordt echter aangenomen dat compartimentering op nanoschaal een belangrijke rol speelt bij het vormgeven van deze dynamische architecturen, en momenteel blijft kwantitatieve observatie van dynamische gebeurtenissen op deze kleinste schaal een uitdaging. In dit proefschrift beschrijven we nieuwe methodologieën die gebruik maken van deze voorwaardelijke fluoroforen om dynamische activiteiten op de nanoschaal te observeren en te manipuleren. Eerst bespreken we onze visie op de mogelijkheden en de valkuilen voor genetisch geëncodeerde biosensoren, inclusief potentiële uitdagingen voor hoge resolutie biosensing. De specifieke uitdagingen voor ratiometrisch Förster resonance energy transfer biosensing worden uitgebreid in het volgende hoofdstuk, waar we simulaties gebruiken om onechte structurering te benadrukken die ontstaat door een wanverhouding in resolutie bij meerkleurige beeldvorming. Vervolgens beschrijven we een correctiestrategie gebaseerd op de optische overdrachtsfuncties van beide kleurkanalen om meerkleurenbeelden kwantitatief vergelijkbaar te maken. Deze strategie wordt vervolgens toegepast op biosensing van mitochondriale proteïne kinase A activiteit in een proof-of-concept experiment.In het laatste hoofdstuk laten we zien dat de combinatie van fluorescente indicatoren en biologische nanoporiën gebruikt kan worden om compartimentering op nanoschaal te creëren. Door een nanoporie als een elektrisch gecontroleerde klep te gebruiken, zijn we in staat om reactievolumes op nanoschaal te creëren met een activeringstijd van minder dan een milliseconde. We bevestigen dat het reactievolume nauwkeurig gemanipuleerd kan worden en leveren bewijs voor het submilliseconde schakelen van de nanoporie, waardoor het kleinste snel regelbare reactievolume tot nu toe wordt gegenereerd." "Photochromische biosensoren en beeldvorming voor interactiesensing bij lage expressieniveaus" "Peter Dedecker" "Biochemie, Moleculaire en Structurele Biologie, Departement Chemie" "De complexe processen die zich voordoen in de biologische cel bestaan vaak uit interacties tussen meerdere moleculen, die plaatsvinden in een spatiotemporele context. Fluorescentiemicroscopie is een gevestigde techniek die het mogelijk maakt om zulke processen te bestuderen in de ongerepte cel. Door het gebruik van fluorescente merkers wordt de verdeling en activiteit van biomoleculen gekoppeld aan een microscopisch waarneembaar fluorescent signaal. Voor celbiologen genieten fluorescente proteïnen (FPs) hier de voorkeur als merkers aangezien ze genetisch geëncodeerd en daarom minimaal invasief zijn voor de levende cel. Sommige van deze FPs kunnen dynamisch gemoduleerd worden vanwege hun interacties met licht, het binden aan andere moleculen, of vanwege veranderingen in hun biochemische omgeving. Dit is waardevol voor toepassingen met biosensoren, waar deze ‘slimme’ kenmerken omgezet kunnen worden naar een maat voor cellulaire activiteit. Bovendien zijn deze ‘slimme’ eigenschapen geschikt voor microscopie doeleinden die de spatiele resolutie, het contrast en de gevoeligheid verbeteren.Vooruitgang in celbiologie zal mede afhangen van nieuwe FP technologieën en beeldvormingsmethoden, zodoende het complexe web van intracellulaire communicatienetwerken en zijn spatiotemporele organisatie te ontrafelen. Om tegemoet te komen aan deze uitdagingen is deze thesis er op gericht om, ten eerste, de eigenschappen van fluorescente proteïnen te begrijpen en manieren te vestigen om FPs te moduleren; ten tweede, deze benaderingen in te zetten als basis voor het ontwikkelen van nieuwe beeldvormingstechnieken; en tenslotte, nieuwe werkwijzen te bekomen voor biosensoren.In deze thesis zullen deze doelen worden benaderd door het gebruik van drie verschillende mechanismen om fluorescente proteïnen te moduleren: het licht-geïnduceerde reversibele schakelgedrag van fluorescente proteïnen (RSFPs), de door binding-geïnduceerde modulatie van fluorescentie, en Förster resonance energy transfer. Na een introductie (Hoofdstuk 1) die deze principes behandelt en het onderzoeksdomein schetst, beschrijven de volgende hoofdstukken de resultaten die bekomen zijn door het implementeren en combineren van deze drie strategieën.Eerst, in Hoofdstuk 2, beschrijf ik het gebruik van een antilichaam dat de fotoschakel eigenschappen moduleert van een reeks RSFPs, genaamd de rsGreens. Via een in vitro en in situ karakterisering tonen we aan dat de rsGreens bestaan uit twee onderling-converterende subtypes met verschillende fotoschakel kinetiek. Bovendien tonen we aan dat het binden van de nanobody zowel het spectroscopisch als fotoschakelgedrag van deze RSFPs verandert.Vervolgens, in Hoofdstuk 3, implementeer ik het fotoschakelgedrag van RSFPs verder voor het simultaan meten van FRET-gebaseerde biosensoren. We tonen aan hoe het fotoschakelgedrag van een donor fluorofoor kan ingezet worden om twee spectraal overlappende FRET paren van elkaar te onderscheiden. Met een model dat het schakelgedrag beschrijft, valideren we onze nieuwe methode via numerieke simulaties. Ook tonen we haar toepasbaarheid aan voor metingen in levende cellen door gebruik te maken van een combinatie van nieuwe FRET-gebaseerde biosensoren.Tot slot, Hoofdstuk 4 focust op het implementeren van een door binding-geïnduceerde modulatie van een reversibel merker systeem dat gebaseerd is op extrinsieke fluorescente proteïnen. In tegenstelling tot conventionele FPs heeft deze klasse van proteïnen fluorescente eigenschappen die afhangen van de (reversibele) binding van exogeen toegevoegde chromoforen. We beoordelen de toepasbaarheid van een fluorescente merker, splitFAST, en karakteriseren diens prestaties voor het visualiseren van cel receptor-activatie en daaruit voorkomende signalisatieprocessen.Samengevat beschrijft dit proefschrift verscheidene mogelijkheden om fluorescente proteïnen in te zetten voor biosensor toepassingen. Via een synergistische aanpak tot het moduleren van FPs dragen onze resultaten bij aan de kennis over fluorescente proteïnen, met specifieke inzichten die betrekking hebben tot RSFPs. Dit vertaalt zich ook in nieuwe methoden, zoals we aantonen met onze ontmengingsstrategie, en effent de weg voor nieuwe klassen van biosensoren die het mogelijk maken om de complexiteit van levende systemen met fluorescentiemicroscopie te ontrafelen." "Het gebruik van BRET biosensoren om de G-proteïne gemedieerde signaalwegen te ontrafelen" "Jozef Vanden Broeck" "Dierenfysiologie en Neurobiologie" "G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCRs) zijn membraangebonden receptoren die een mogelijk doelwit vormen voor nieuwe strategieën van plaagbestrijding van insecten. De superfamilie van GPCRs wordt uitgebreid bestudeerd bij vertebraten omdat ze farmacologische doelwitten zijn voor talrijke therapeutische middelen. Bij insecten daarentegen werden de moleculaire signaleringseigenschappen van deze receptorklasse echter nog maar weinig gedetailleerd bestudeerd en beperken de studies zich tot het detecteren van wijzigingen in de concentraties van secundaire boodschappermoleculen, namelijk Ca2+ en cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP).In deze studie hebben we getest of BRET2-gebaseerde G-proteïne biosensoren, die ontwikkeld zijn om een directe activatie van de Gα subeenheid te detecteren bij vertebraten, ook kunnen gebruikt worden om een directe activatie van de Gα subeenheid te kunnen detecteren na activatie van GPCRs afkomstig van insecten.We hebben deze BRET2-gebaseerde G-proteïne biosensoren, die alle vier Gα-proteïne subfamilies vertegenwoordigen, getest en hebben bewezen dat de biosensoren van drie van de vier Gα‑proteïne subfamilies, namelijk Gαi/o, Gαs en Gαq/11, de activatie van insecten GPCRs kunnen aantonen.Om deze BRET2-gebaseerde G-proteïne biosensoren te testen, hebben we drie neuropeptidereceptoren van twee insectensoorten gekarakteriseerd. De eerste insectensoort, de aardhommel Bombus terrestris, is een nuttig insect dat regelmatig wordt gebruikt als bestuiver in serreteelten. In dit insect hebben we de SIFamide-receptor (SIFR) bestudeerd, dat behoort tot de Familie A GPCRs, omdat er bijna niets over de cellulaire signalering van deze receptor gekend is. We hebben aangetoond dat stimulatie van Bomte-SIFR door Bomte-SIFa de Gαi/o en Gαq biosensoren activeert. We hebben ook onderzocht of er wijzigingen zijn in de concentraties van de secundaire boodschappermoleculen Ca2+ en cAMP en hebben de agonistische eigenschappen van een reeks gerelateerde, gemodificeerde peptiden bestudeerd. Bovendien hebben we de transcriptniveaus van Bomte-SIFa en Bomte-SIFR in verschillende weefsels onderzocht.De tweede insectensoort, de woestijnsprinkhaan Schistocerca gregaria, wordt beschouwd als een plaaginsect omdat het verwoestende zwermen kan vormen die een sterke negatieve impact hebben op de landbouwproductie en het menselijk welzijn. In dit insect hebben we twee receptoren uit twee verschillende GPCR-families gekarakteriseerd. De eerste receptor is de allatotropinereceptor (ATR) die behoort tot de Familie A GPCRs. We hebben aangetoond dat stimulatie van Schgr-ATR door Schgr-AT de Gαi/o en Gαq/11 biosensoren activeert. We hebben ook onderzocht of er wijzigingen zijn in de concentraties van de secundaire boodschappermoleculen Ca2+ en cAMP en hebben meer bewijs gevonden voor de myotrope en allatostimulerende werking van Schgr-AT. Bovendien hebben we de transcriptniveaus van Schgr-AT en Schgr-ATR in verschillende weefsels bestudeerd.De tweede receptor die we hebben gekarakteriseerd in S. gregaria en de derde receptor in deze studie, is de corticotropin-releasing factor (CRF)-gerelateerde diuretisch hormoon (DH)-receptor (CRF-DHR1), die behoort tot de Familie B GPCRs. Voor dit neuropeptide receptorsysteem hebben we sequenties van drie vermoedelijke receptoren (Schgr-CRF-DHR1, Schgr-CRF-DHR2 en Schgr-CRF-DHR3) geïdentificeerd in de (niet-gepubliceerde, interne) transcriptoomdatabank (Verdonck, 2017). De eerste receptor, Schgr-CRF-DHR1 werd succesvol gekloneerd en we hebben aangetoond dat stimulatie van Schgr-CRF-DHR1 door Schgr‑CRF‑DH de Gαi/o en Gαs biosensoren activeert. We hebben ook onderzocht of er wijzigingen zijn in de concentraties van de secundaire boodschappermoleculen Ca2+ en cAMP en hebben de transcriptniveaus bestudeerd van twee receptoren, namelijk Schgr-CRF-DHR1 en Schgr-CRF-DHR2, in verschillende weefsels. Of Schgr-CRF-DHR2 en Schgr-CRF-DHR3 werkelijk in vivo bestaan, en of deze receptoren ook receptoren zijn voor Schgr-CRF-DH blijft een vraag voor toekomstige studies.Hoewel we een activatie van de biosensoren van drie Gα-proteïne subfamilies hebben aangetoond, namelijk Gαi/o, Gαs en Gαq/11, konden we geen activatie van beide biosensoren van de Gα12/13 subfamilie aantonen. Door de Gα-proteïne sequenties van de mens te vergelijken met deze van B. terrestris en S. gregaria hebben we aangetoond dat de Gα12/13 subfamilie minder geconserveerd is dan de andere drie Gα-proteïne subfamilies" "Super resolutie fluorescentie microscopie van biomoleculaire interacties met fotochrome biosensoren en complementatie." "Johan Hofkens" "Biochemie, Moleculaire en Structurele Biologie, Moleculaire Visualisatie en Fotonica" "Fluorescentiemicroscopietechnieken zijn essentiële onderzoeksmethodes die het mogelijk hebben gemaakt om levende cellen te visualiseren met een lage invasiviteit, hoge gevoeligheid en hoge spatiotemporele resolutie. Fluorescentiemicroscopie heeft bijgevolg voor een revolutie gezorgd in ons begrip van de innerlijke werking van zowel individuele cellen als volledige organismen. De fluorescente labels vormen een integraal onderdeel van de beeldvorming in fluorescentiemicroscopie, want de kwaliteit van deze labels beïnvloedt de kwaliteit van de data. Onderzoekers hebben daarom door de jaren heen gefocust op de ontwikkeling van nieuwe en verbeterde fluoroforen. Dit geldt ook voor fluorescerende proteïnen (FP’s), de genetisch gecodeerde labels die zeer specifieke targeting, labeling en tracking in levende cellen mogelijk maken.De zogenoemde toolbox van beschikbare FP’s is de afgelopen 25 jaar aanzienlijk uitgebreid, enerzijds door de ontdekking van nieuwe FP-varianten in verschillende mariene organismen, anderzijds door protein engineering van bestaande FP’s. Een fascinerende toevoeging aan deze toolbox zijn de fototransformeerbare FP’s. Deze fotofysisch “slimme” FP-varianten kunnen een licht-geïnduceerde transformatie ondergaan die hun spectrale eigenschappen verandert. Ze worden daarom vaak gebruikt voor geavanceerde microscopietechnieken, zoals superresolutie-fluorescentiemicroscopie of single particle tracking. Een voorbeeld van fototransformeerbare FP’s zijn de reversibel schakelbare of fotochrome FP’s. Een tweede indrukwekkende prestatie van de FP-technologie is de ontwikkeling van fluorescente biosensoren op basis van FP’s. Een biosensor is gevoelig voor een specifieke, biologische stimulus - zoals enzymatische activiteit of veranderende ionconcentraties - en als reactie op die stimulus veranderen de fluorescente eigenschappen van de sensor. Zulke biosensoren maken dus de dynamische observatie mogelijk van processen zoals ze plaatsvinden in de levende cel. Een zeer succesvol voorbeeld hiervan is de visualisatie van calcium (Ca2+) signalering. Maar de combinatie van fotofysisch “slimme” FP’s en biosensoren is een domein dat nieuwe mogelijkheden biedt voor superresolutie-microscopie, optical highlighting en ratiometric imaging.Het werk dat hier wordt gepresenteerd beschrijft de ontwikkeling van nieuwe en verbeterde genetisch gecodeerde, fluorescente reporters met extra functionaliteit. Centraal in dit werk staat de ontwikkeling van reversibel schakelbare, genetisch gecodeerde calcium-indicatoren (Eng.: rsGECIs) via de combinatie van twee concepten van FP-technologie: het fotochromisme dat men kan terugvinden in reversibel schakelbare FP’s (RSFP’s) en de FP-gebaseerde calcium-indicatoren die gebruikt worden om veranderingen in calciumconcentraties te visualiseren.In het eerste hoofdstuk zal ik de context van dit onderzoek voorstellen en de belangrijkste concepten en technieken introduceren. De volgende twee hoofdstukken focussen op mijn bijdrage aan de verbetering van gekende FP’s met het oog op hun toepassing in superresolutie-fluorescentiemicroscopie. In Hoofdstuk 2 zal ik focussen op de gerichte evolutie van rsEGFP en beschrijf ik de ontwikkeling en de karakterisatie van een familie van rsEGFP-varianten met een verbeterde eiwitvouwing. Vervolgens worden deze varianten, de rsGreens, toegepast in superresolutie-microscopietechnieken zoals pcSOFI en RESOLFT. In Hoofdstuk 3 beschrijf ik hoe het niet-fototransformeerbare, rode FP mCherry gebruikt kan worden in single-molecule localization microscopie via een chemisch-geïnduceerde, blauw-fluorescente toestand.Hoofdstuk 4 beschrijft de eerste strategie die ik gebruikt heb om rsGECIs te creëren. Ik koos Dronpa en rsGreen0.7 (beiden RSFPs) als startpunt o.w.v. hun uitstekende fotochromisme en produceerde een reeks van structurele varianten. Vervolgens integreerde ik deze structurele varianten in een GCaMP backbone. Deze strategie resulteerde uiteindelijk niet in functionele probes.Hoofdstuk 5 beschrijft de ontwikkeling van nieuwe rsGECIs via een tweede strategie. Deze keer startte ik van de GCaMP-familie van calcium-indicatoren en verbeterde het fotochromisme via gerichte mutagenese. Dit resulteerde in de identificatie van een innovatieve, fotochrome GCaMP-mutant die ik gebruikte om veranderende calciumconcentraties in levende cellen te bepalen. Hiervoor ontwikkelden we ook een geavanceerd visualisatieschema waarbij we gebruik maakten van de calciumafhankelijke fototransformatie van de nieuwe, fluorescente indicator. Dit wordt gevolgd door het laatste hoofdstuk waar ik de conclusies van deze dissertatie geef en enkele perspectieven presenteer.." "Haalbaarheidsstudie voor het gebruik van (gemodificeerd) gelatine als matrix voor biomoleculen met het oog op het ontwikkelen van elektrochemische biosensoren." "Karolien De Wael" "Proteïnechemie, proteoomanalyse en epigenetische signalisatie (PPES), AXES (Antwerpen X-straal analyse, Elektrochemie en Speciatie)" "Vandaag de dag weerklinkt vanuit de gezondheidszorg, voedingsindustrie en milieusector de vraag naar snelle, goedkope en betrouwbare detectiesystemen. Elektrochemische biosensoren voldoen aan deze eigenschappen en zijn dus ideaal voor de detectie van specifieke doelmoleculen. De hamvraag van dit project is ""Voldoet gelatine of een gemodificeerde variant als matrix voor biomoleculen?"". Meer nog: ""Biedt deze matrix mogelijkheden voor de ontwikkeling van duurzame, kwaliteitsvolle biosensoren?""."