radboud honours academy fnwi yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · preface 4 rha ‐ fnwi preface...

64
Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 20132014

Upload: others

Post on 30-Jul-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 

Radboud Honours Academy 

FNWI 

 

 

Yearbook 

2013‐2014  

Page 2: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 

Page 3: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

      

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     1 

 

Radboud Honours Academy 

 

FNWI 

 

Yearbook 

 

2013‐2014  

 

 

Page 4: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 C o n t a c t  

2    R H A   ‐   F NW I  

 

 

 

 

RHA FNWI Contact 

 

 

Programme Director: 

Drs Hay Geurts 

Tel: 024‐3652575 

E‐mail: [email protected] 

 

Secretary: 

Nicolette Poelen  

Tel: 024‐3653313 

E‐mail: [email protected] 

 

Postal address: 

RHA FNWI 

Faculty of Science 

Radboud University Nijmegen 

PO Box 9010 

6500 GL Nijmegen 

 

Visiting address: 

Heyendaalseweg 135 

6525 AJ Nijmegen 

 

Website: 

http://www.ru.nl/rha/fnwi/ 

Page 5: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     V o o r w o o r d  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     3 

 

Voorwoord 

Met grote trots bieden we U het jaarboek aan van Disciplinaire programma van de Radboud 

Honours Academy  aan  de  faculteit Natuurwetenschappen, Wiskunde,  en  Informatica:  het 

RHA FNWI Year Book 2013  ‐ 2014. Het  is  intussen ons vijfde Honours  jaar, hetgeen op 24 

oktober a.s. met gepaste aandacht zal worden gevierd! Met onze disciplinaire RHA biedt de 

faculteit haar 25 meest getalenteerde en gemotiveerde bachelor studenten een uitdagend, 

interdisciplinair academisch programma van twee  jaar aan. Op deze manier maken de RHA 

studenten al vroeg  in hun studie kennis met het belang van het werken  in teamverband  in 

modern  interdisciplinair natuurwetenschappelijk onderzoek. De  studenten  leren daarnaast 

om kritisch te reflecteren op natuurwetenschappelijke vraagstellingen, en op het belang en 

de impact daarvan voor grote maatschappelijke vraagstukken.  

In het eerste jaar van het programma werken de studenten onder begeleiding van een 

mentor  in  vijf  interdisciplinair  samengestelde  groepjes  aan  een  zelfgekozen 

natuurwetenschappelijk vraagstuk. Halverwege het  jaar gaan de studenten op excursie om 

bij internationaal gerenommeerde laboratoria meer te weten te komen over hun specifieke 

onderwerp. In maart van dit jaar is de groep naar Oxford geweest, wat een groot succes was. 

Dit  jaarverslag  presenteert  de  vijf  verschillende  onderzoeksprojecten  van  cohort  2013  in 

korte samenvattingen van elk twee pagina’s. U zult hieruit onmiddelijk de grote breedte en 

reikwijdte van de projecten kunnen appreciëren: van biomedische vragen rondom specifieke 

neurologische  of  stofwisselingsziekten,  of  het  belang  van  man‐vrouw  verschillen  bij 

medicijnonderzoek, tot de zoektocht naar duurzame oplossingen voor het energieprobleem.  

In  het  tweede  RHA  jaar  gaan  de  studenten  elk  hun  eigen weg  om  een  individueel, 

zelfgekozen onderzoeksproject uit te voeren, samen met een gerenommeerde onderzoeker 

(de ‘meester’). In dit jaarverslag zijn de samenvattingen van de 22 onderzoeksprojecten van 

cohort 2012 gebundeld.  

Als voorzitter van de Programmaraad ben  ik bevoorrecht om het enthousiasme en de 

creatieve geesten van onze meest getalenteerde studenten van nabij mee te mogen maken 

(ook  in Oxford mocht  ik  er  bij  zijn!),  en  verder  helpen  te  ontplooien. Het  bewijs  van  het 

succes van ons programma treft U op de hierna volgende pagina’s aan. 

 

Veel leesplezier toegewenst, 

 

Prof. dr. John van Opstal 

Voorzitter Programmaraad RHA FNWI 

 

Page 6: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 P r e f a c e  

4    R H A   ‐   F NW I  

 

Preface 

With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the 

Radboud  Honours  Academy  at  the  Faculty  of  Science,  Mathematics  and  Information 

Sciences:  the RHA FNWI Yearbook 2013  ‐ 2014. This  is our  fifth year  running, an occasion 

that will be marked on the 24th of October this year with a lustrum symposium. Through our 

disciplinary  RHA  the  Faculty  offers  an  ambitious,  and  foremost  fascinating  academic 

programme  of  two  years  to  25  of  our most  talented  and motivated  bachelor  students. 

Already  in  an  early  stage  of  their  study  the  students  learn  the  importance  of working  in 

interdisciplinary teams in the natural sciences. Moreover, they learn how to critically reflect 

on  research  questions  that  arise  from  the  natural  sciences,  and  on  the  importance  and 

impact of this research for society.  

In the first year of their RHA programme the students work under the supervision of a 

mentor  on  a  self‐chosen  research  problem.  Halfway  through  the  year  the  students  visit 

laboratories of international renown to inform themselves further on the specific subject. In 

March this year the group visited Oxford which was a great success. This yearbook presents 

the  five  different  research  projects  from  cohort  2013  in  short  two‐page  summaries.  The 

reader can immediately appreciate the enormous range of topics: from biomedical research 

questions  concerning  particular  neurological  or  metabolic  diseases,  to  the  search  for  a 

sustainable energy source to solve the global energy problem.  

In their second RHA year each of the students defines his/her own research project, to 

be performed under the guidance of a renowned researcher. This yearbook bundles the 22 

summaries of the research projects from cohort 2012. 

As the chairman of the Programme Committee  I  feel privileged to be so close to the 

enthusiastic and creative minds of our most talented students (this year I was able to join in 

the visit to Oxford!) and to to help them to develop their scientific ambitions. I am sure that 

the next pages will demonstrate the success of our programme. 

 

I hope you will enjoy reading this yearbook, 

 

Prof. dr. John van Opstal 

Chairman Programme Committee RHA FNWI 

 

Page 7: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     C o n t e n t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     5 

 

Inhoud/Contents  

Voorwoord .............................................................................................................................................. 3 

Preface .................................................................................................................................................... 4 

Acknowledgements ................................................................................................................................. 6 

The Radboud Honours Programme of the Science Faculty .................................................................... 7 

Het Radboud Honours Programma FNWI ............................................................................................... 9 

1st Year ................................................................................................................................................... 11 

Het gemeenschappelijke deel van het honoursprogramma FNWI in het tweede studiejaar .......... 12 

1st Year RHA FNWI Research Projects ............................................................................................... 17 

Excerpts from the jury review reports of the 2013 ‐2014 Faculty of Science Honours Projects ...... 28 

2nd Year .................................................................................................................................................. 29 

Het individuele deel van het honoursprogramma FNWI in het derde studiejaar ............................ 30 

2nd Year RHA Research Projects ........................................................................................................ 33 

Scientific Output .................................................................................................................................... 57 

Leden RHA Programma Raad 2012‐2013 .............................................................................................. 59 

 

 

 

About this yearbook 

This yearbook  is about the Radboud Honours Academy of the Science faculty and concerns 

students who have started the Science Honours programme in the 2012‐2013 academic year 

(cohort 2012) and those who have started in the 2013‐2014 Academic year (cohort 2013). All 

project  proposals  and  research  projects  are written  in  English  but  include  an  abstract  in 

Dutch. An overview of the Radboud Honours Programme of the Science faculty is given both 

in English as well as in Dutch and the detailed description of both the 1st and 2nd year of the 

programme is in Dutch only.  

Dr Ernst R.H. van Eck 

 

Page 8: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 A c k n ow l e d g em e n t s  

6    R H A   ‐   F NW I  

 

Acknowledgements 

Without the help of a lot of people, this programme would not be the programme it is now. 

The RHA FNWI would therefore like to acknowledge all the researchers and research groups 

who have helped our first year RHA students with their projects, be  it  in giving advice or  in 

enabling  preliminary  experiments  to  be  performed.  The  research  groups  in  England who 

have so kindly received our students this year, have showed them around their facilities and 

had  fruitful discussions with  them  to help  them along with  their projects are also  thanked 

warmly  (and  thanks Muriel  for  the  report). The efforts of  the  jury members who have  so 

expertly  judged  the 1st year RHA  research projects and examined  the  students during  the 

RHA 1st year symposium are deeply appreciated. Our 2nd year honours students have spent 

time abroad as part of their programme. We are indebted to the research groups and people 

that  have  welcomed  them  and  thus made  their  time  abroad  an  enervating  experience.  

Finally  all  the  academic  supervisors  who  guided  the  honours  students  throughout  the 

programme (the ‘mentors’ and “meesters’) are recognised for their efforts. 

 

 

Page 9: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     R H A   –   F NW I   P r o g r amm a  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     7 

The Radboud Honours Programme of the Science Faculty 

The  Radboud  Honours  Programme  of  the  Science  Faculty  of  the  Radboud  University 

Nijmegen  is a programme of excellence for 2nd and 3rd year Science Bachelor students. The 

top  students  of  the  Science  faculty  (Faculteit  der  Natuurwetenschappen,  Wiskunde  in 

Informatica, FNWI) are offered  the opportunity  to enroll  in  this programme  in addition  to 

the programme of  their 2nd and 3rd year Bachelor degree. Selection and admission  to  this 

programme  is  based  on  the marks  attained  in  the  first  year  in  addition  to  their  intrinsic 

motivation  and  ambition.  The workload  of  the  programme  is  30  ECTS  spread  out  over  2 

years  (for  comparison: 1 years’ worth of  study  is 60 ECTS). During  these 2 years  students 

participate in the honours programme in addition to their regular Bachelor programme, both 

of which should be completed at the end of their 3rd year. Having successfully finished the 

Science  Honours  programme  the  students will  receive  a  special  certificate:  the  so‐called 

“honoursbul” (honours diploma) 

The Science honours programme aims to cater to the desires and ambitions of excellent and 

motivated  students  who  wish  to  be  challenged  above  and  beyond  their  regular  degree 

programme.   They are expected to enrich themselves within their own discipline as well as 

within  the  context of  the  sciences  in general. Attention  is also given  to  the acquisition of 

concomitant  academic  skills.  The  ultimate  goal  is  to  enable  students who  excel  in  their 

studies to develop to their full potential during their degree programme. Here we strive to 

reach  a  level,  already  at  the  Bachelor  phase, where  students  can  participate  in  scientific 

research and in some cases, even in publications in the peer reviewed scientific literature. 

 

A dm i s s i o n   t o   t h e   h o n o u r s   p r o g r amme  

( F i r s t   y e a r   B S c )  

Based on the results attained in the first semester of their Bachelor degree the best 25% of 

the students of each Science degree are invited by the rector magnificus of the university to 

apply  for  a  place  in  the  Science  honours  programme.  Selection  and  admission  to  this 

programme is competitive and based on their motivation and ambition, which they have to 

show  in a  letter of motivation followed by an interview. Only 25 places are available  in this 

programme. Students that have been selected are asked to give suggestions for a research 

project/theme.  Ultimately  access  is  granted  if  the  first  year  of  their  Bachelor  degree 

(propedeuse) is attained within 1 year. 

 

1 s t   y e a r   h o n o u r s   p r o g r amme :   I n t e r d i s c i p l i n a r y   r e s e a r c h   p r o j e c t .  

( S e c o n d   y e a r   B S c )  

In the first year of the FNWI honours programme, the process of writing of a joint research 

proposal  is central to that year, meriting 12 ECTS. The students will work together  in small 

groups  (4‐5  students)  and  in  the  end  produce  a  research  proposal.  Students  of  various 

Page 10: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 R H A   –   F NW I   P r o g r amm a  

8    R H A   ‐   F NW I  

scientific disciplines  collaborate,  investigating an  interdisciplinary  research  theme. Each of 

the  students  contributes  from  the  perspective  of  their  own  degree  programme.  An 

experienced member of the academic research staff will supervise the group. During regular 

progress meetings each group will report to all other groups and the programme committee. 

Part of the programme  is a visit to a foreign top university/institute where  leading experts 

on their chosen subject will be consulted. This year  is also used to develop their academic 

skills and the students will receive training in giving presentations, scientific writing etcetera. 

At  the end of  this year each group writes  their  research proposal, which  should  include a 

suggested  course of  investigation and  in  certain  cases  some preliminary experiments. The 

proposals will be  sent  to  an expert  jury who will  judge  the proposals on  their merit. The 

students will be given the opportunity to present their proposal and will be questioned by 

the  jury  panel who will  give  the  groups  feedback  on  their  contribution.  All  reporting,  in 

writing or orally, is expected to be in English. 

 

2 n d   y e a r   h o n o u r s   p r o g r amme :   I n d i v i d u a l   r e s e a r c h   p r o j e c t .    

( T h i r d   y e a r   B S c )  

During  this  year  the  students  will  do  the  individual  part  of  the  honours  programme:  a 

research  project  and  extra  courses  totaling  18  ECTS.  The  student will  choose  a  research 

group and will be supervised by an academic researcher. Usually the internship is combined 

with  the  regular  Bachelor  research  internship,  effectively  doubling  the  time  that  can  be 

spend on a specific topic, allowing the student to fully engage  in academic research. A stay 

abroad,  for  research,  for  attending  a  conference or  taking part  in  a  course  is part of  this 

internship. At the end of the  internship a written report  is produced and a presentation to 

the research group is given and assessed. The 2nd year honours programme is finalised with a 

symposium which is open to the general public. Here, every student will pitch their honours 

research  in  just  2  minutes  preceding  a  poster  session  where  discussions  ensue.  The 

symposium concludes with the awarding of the “honours bul” to the students.  

 

P r o g r amme   c o u n c i l  

The  board  of  the  Science  faculty  has  established  the  RHA  FNWI  programme  council  to 

develop  and  execute  the  honours  programme  within  the  Science  faculty  as  well  as  for 

continual  improvement and quality assurance of  the programme. Members of  the council 

also  partake  in  the  board  of  examiners  which  who  audit  the  compliance  of  individual 

students with the guidelines of the programme. 

Page 11: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     R H A   –   F NW I   P r o g r amm e  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     9 

Het Radboud Honours Programma FNWI 

De  beste  bachelorstudenten  van  de  faculteit  Natuurwetenschappen,  Wiskunde  en 

Informatica (FNWI) wordt de mogelijkheid geboden om in het tweede en derde jaar van hun 

bacheloropleiding een disciplinair excellentieprogramma te volgen: het honoursprogramma 

FNWI. Selectie voor toelating tot dit programma vindt plaats op basis van studieresultaten 

behaald in het eerste studiejaar, in combinatie met motivatie en ambitie. De totale omvang 

van het tweejarige excellentieprogramma bedraagt 30 EC. Studenten volgen dit programma 

naast  hun  reguliere  bacheloropleiding.  Daarbij  is  het  uitgangspunt  dat  de  deelnemende 

studenten zowel hun honoursprogramma als hun reguliere bachelorprogramma  in drie  jaar 

afronden.  Studenten  die  het  honoursprogramma  FNWI  succesvol  doorlopen,  ontvangen 

hiervoor een speciale bul, de honoursbul. 

Het honoursprogramma FNWI beoogt in te spelen op de wensen en ambities van excellente 

en  gemotiveerde  studenten  die  zoeken  naar  extra  uitdagingen.  Het  gaat  hierbij  om 

verdieping binnen  zowel  de  eigen  discipline  als  binnen  een  interdisciplinaire  bètacontext. 

Daarnaast  is  er  aandacht  voor  het  verwerven  van  de  bijbehorende  academische 

vaardigheden.  Uiteindelijk  doel  is  om  excellente  studenten  in  staat  te  stellen  om  zich 

gedurende hun opleiding zo goed mogelijk te ontwikkelen. Daarbij is het streven om al in de 

bachelorfase een niveau te bereiken waarbij participatie  in  ‐ en soms ook publiceren van  ‐ 

wetenschappelijk onderzoek mogelijk is 

 

H e t   e e r s t e   s t u d i e j a a r :   d e   s e l e c t i e  

Op basis van de studieresultaten gedurende het eerste semester worden de beste studenten 

van de  verschillende opleidingen  van  FNWI door de  rector magnificus  van de universiteit 

uitgenodigd om  te  solliciteren naar deelname  aan het honoursprogramma  FNWI.  Selectie 

vindt  plaats  op  grond  van  motivatie  en  ambitie  via  een  schriftelijke  en  mondelinge 

selectieronde.  De  geselecteerde  studenten    wordt  gevraagd  om  zelf  met  suggesties  te 

komen  voor  een  bepaald  onderzoeksthema  of  onderzoeksgebied.  Voorwaarde  om 

uiteindelijk deel te mogen nemen aan het honoursprogramma FNWI is dat de propedeuse in 

1 jaar behaald wordt. 

 

H e t   t w e e d e   s t u d i e j a a r :   d e   i n t e r d i s c i p l i n a i r e   o n d e r z o e k s v r a a g  

In het tweede studiejaar staat het gemeenschappelijke onderzoeksvoorstel/project met een 

omvang van 12 ec op het programma. Studenten van verschillende opleidingen werken  in 

kleine  projectgroepen  (4‐5  studenten)  samen  aan  een  interdisciplinaire  probleemstelling, 

waarbij  ieder  vanuit  zijn  eigen  discipline  bijdragen  levert.  Een  ervaren  wetenschappelijk 

onderzoeker  treedt  op  als  mentor  en  begeleidt  een  dergelijke  projectgroep.  Tijdens 

voortgangsavonden geeft  iedere projectgroep gedurende het  jaar een update van de stand 

van zaken. Een gezamenlijk werkbezoek aan een buitenlandse topuniversiteit maakt deel uit 

Page 12: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 R H A   –   F NW I   P r o g r amm e  

10    R H A   ‐   F NW I  

van het programma. Daarnaast zijn er trainingen, gericht op het verder ontwikkelen van een 

aantal  academische  vaardigheden. Aan het eind  van het  jaar wordt per projectgroep een 

verslag geschreven van het onderzoeksproject,  inclusief voorstellen voor nader onderzoek. 

Over dit verslag wordt een mondelinge presentatie gegeven op een afsluitend symposium. 

Hierbij krijgen de groepen feedback van een jury van externe experts op het gebied van de 

thema's. Alle verslaglegging en presentaties vinden plaats in het Engels.  

Een uitgebreide beschrijving  van het  gemeenschappelijk deel  van het honoursprogramma 

FNWI in het tweede studiejaar staat in het gedeelte van het 1ste jaars honourprogramma. 

 

H e t   d e r d e   s t u d i e j a a r :   d e   i n d i v i d u e l e   v e r d i e p i n g  

Tijdens  het derde  studiejaar  doorloopt  de  student  het  individuele  onderzoeksproject met 

een omvang van 18 ec. Dit bestaat uit een  inhoudelijke verdieping binnen een zelfgekozen 

onderzoeksrichting in de vorm van een onderzoeksproject. De student kiest hiervoor zelf een 

onderzoeksgroep  en  een  begeleider,  de  "meester".  De  student  wordt  aangeraden  dit 

onderzoeksproject te combineren met de reguliere bachelorstage om zo voldoende omvang 

voor een verdiepend onderzoek te verkrijgen. Een verblijf in het buitenland, voor onderzoek, 

congresbezoek of een cursus, maakt deel uit van dit gedeelte. 

Een uitgebreide beschrijving van het  individuele deel van het honoursprogramma FNWI  in 

het derde studiejaar staat in het gedeelte van het 2de jaars honourprogramma. 

 

P r o g r amma r a a d    

Het faculteitsbestuur heeft een programmaraad ingesteld om de opzet en uitvoering van het 

honoursprogramma FNWI vorm te geven en toe te zien op de kwaliteit van het programma. 

Leden  van  deze  programmaraad  treden  ook  op  als  examencommissie,  die  toetst  of  het 

programma van individuele studenten voldoet aan de richtlijnen. 

 

Page 13: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   –   F NW I  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     11 

 

 

1st Year 

 

Radboud Honours Academy 

 

FNWI 

  

 

 

Page 14: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n    

12    R H A   ‐   F NW I  

Het gemeenschappelijke deel van het honoursprogramma FNWI in 

het tweede studiejaar 

 

Het tweede studiejaar bestaat uit gemeenschappelijke onderzoeksvoorstel/project met een 

omvang van 12 ec, waarvan 10 ec  toegekend worden aan het onderzoeksvoorstel en 2 ec 

aan  het  onderdeel  academische  vorming.  De  start  van  het  programma  bestaat  uit  een 

verplicht  introductieblok  in  de  week  direct  voorafgaand  aan  het  begin  van  het  tweede 

studiejaar. Binnen deze introductie van drie dagen  komen onder meer aan de orde: 

kennismaking (studenten, mentoren, leden programmaraad) 

informatie over opzet en inhoud van de verschillende programma‐onderdelen 

inleiding en eerste afbakening van de te kiezen onderzoeksthema's (mentoren) 

kennismaking met  toegepast multidisciplinair onderzoek  (lezingen en excursie TNO 

Soest) 

sessies waarin  de  studenten  samen met  de mentoren werken  aan  keuze  van  de 

thema's en de indeling van de multidisciplinaire projectgroepen 

eerste inhoudelijke verkenning en werkafspraken (projectgroep en mentor) 

 sociaal programma 

H e t   g eme e n s c h a p p e l i j k e   o n d e r z o e k s v o o r s t e l / p r o j e c t  

Binnen  het  gemeenschappelijke  onderzoeksproject  werken  studenten  in  een 

multidisciplinaire  groep  gezamenlijk  aan  de  uitwerking  van  een  uitdagende 

wetenschappelijke  vraagstelling. Het dient hierbij  te  gaan om een  thema waarbij  voor de 

uitwerking  een  interdisciplinaire  bèta‐aanpak  noodzakelijk  is.  De  groepen  hebben  een 

omvang van ongeveer vijf studenten, afkomstig van verschillende opleidingen. De uitwerking 

van het thema in de vorm van een gezamenlijk onderzoeksproject vindt plaats in de periode 

van  september  tot  juni  van  het  tweede  studiejaar.  Indien mogelijk  kunnen  experimenten 

deel uit maken van het project. Met het oog op een effectieve en doelmatige aanpak kent 

deze periode een aantal ondersteunende vaardigheidstrainingen en voortgangsrapportages. 

Onderdelen die bij de vaardigheidstrainingen (2 ec) aan de orde komen zijn: 

presentatie‐ en debating‐technieken 

professioneel samenwerken in multidisciplinaire groepen 

projectmatig werken  

Tijdens  de  voortgangsrapportages  geven  de  projectgroepen  een  overzicht  van  hun 

vorderingen,  zodat  de  programmaraad  het  verloop  van  ieder  onderzoeksproject  kan 

beoordelen aan de hand van tussenresultaten of "milestones". 

 

Page 15: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     13 

Op z e t   e n   v o o r t g a n g  

De programmaraad beoogt aan de hand van enkele algemene richtlijnen de voortgang van 

de  onderzoeksprojecten  te  ondersteunen.  Bij  de  voortgangsrapportages  hanteert  de 

programmaraad als milestone de volgende criteria: 

Tijdens  de  eerste  voortgangsrapportage  in  oktober  presenteert  elke  projectgroep 

hoe  het  oorspronkelijke  thema  is  afgebakend  tot  een  onderwerp  met  duidelijke 

vraagstelling en doelstelling. 

Tijdens de tweede voortgangsrapportage in december presenteert elke projectgroep 

een helder overzicht van wat bekend is uit de relevante literatuur met betrekking tot 

hun onderzoeksvraagstelling en bijbehorende aanpak. 

Tijdens de derde  voortgangsrapportage  in  april biedt elke projectgroep een eerste 

overzicht van de behaalde  resultaten  inclusief voorstellen  tot vervolgonderzoek en 

eventuele aanbevelingen. 

We r k b e z o e k   b u i t e n l a n d  

In het voorjaar van het tweede studiejaar wordt er gezamenlijk een tweedaags werkbezoek 

gebracht  aan  een  buitenlandse  topuniversiteit  (afgelopen  jaren  respectievelijk  Oxford, 

Cambridge, de ETH  in Zürich, Berlijn). Het  is de bedoeling dat dit bezoek de afzonderlijke 

projecten ondersteunt en daarom dienen de projectgroepen met hun mentor vooraf contact 

te  leggen met  een  afdeling  of  instituut  ter 

plekke,  waarvan  het  onderzoek  goed 

aansluit bij de vraagstelling van het project. 

Het  spreekt  voor  zich  dat  een  gedegen 

voorbereiding  (o.a.  het  opstellen  van 

duidelijke  vragen  aan  de  afdeling/instituut) 

voorwaarde  is  voor  een  succesvol  bezoek. 

Dit  jaar  werd  Oxford  bezocht,  waar 

natuurlijk  Oxford  University  werd  bezocht 

naast uitstapjes naar King’s College London 

en de University of Cambridge. 

H e t   e i n d p r o d u c t  

Het  gemeenschappelijke  onderzoeksproject  leidt  tot  een  werkstuk met  raakvlakken  aan 

meerdere  wetenschapsgebieden  binnen  de  natuurwetenschappen,  vanuit  een  duidelijke 

wetenschappelijke probleemstelling alsmede een aantoonbare maatschappelijke relevantie. 

In het werkstuk wordt een helder overzicht gegeven van de stand van zaken in de literatuur. 

Daarnaast dient ook de creativiteit van de groep  zichtbaar  te  zijn o.a. doordat voorstellen 

worden gedaan voor specifieke maatregelen of verder onderzoek. Het niveau en de stijl van 

het werkstuk komen overeen met die van een wetenschappelijke notitie. Men kan denken 

aan een projectvoorstel voor NWO of STW, of een wetenschappelijk onderbouwd advies, et 

Oxford,  March  2014:  RHA  students  and  accompanying  staff  pose 

inside of St Johns college. 

Page 16: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n    

14    R H A   ‐   F NW I  

cetera.  De  taal  is  Engels,  net  zoals  bij  alle  andere  officiële  producten  van  het 

honoursprogramma FNWI. Omvang van het werkstuk: 10 tot maximaal 25 pagina's. 

 

B e o o r d e l i n g   e n   a f s l u i t i n g  

Het  werkstuk  wordt  beoordeeld  door  een  lid  van  de  programmaraad  en  een  externe 

deskundige. Het  gemeenschappelijke  gedeelte  van  het  RHA  programma wordt  afgesloten 

met een symposium  in  juni. Daarin presenteren de projectgroepen hun resultaten aan een 

breed, niet per se wetenschappelijk publiek  (o.a. ouders/vrienden/medestudenten) en een 

(externe)  jury. De taal van de presentaties  is Engels. Na afloop van deze presentatie zal de 

jury met  de  groepsleden  van  gedachten wisselen, waarbij  gericht  vragen  gesteld  kunnen 

worden aan  individuele studenten. Na afloop zal de voorzitter van de  jury voor elke groep 

het jury‐rapport voorlezen. 

 

 

 

Group picture of the 2013 cohort and their supervisors. The picture was taken at the 3 day introduction period to the FNWI RHA. 

Page 17: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     15 

Research Visit to Oxford   

Each year  in early spring all students  in  their  first year of  the RHA get  the chance  to visit research 

groups in and experience a world‐renown academic centre. Each RHA‐group arranged meetings with 

research departments that were doing research related to their own project.  In these meetings we 

exchange thoughts with the researchers and ask them questions about their subjects. This year the 

destination of the research visit was Oxford, UK. 

Thursday the 6th of March the journey started early in the morning 

when  we  left  Schiphol  by  plane  to  London  Heathrow  and 

subsequently  by  bus  to  Oxford.  This  day  was  full  of  different 

experiences of university  life at  the colleges. Our  first destination 

was one of  the  larger  colleges of Oxford:   St.  John’s College. We 

were kindly greeted by our tour guides who both live and study in 

St.  John’s. They  showed us  the gardens,  library  (with books  from 

the  15th  century  as well  as modern  scientific  books)  and  dinner‐

halls and talked about student life in Oxford and the colleges. The 

oldest buildings of the college were built in the 15th century. It was 

a beautiful college to look at and 

learning  about  the  system  of 

universities  in  England was  also 

very  interesting.  The  tour  was 

followed  by  a  lecture  given  by 

professor  Grahame  Lock,  professor  of  philosophy,  in  which  he 

explained the system of the University of Oxford with regard to the 

application  procedure  and  the  use  of  colleges  to  educate  the 

students. Another  talk was given by Charlotte Koolstra, president 

of  the NWS Oxford  (a  society  for Dutch  students  abroad),  about 

the general process of studying abroad, with a particular emphasis 

on Oxford and practicalities of admittance and doing a master.  In 

the evening we got the chance to join a formal dinner at St John’s 

College, where  the students and professors wore  their  traditional 

gowns.  This was  a 

very  impressive  experience  and  also  a  very  good 

dinner. The day was concluded by a nice evening at 

Chequers, where we  could meet  some other Dutch 

students studying in Oxford organized by NWS. 

On the Friday each group of students discussed their 

projects with one or multiple research groups doing 

research  on  related  topics.  In  two  cases,  the  day 

brought  us  outside  of  Oxford;  the  group  of  Paul 

Kouwer  travelled  to King’s College London  (Institute 

of Pharmaceutical  Science),  after  a morning  visit  to 

the Chemical Biology group in Oxford, and the group Nicole  and  Marijn  presenting  the  project  of  Nicole  van 

Dam’s group 

Group of Paul Kouwer enjoying London 

Formal dinner in St. John’s college. 

Page 18: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n    

16    R H A   ‐   F NW I  

of  Alexandra  de  Silva  spent  the  entire  day  at  the  University  of  Cambridge  (Department  of  Plant 

Science). During the visits, we presented our project to the researchers and had informal discussions 

with professors, post‐docs and PhD students.  

Often, the discussion about the research proposals  led to 

an eye‐opener. Our visit made us realize that the process 

to  come  up  with  a  research  proposal  is  harder  than  it 

seems  and  you’ll  have  to  adjust  your  research  question 

often  to come  to  final one. Of course, much  information 

was gathered regarding the topics. In one of the visits, our 

host immediately after our presentation began drawing a 

concept, something very much along the lines of our idea, 

but with  the actual expertise of someone working  in  the 

field. Things we had thought about, but weren’t sure were 

actually  possible,  were  made  explicit,  molecules  and 

mechanisms  named  instead  of  staying  conceptual.  With  seven  heads  thinking  about  the  same 

problems,  solutions and  ideas came quite quickly. She  seemed  to 

enjoy it as much as we all did. We also had the opportunity to look 

around  in  the  labs  and  research  facilities  and heard  about which 

research  is  being  done: we managed  to  see  research  that  hasn’t 

even been published. All in all the visits were really instructive and 

much  fun.  After  the  visits  and  before  travelling  back  on  the 

saturday  there was  some  time  to  look around  in Oxford  (and  for 

the group of Paul Kouwer also in London).  

In general, we all had a great time visiting Oxford. We enjoyed all of 

these  experiences  that  we  otherwise  would  have  never  had.  It 

definitely helped us with our research proposal by introducing us to 

new methods  and helping us with problems we otherwise might 

not have solved.  

 

 

Group  of  Uli  Zeitler  in  an  informal 

discussion with prof. Armstrong 

Group of Gerard Martens waiting for their visit 

Page 19: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   –   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     17 

 

1st Year RHA FNWI Research Projects 

 

Flux‐balance analysis of vinblastine production 

Nicole van Buuringen    Sharon Janssen  

Marijn Man       Lisa Noorlander 

Supervisor: Prof. Dr. Nicole van Dam 

 

Medicine release mechanisms in artificial organs applied to the administration of insulin 

Roel Maas       Eline Meijer  

Roel Oldenkamp     Jelle Piepenbrock  

Lonneke Slenders 

Supervisor: Dr. Paul Kouwer 

 

Sex‐specific metabolism and effect of  

Yvonne Bartels     Charlotte Hoogstraten  

Krijn Reijnders     Felix Tönisen 

Lina Wübbeke 

Supervisor: Prof. Dr. Gerard Martens 

 

SALMON – Superformulas And L‐systems: MOdelling Nature 

Joery den Hoed     Stijn Peeters  

Bren Schaap       Noor Smal  

Luuk Verhoeven 

Supervisor: Alexandra Silva 

 

Improving CMC electrodes for use in enzymatic fuel cells 

Gijs Franken       Alexandra Hohnen  

Sander Lemmens     Ferdia Sherry  

Berend Visser 

Supervisor: Dr Uli Zeitler 

 

   

Page 20: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   –   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

18    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: Vinblastine is a compound of a medicine that is frequently used to treat cancer and is produced in the 

plant Catharanthus roseus. For this purpose, vindoline and catharanthine get extracted and  isolated out of C. 

roseus and are transformed  into vinblastine. Unfortunately, this  is still an expensive process. At this point, the 

process of research can be made far more efficient. We propose to make a genome scale model of the pathway 

of vinblastine/vindoline and catharanthine. After some research we decided to use flux balance analysis (FBA) 

to analyse  the model. This method can help us to determine  the most promising sites  for modification  in  the 

pathway. The model will be made by using an already existing model of the primary metabolism of Arabidopsis 

thaliana. On  top  of  this model  the  secondary metabolism  of  C.  roseus will  be  build. When  constraints  are 

brought  on  and  the  model  is  interpreted,  the  best  places  of  alteration  can  be  found..  This  allows  us  to 

genetically modify  the plant efficiently and perform knockouts  to  increase  the produced amount of vindoline 

and catharanthine.   

Samenvatting: Vinblastine is een veelgebruikt medicijn voor de behandeling van verschillende type kanker. Deze 

stof wordt geproduceerd  in de plant Catharanthus Roseus. Helaas  is de productie hiervan nog erg duur. Ons 

onderzoeksvoorstel heeft dan ook als doel de productiehoeveelheid van vinblastine te verhogen. Dit willen we 

doen met behulp van een model van de pathway van de voorlopers van vinblastine: vindoline en catharanthine. 

Na  het  bouwen  van  het model  gebruiken we  flux  balance  analysis  (FBA)  om  veelbelovende  plaatsen  in  de 

pathway  te vinden voor modificatie. We beginnen met een al bestaand model van het primaire metabolisme 

van de plant Arabidopsis  thaliana  en bouwen hier bovenop het  secundaire C.  roseus model. Met het model 

kunnen  de  beste  plekken  voor  veranderingen  aan  de  plant  worden  gevonden  en  kan  er  met  behulp  van 

genetische veranderingen de productie van vindoline en catharantine verhoogd worden.   

Introduction:  In  our  society,  cancer  is  a  huge  problem. Not  every  type  of  cancer  can  be  treated  and  the 

medicines  that do exist are very expensive. One of  these medicines contains  the  substance vinblastine.  It  is 

widely used in treatments against lymphomas, leukemia’s and solid tumors. Vinblastine is an alkaloid produced 

by the plant Catharanthus roseus, better known as the Madagascar Periwinkle.  

In order to be able to use vinblastine in medicines, 

it  has  to  be  extracted  from  the  plant.  Figure  1 

shows  the  ‐  rather  simplified  ‐  last  part  of  the 

pathway of vinblastine  in Catharanthus  roseus. A 

pathway  is  a  chain  of  chemical  reactions  that 

occur  within  a  cell,  often  with  a  certain  end 

product. In this case, you can see that vinblastine 

is  created  from  the  substances  vindoline  and 

catharanthine. These two substances are available 

in  larger quantities  in  the plant  than  vinblastine, 

so vindoline and catharanthine are extracted from 

the plant and  in  the  laboratory  transformed  into 

Flux‐balance analysis of vinblastine 

production 

Nicole van Buuringen, Sharon Janssen, Marijn Man, Lisa 

Noorlander 

Supervisor: Prof. Dr. Nicole van Dam 

Figure 1: The important steps of the biosynthesis of vinblastine and vincristine (Schröder 2010).  

From left to right:  Lisa Noorlander, Marijn Man, Sharon Janssen and Nicole van Buuringen 

Page 21: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   –   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     19 

vinblastine. Still, naturally, one plant does not produce a large amount of vindoline and catharanthine. It would 

therefore be convenient if there was a way to increase the amount of vinblastine that the plant produces. 

Research Proposal: The main goal of the experiment is to increase the amount of vindoline and catharanthine 

in  the plant  Catharanthus  roseus.  To  achieve  this, we have proposed  to make  a  flux‐balance model of  the 

secondary metabolism of C. roseus. The model will be made on top of an already existing model of the primary 

metabolism of Arabidopsis thaliana from Cheung et al. (Cheung and others 2014) This model is the most recent 

and  takes  the  day‐night  cycle  of  the  plant  into  account, which  is  important  for  the  production  of  certain 

metabolites.  The  reactions  of  the  pathway  of  vinblastine  are  obtained  from  the  database  CathaCyc 

(www.cathacyc.org)  and  added  to  the model,  including  all  other  pathways  that  are  connected  to  that  of 

vinblastine.  Then the model will be made more realistic by adding constraints to the model, such as the input 

and the output. These constraints can be found in literature, can be measured or – as a last option ‐ educated 

guesses can be made.  

The reconstructed model can then be analysed by simulating knock‐outs of genes.  Certain gene knock‐outs will 

change  the  fluxes  in  the  plant  and we  can  investigate which  knock‐outs  lead  to  the  highest  production  of 

vindoline  and  catharanthine.  There  are  three  major  methods  to  simulate  these  knockouts:  FBA,  ROOM 

(Regulatory On/Off Minimization) or MOMA (Minimization Of Metabolic Adjustment). With FBA it is possible to 

model knock‐outs by constraining the value of the reaction speed. The computer then calculates the new flux‐

distribution by maximising  the  fluxes again. MOMA  is based on  the same constraints as FBA, but  it assumes 

that the new flux distribution, after the knock‐out, remains as close as possible to the wild‐type distribution. 

(Segre and others 2002) At  last, ROOM minimizes the total number of significant flux changes from the wild‐

type flux vector, under the same constraints as FBA and MOMA. (Shlomi and others 2005) For our research we 

propose  to  use MOMA,  because  it  is  not  reasonable  that  genetically modified  organisms  function  optimal: 

these mutants are not subjected to the same evolutionary pressure that shaped the wild type. (Segre, Vitkup et 

al. 2002) It is also the method that is most used with models of plants.   

After  the  analysis has been done  and  the best places  for  alteration  in  the pathway  are  known,  C. 

roseus can be genetically modified to efficiently increase the amount of produced vindoline. There are different 

ways by which the genes of C. roseus can be silenced. One way to do this is the use of RNA interference (RNAi), 

a permanent method.  (Hannon 2002) Another  technique  for  silencing  is  called Virus  induced gene  silencing 

(VIGS), a transient method. (Lu and others 2003).  

Outlook: This model seems a promising method  to efficiently  improve medicine production. Now  the model 

needs to be made and tested with in vivo results. With this information, the model can be made more accurate 

and hopefully improve the efficiency of research. 

References 

Cheung CM, Poolman MG, Fell D, Ratcliffe RG, Sweetlove LJ. 2014. A diel flux‐balance model captures interactions between 

light and dark metabolism during day‐night cycles in C3 and CAM leaves. Plant Physiology:pp. 113.234468. 

Hannon GJ. 2002. RNA interference. Nature 418(6894):244‐251. 

Lu R, Martin‐Hernandez AM, Peart  JR, Malcuit  I, Baulcombe DC.  2003. Virus‐induced  gene  silencing  in plants. Methods 

  30(4):296‐303. 

Schröder J. 2010. Fig. 1 Overview of the pathway to the bisindole alkaloids vinblastine and vincristine. . In: The bisindoles 

vinblastine and vincristine amiVaV, editor. 

Segre D, Vitkup D, Church GM. 2002. Analysis of optimality in natural and perturbed metabolic networks. Proc Natl Acad Sci

  U S A 99(23):15112‐7. 

Shlomi T, Berkman O, Ruppin E. 2005. Regulatory on/off minimization of metabolic flux changes after genetic perturbations.

   Proc Natl Acad Sci U S A 102(21):7695‐700. 

 

Page 22: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   –   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

20    R H A   ‐   F NW I  

 

Medicine release mechanisms in artificial 

organs applied to the administration of 

insulin 

Roel Maas, Eline Meijer, Roel Oldenkamp, Jelle 

Piepenbrock and Lonneke Slenders 

Supervisor: Dr. Paul Kouwer 

Abstract: Artificial organs  create  the possibility  to  restore  lost organ  functions,  for  instance by  regulating  the 

concentrations of hormones, proteins or other  important molecules. The goal of  this  research project was  to 

design a generic structure or system that can act as a template for treatment. The insulin production system in 

the human body was used as a model system. After consideration of various artificial organ compositions, we 

propose a mechanism  involving a polymer membrane encapsulating a source of  insulin, carbon nanotubes, a 

rotaxane acting as a gate molecule and a non‐enzymatic glucose sensor.  This system, in principle, seems to be 

a promising treatment for diabetes type 1. We propose further research in this field. 

Samenvatting: Kunstmatige organen maken het mogelijk om verloren orgaanfuncties  te herstellen. Het doel 

van dit onderzoeksproject was het ontwerpen  van  een  kunstmatig orgaan dat gebruikt  kan worden als  een 

blauwdruk voor het behandelen van verscheidene ziektes die ontstaan door de absentie van regulatie van een 

bepaalde molecuulconcentratie  in het bloed. Na het  in beschouwing nemen van verscheidene samenstellingen 

van kunstmatige organen, stellen wij een mechanisme voor met een polymeermembraan dat een insulinebron 

omsluit,  carbon  nanotubes,  een  rotaxaan  dat  dienst  doet  als  poortmolecuul  en  een  niet‐enzymatische 

glucosesensor. Dit  lijkt  in  principe  een  veelbelovende manier  om  diabetes  type  1  te behandelen. Wij  stellen 

verder onderzoek hiernaar voor. 

 

Introduction: The demand for the replacement of defect organs has steeply increased in recent years. The loss 

of function can be the cause of different diseases by the creation of  insufficient or dysfunctional proteins. To 

overcome this, a donor organ replaces this dysfunction. 

Although transplantation sounds promising, this procedure faces many problems. The most challenging issue is 

the  initiation of an  immune  response by  the host. This will ultimately  lead  to  the degradation of  the whole 

implanted organ. A lot of research has been done on the prevention of this immune response, but a successful 

organ implantation still requires chronic immunosuppression.  

 

The  immune response can be prevented by microencapsulation of cells. Microencapsulation  is a process that 

envelops cells in a selectively permeable membrane, creating an “artificial organ”. The membrane prevents the 

host’s  adaptive  immune  system  from  initiating  an  immune  response  by  preventing  the  influx  of 

immunoglobulins  and  antibodies  into  the  interior  cells.  In  our  research, we will  focus  upon what we  have 

identified as the main bottleneck: a release mechanism to accompany functional cell microencapsulation. This 

mechanism  releases a pharmaceutical product  in an appropriate  concentration,  for  instance  insulin  release, 

proportional  to  the glucose  concentration. The main  research question  is  the  following:  In what way  can a 

controlled insulin release mechanism be created, that can stay in the human body for prolonged periods of time 

and release insulin proportional to the blood glucose level? 

 

Research Proposal: To make such an artificial organ function properly, three different components are needed. 

The first component is responsible for the production of insulin. To make this possible, we want to encapsulate 

insulin producing cells  in a hydrogel  [1]. The second component  is responsible  for the survival of these cells, 

providing a way to control the matrix in which cells can thrive and to control the influx and efflux of nutrients 

London, March 7th 2014. From left to right: Eline Meijer (Chemistry), Roel Maas (MLS), Roel Oldenkamp (Biology), Jelle Piepenbrock (MLS), Lonneke Slenders (Biology) 

Page 23: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   –   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     21 

and waste products. The  latter function  is  important to  let the cells produce  insulin on a  long‐term base. Cell 

protection is governed by a combination of a polymer membrane and carbon nanotubes. The last component  

is  the controlled  release mechanism, a way  to  release  insulin at a concentration proportional  to  the glucose 

concentration. This mechanism  itself can be divided  into two subcomponents. The first of these  is the actual 

mechanism  of  release,  a  gate molecule  [2].  The  second  subcomponent  is  a  sensor which  can measure  the 

glucose  concentration  and  produces  a  signal  proportional  to  the  glucose  concentration  [3].  This  sensor  is 

therefore responsible for the controlled release of insulin. 

 

Our proposed release mechanism consists of a bistable 

[2]rotaxane that changes conformation through a redox 

reaction. The electrons for this reaction are supplied by 

a glucose sensor.  

 

A  bistable  [2]rotaxane  consists  of  two  different  π‐

electron  rich  groups.  Next  to  these,  it  contains  an 

electron‐deficient ring. This ring prefers binding to one 

of  the electron  rich  groups over  the other one. When 

this preferred group is oxidized, the ring switches to the 

other  π‐electron  rich  group  due  to  the  Coulombic 

repulsion  between  the  oxidized  group  with  the  ring. 

After reducing the oxidized group the ring slowly moves 

back to the originally preferred group [2]. This shuttling 

mechanism  can  be  used  to  open  and  close  a  carbon 

nanotube channel that is fixed in a polymer membrane. 

 

Outlook:  Theoretically,  this  mechanism  could  prove  very  useful  in  fighting  various  diseases.  Preliminary 

literature  research  suggests  it  is  viable,  but  precisely  how  useful  it  is  in  practical  applications  needs  to  be 

determined in a large scale research trajectory, carefully reviewing and modulating each single component and 

in a second stage all components together. 

 

References 

[1] Murua, A., A. Portero, et al. (2008). "Cell microencapsulation technology: towards clinical application." Journal of 

Controlled Release 132(2): 76‐83. 

[2] Dey, S. K., A. Coskun, et al. (2011). "A redox‐active reverse donor–acceptor bistable [2] rotaxane." Chemical Science 2(6): 

1046‐1053. 

[3] Jiang, Y., S. Yu, et al. (2013). "Improvement of sensitive Ni (OH)2 nonenzymatic glucose sensor based on carbon 

nanotube/polyimide membrane." Carbon 63: 367‐375. 

   

Figure  1:  A  schematic  overview  of  the  setup  of  our 

proposed  membrane.  (A)  multi‐walled  carbon 

nanotubes,  (B)  single‐walled  carbon  nanotubes,  (C) 

polymer  membrane,  (D)  insulin  molecules  and  (E) 

molecular valve which shuttles position when electrons 

Page 24: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   –   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

22    R H A   ‐   F NW I  

Abstract: Drugs are differently handled by male and female bodies, but surprisingly little attention is paid to this 

phenomenon  in  research  on  and  the  prescription  of  drugs.  Therefore,  in  this  research  proposal we  aim  to 

explore  the  sex‐specific  differences  in  the  pharmacokinetics  of  drugs.  An  unbiased  genome‐wide  study will 

examine  which mRNAs  and  proteins  are  sex‐specifically  expressed  in  human  hepatocytes  from males  and 

females.  Further  experiments,  in  vitro  and  in  vivo,  will  be  performed  to  examine  these  differences  more 

specifically. These  results will be used  to build a  computational model. Together, our  results may  lead  to an 

improvement of the efficiency and efficacy of drug use.  

Samenvatting: Het lichaam van een man reageert anders op medicijnen dan het lichaam van een vrouw, maar 

hier wordt verrassend weinig rekening mee gehouden bij het doen van onderzoek naar en het voorschrijven van 

medicijnen. Daarom zullen wij onderzoek doen naar de sekse‐specifieke verschillen in de farmacokinetiek. Er zal 

een  studie naar het gehele genoom worden gedaan, waarbij geen  verwachtingen mee  zullen  spelen, om  te 

bepalen welke mRNA’s  en  eiwitten  verschillend  tot  expressie  komen  in  levercellen  van mannen en  vrouwen. 

Verdere experimenten, in vitro en in vivo, zullen worden gedaan om deze verschillen beter in kaart te brengen. 

Met  deze  resultaten  zal  een  model  worden  gebouwd,  welke  kan  leiden  tot  een  verhoogde  efficiëntie  en 

werkzaamheid van de medicijnen. 

 

Introduction: Sex‐related differences in pharmacokinetics of the liver contribute to differences in drug efficacy 

and toxicity profiles in men and women [1]. Drug metabolism in the liver has been well studied and appears to 

consist of  three phases. The  first phase  is  the phase of oxidation, which  is brought about by  the  substrate‐

oxidizing enzyme cytochrome P450 (CYP450). The second phase is a phase of conjugation reactions, which are 

effected by transferases. The last phase is the phase of excretion, in which drug efflux transporters excrete the 

drugs. All three phases and the contribution of CYP450 have been well studied. [2] However, the contributions 

of proteins other than CYP450 to the sex‐related differences in pharmacokinetics have not been described yet. 

Therefore,  the  aim  of  our  proposed  research  is  to  determine  the  differences  in  sexual  dimorphic  gene 

expression in the liver that may explain the sex‐specific differences in pharmacokinetics. 

Research proposal: Our study design is 

unbiased because we will first perform 

genome‐wide  expression  analysis  to 

determine which mRNAs  and  proteins 

are sex‐specifically expressed in vitro in 

human  hepatocytes  from  males  and 

females.  In  addition,  we  will  analyze 

human  hepatocytes  from  males  and 

females  treated  with  various 

concentrations  of  different  hormones 

(growth  hormone,  estradiol, 

testosterone)  and  with  the 

immunosuppressant  drug  cyclosporin, 

which is mainly metabolized in the liver. 

From left to right: Felix Tönisen, Lina Wübbeke, Krijn Reijnders, Yvonne Bartels and Charlotte Hoogstraten 

Sex‐specific metabolism and effect of  

Yvonne Bartels, Charlotte Hoogstraten, Krijn Reijnders, Felix 

Tönisen, Lina Wübbeke 

Supervisor: Prof. Dr. Gerard Martens 

Figure 1:Model of drug metabolism in the liver. K1, k2 and k3 represent the different rate values for the various steps. K1 is a constant rate value, and k2 and k3 are Michaelis‐Menten rate values; c is cyclosporin. 

Ernst
Typewritten Text
Ernst
Typewritten Text
Ernst
Typewritten Text
Page 25: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   F NW I   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     23 

The top  list of differentially expressed genes will be validated, and selected genes will be further analyzed  in 

mice with  transplanted human ectopic artificial  livers  (HEALs).  [3]  In  these humanized mice, also  the plasma 

clearance of cyclosporin will be measured using liquid chromatography‐mass spectrometry. Short hairpin RNAs 

will be used  in vitro  to downregulate  the sex‐specifically expressed  top‐list genes  in order  to determine  the 

effect of their downregulation on the cyclosporin clearance efficiency between human hepatocytes from male 

and female. To evaluate the validity of the mouse model, we will measure the clearance of cyclosporin in male 

and  female  human  blood  samples  as  well.  Finally,  based  on  our  experimental  results  we  will  build  a 

computational model (see figure 1) to predict the sex‐specific pharmacokinetics of cyclosporin and other drugs 

in the liver. 

Outlook: The outcome of  this  research project may  improve  the efficiency and efficacy of  the use of drugs. 

Increased efficiency and efficacy are important to reduce adverse effects and improve overall medication and 

thus  the healthiness of patients. However,  it also  reduces  costs on drug use as well as on  treating adverse 

effects. Furthermore, it will lead to lower drug usage.  

 

References 

[1] Franconi F, Campesi I. 2014. Pharmacogenomics, pharmacokinetics and pharmacodynamics: interaction with biological 

differences between men and women. Br. J. Pharmacol.  

[2] Anzenbacher P, Anzenbacherova E. 2001. Cytochromes P450 and metabolism of xenobiotics. 

[3] Chen AA,  Thomas DK, Ong  LL,  Schwartz RE, Golub  TR, Bhatia  SN.  2011. Humanized mice with  ectopic  artificial  liver 

tissues. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 

   

Page 26: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

24    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: This project aims to unify two potent methods of describing shapes in nature, namely L‐systems and 

the Superformula. Combining these models will yield a powerful way of modelling and describing shapes as they 

complement  each  other  beautifully,  L‐systems  being  very  good  at  representing  branches  and  branchlike 

structures and the Superformula being excellent at floral and leaf like shapes. We will approach this unification 

from two angles. We will try to  include key properties of L‐systems  in the capabilities of the Superformula by 

making  the  Superformula  time  dependent  and  extending  it  to  cover  branching  structures.  We  will  also 

investigate  the  possibilities  of  incorporating  the  Superformula  into  the  existing  framework  that  L‐systems 

provide. 

Samenvatting:  In  dit  project  proberen  we  twee methodes  voor  het  bestuderen  van  natuurlijke  vormen  te 

combineren. Deze twee methoden zijn het L‐systeem en de Superformule. De L‐systemen zijn erg geschikt om 

vertakte structuren te beschrijven, terwijl de Superformule erg geschikt is om de vorm van bloemen en bladeren 

weer  te geven. Het verenigen van deze  twee methoden zullen we op  twee manieren aanpakken. Aan de ene 

kant  zullen  we  proberen  om  de  belangrijkste  eigenschappen  van  L‐systemen  over  te  brengen  op  de 

Superformule. Aan de andere kant zullen we onderzoeken wat de mogelijkheden zijn om de Superformule in het 

huidige systeem van L‐systemen te gebruiken. 

Introduction: For  centuries mankind has been  intrigued by  the enormous  variety of patterns and  shapes  in 

nature. Flowers, snowflakes and starfish are examples of symmetrical shapes. Some succulent plants, shells and 

horns show spiral patterns. Honeycombs, scales and peels form tiling patterns and water surfaces and deserts 

show wave  patterns.  This  diversity  of  complex  shapes  and  patterns  creates  an  urge  to  comprehend  them. 

Different disciplines use different approaches to obtain a better understanding. Biology explains this wealth of 

patterns and  shapes with  the  theory of evolution. Millions of  years of natural  selection have  created many 

intricate patterns and shapes. A chemical approach to understand patterns  is to  look at morphogens, special 

signalling  molecules  responsible  for  pattern  formation.  Mathematicians  and  physicists  study  all  kinds  of 

abstract and natural shapes and are therefore also interested in those we find in nature. Relatively new is the 

discipline of Computer Science, which tries to capture patterns and shapes in computational models. 

 

Figure 1: Different patterns and shapes found in nature (source: Google images) 

Significant events in the history of studying patterns and shapes in nature are, among others, the following. In 

1952, Alan Turing published The Chemical Basis of Morphogenesis. Turing was a mathematician and described a 

mechanism that can explain a great variety of patterns, like stripes and spots, based on diffusing and reacting 

morphogens  [1].  In 1967, Mandelbrot published an article  that discusses  fractals, self‐similar shapes we also 

find in nature (e.g. snowflakes, crystals and flowers) [2]. In 1968, Aristid Lindenmayer developed the L‐system, 

SALMON – Superformulas And L‐systems: 

MOdelling Nature 

Joery den Hoed, Stijn Peeters, Bren Schaap, Noor Smal, 

Luuk Verhoeven 

Supervisor: Alexandra Silva From left to right:  Bren Schaap, Stijn Peeters, Alexandra Silva, Joery den Hoed, Luuk Verhoeven and Noor Smal 

Page 27: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     25 

a model  to  recreate branching patterns  and  to  describe  plant  growth  [3]. And  finally  in  2003,  Johan Gielis 

invented the Superformula to model closed shapes, like flowers, leaves and starfish [4]. 

Research Proposal: In this proposal, we will present a plan for the combination of two existing formalisms for 

modelling shapes  into one, more powerful, formalism. One of these formalisms  is the Lindenmayer system, a 

computational method that is already very prevalent in biological research and provides an intuitive and simple 

way for the modelling of branching structures. However, this method  is not very well suited to model closed 

shapes like flowers and leaves. The other one is the Superformula, a mathematical formula that can describe an 

incredibly wide variety of shapes with a very limited number of parameters.  

L‐systems and  the Superformula are  two  formalisms with different properties  that are  important  for a good 

model. Combining these formalisms will yield a powerful model, as they complement each other’s strengths. 

However, achieving this combination is a difficult task. In order to complete it we shall focus on the following 

mutually related research goals: 

G1: Ageing Gielis’ Superformula: time‐dependent modelling. 

Modelling  the  development  of  plants  over  time  is  a  challenging  task.  The  difficulty  in modelling  biological 

systems, and in particular growth, stems from their complexity and diversity. We explored the capability of the 

Superformula to model shapes over time and its advantages and disadvantages in comparison with L‐systems. 

By modelling the same shape with both an L‐system and a time dependent Superformula, we expect to draw 

parallels between both L‐system and Superformula.  These parallels could provide insights on how to unify the 

distinct model systems. 

 G2: Branching meets Buds: incorporating Superformulas in an L‐system. 

L‐systems are good in describing branching structures. However, a shortcoming of L‐systems is that modelling 

closed  shapes  like  leaves and  flowers with  L‐systems  is a  laborious  task and  requires  complicated methods. 

Therefore we proposed to implement the possibility of drawing Superformulas within L‐systems by expanding 

existing software so scientists and other users will be able to use the Superformula  in an L‐system  in an easy 

and convenient way. 

G3: Branching the Superformula: incorporating L‐system properties into Superformular shapes. 

One  of  the  greatest  weaknesses  of  the  Superformula  compared  to  L‐systems  is  its  inability  to  capture 

branching.  Therefore,  to  incorporate  this  important  feature  into  the  Superformula, we  have  explored  the 

possibility  of  extending  it  by  combining  different  Superformulas  into  one  single  shape  with  the  aid  of  R‐

functions. 

Outlook: Combining the two formalisms  into one biological model will create a new bridge between Biology, 

Computer Science and Mathematics. The new model could be used to more accurately replicate the shapes of 

biological systems, especially plants, for research purposes and to improve existing computer graphics in both 

realism and storage efficiency. 

References 

[1] Turing, A. M. (1952). The chemical basis of morphogenesis. Bulletin of mathematical biology, 52(1):153–197. 

[2] Mandelbrot, B. B. (1967). How long is the coast of britain. Science, 156(3775):636–638.  

[3] Prusinkiewicz, P. and Lindenmayer, A.  (1990). The Algorithmic Beauty of Plants. Springer‐Verlag New York,  Inc., New 

York, NY, USA. 

[4] Gielis, J. (2003). A generic geometric transformation that unifies a wide range of natural and abstract shapes. American 

journal of botany, 90(3):333–338. 

 

Page 28: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

26    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: Compacted mesoporous carbon (CMC) electrodes have applications in enzymatic fuel cells, where they 

can be used to, among other things, greatly  increase the effective surface area of electrodes. We propose an 

experiment which is a first step towards optimising CMC electrodes for use in enzymatic fuel cells. For this, we 

describe a method for varying the pore size of CMC electrodes and testing the effect that this variation has on 

the power output and lifetime of a fuel cell which uses these electrodes. 

Samenvatting:  In  biologische  brandstofcellen  worden  redox‐reacties  die  een  elektrisch  vermogen  kunnen 

leveren  gekatalyseerd  door  organisch  materiaal.  Biologische  brandstofcellen  kunnen  grofweg  worden 

opgedeeld  in  microbiële  en  enzymatische  brandstofcellen.  Wij  hebben  ons  gericht  op  enzymatische 

brandstofcellen, omdat onze interesses lagen in toepassingen op kleine schaal (bijvoorbeeld in het lichaam) en 

deze  soort  brandstofcel  daarvoor  bijzonder  geschikt  is.  De  twee  belangrijkste  nadelen  van  enzymatische 

brandstofcellen is hun relatief lage vermogen en hun korte levensduur, die wordt veroorzaakt door de inherente 

instabiliteit  van  enzymen.  Recent  onderzoek  [1]  heeft  aangetoond  dat  het  gebruik  van  een  bepaalde  soort 

elektrode,  de  compacted mesoporous  carbon  (CMC)  elektrode,  kan  leiden  tot  een  groter  vermogen.  In  dit 

onderzoek zijn CMC elektrodes gebruikt met een standaard poriegrootte. Wij stellen daarom voor om de invloed 

van  de  poriegrootte  op  de  prestatie  van  de  brandstofcellen  (zowel  de  levensduur  als  het  vermogen)  te 

onderzoeken door CMC elektrodes te maken met verschillende poriegroottes en de verschillen in prestatie waar 

te nemen. 

Introduction:  Enzymatic  fuel  cells  are  an  interesting  alternative  energy  source.  Because  of  the  substrate 

specificity of enzymes, membranes are not always necessary, which implies that cells can be miniaturised and 

can be made at  lower costs than comparable fuel cells which do not use enzymatic catalysts. However there 

are  limitations to the use of enzymatic fuel cells. The two main  issues are the short  lifetimes of enzymes and 

relatively low power output density. The first issue is caused by a large number of different factors and seems 

to be the most difficult to overcome. The power output density of enzymatic fuel cells is limited by the electron 

transfer  rate  of  enzymes,  which  is  related  to  the 

geometry  of  the  enzymes.  A  straightforward way  of 

increasing power output density of  these  cells  could 

be  to  increase  the  effective  surface  area  of  the 

electrodes.  

We  propose  to  explore  the  use  of  compacted 

mesoporous  carbon  (CMC)  electrodes,  which  may 

provide a partial solution  to both of  the main  issues. 

The main goal of the proposal, however, is to suggest 

a method  for  increasing  the power output density of 

enzymatic  fuel  cells  which  use  CMC  electrodes.  To 

achieve  this goal, we suggest  looking at  the effect of 

the pore size of the mesoporous carbon which  is used 

in the CMC electrodes. 

Improving CMC electrodes for use in 

enzymatic fuel cells 

Gijs Franken, Alexandra Hohnen, Sander Lemmens, Ferdia 

Sherry, Berend Visser 

Supervisor: Dr Uli Zeitler 

Figure 1: A schematic diagram of a fuel cell 

From left to right: Uli Zeitler, Berend Visser, Sander Lemmens, Alexandra Hohnen, Ferdia Sherry, Gijs Franken 

Page 29: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     1 s t   Y e a r   R H A   F NW I   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

 Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     27 

Research Proposal:  In order to  investigate 

the effects of pore size on the lifetime and 

power  output,  we  will  have  to  create 

mesoporous  carbon  with  different  pore 

sizes.  Using  the method  described  in  [2] 

we  can  relatively easily  create graphitised 

mesoporous  carbon  with  different  pore 

sizes.  We  would  like  to  investigate  pore 

sizes in the region between 5 and 25 nm. 

When  we  have  successfully 

synthesised  and  measured  our 

mesoporous carbon with the desired pore  

sizes  we  will  turn  the  material  into  fuel 

cells. The mesoporous carbon can be made 

into an electrode and [NiFe] Hydrogenase‐

1 enzymes extracted  from a certain strain 

of E. coli can be loaded onto the electrode. This enzyme is used because of its extraordinary oxygen tolerance. 

This electrode will be used as the anode and for consistent comparisons a platinum electrode will be used as 

the cathode. The electrodes are mounted inside a chamber which is kept at an atmosphere of 80% H2 to 20% 

normal air. The reactions powering the cell are oxidation of hydrogen at the anode and reduction of oxygen at 

the cathode. Using LabVIEW  the power outputs and  lifetimes of  the  fuel cells with  the CMC electrodes with 

different pore sizes can be monitored. This allows us to decide what pore size is optimal. 

 

Outlook: After  the experiment we  can  compare our  findings  to  those of Xu and Armstrong  [1], and also  to 

platinum fuel cells, which are already  in a state of practical application. If we can get the power output of an 

EFC  to be comparable  to  that of a platinum  cell, whilst  still  retaining a  somewhat  respectable  lifetime,  that 

would imply that commercial applications are viable in situations where the size of a fuel cell is of importance. 

We will therefore after the experiment attempt to create a fuel cell with optimised pore size that can compete 

with a commercial platinum fuel cell. 

 

References 

[1]  Lang  Xu  and  Fraser  A.  Armstrong.  “Optimizing  the  power  of  enzyme‐based membrane‐less  hydrogen  fuel  cells  for 

hydrogen‐rich H2–air mixtures”. In: Energy & Environmental Science 6 (2013), pp. 2166–2171. 

[2]  Haifeng  Yang  et  al.  “A  Simple Melt  Impregnation Method  to  Synthesize  Ordered Mesoporous  Carbon  and  Carbon 

Nanofiber Bundles with Graphitized Structure  from Pitches”.  In:  Journal of Physical Chemistry B 108  (2004), pp. 17320–

17328. 

 

Figure 2: A schematic diagram of the experimental setup 

Page 30: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 1 s t   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

28    R H A   ‐   F NW I  

Excerpts from the jury review reports of the 2013 ‐2014 Faculty of 

Science Honours Projects  

Flux‐balance  analysis  of  vinblastine  production;  Nicole  van  Buuringen,  Sharon  Janssen, Marijn Man,  Lisa 

Noorlander, group van Dam: 

This proposal aims at making a flux model for alkaloid biosynthesis in the medicinal plant Catharanthus roseus, 

with the ultimate aim to use  it for optimizing the production of valuable compounds such as the anti‐cancer 

agent  vinblastine.  The  proposal  has  a  relatively  short  incomplete  introduction  of  the  biological model.  The 

exact biological model to be used is not defined, but appears to be plants. Most of all, it is not made clear how 

a flux model will contribute exactly to the goal, i.e. production of more vinblastine. 

Jury member: Prof. Dr. J. Memelink Institute of Biology Leiden University 

Medicine release mechanisms  in artificial organs. Applied to the administration of  insulin; Roel Maas, Eline 

Meijer, Roel Oldenkamp, Jelle Piepenbrock, Lonneke Slenders, group Kouwer: 

By being maybe a bit too ambitious the proposal has lost a bit of focus which could possibly have been avoided 

by immediately taking the proposed research out of its direct context and concentrate on an adaptive release 

device  for  insulin.  Having  said  that  I  still  regard  this  proposal  very  good  showing where  opportunities  for 

research projects are on the way towards the higher goal of artificial organs to improve healthcare. 

Jury member: Dr. D.W.P.M. Löwik Bio‐organic Chemistry Radboud Unversity 

Sex‐specific metabolism  and  effects  of  drugs;  Yvonne  Bartels,  Charlotte  Hoogstraten,  Krijn  Reijnders,  Felix 

Tönisen, Lina Wübbeke, group Martens 

One of  the  remarks:  I have my doubts about  the value of  the  in vivo model with HEAL mice. To use  such a 

rather  invasive  and  drastic model  there  should  be  a  better motivation  to  use  this model.  Nevertheless,  I 

consider this a very good research proposal that, after some modifications, might be even successful  in grant 

application programmes.  

Jury member: Prof. Dr. B.Blaauboer Institute for Risk Assessment Sciences University of Utrecht 

SALMON: Superformulas and  L‐systems modeling nature;  Joery den Hoed, Stijn Peeters, Bren Schaap, Noor 

Smal, Luuk Verhoeven, Group da Silva 

Well‐written research project with many challenges. One of the difficulties is that it goes beyond mainstream 

mathematics  (and mainstream  / biological)  thinking.   On  the other hand, when  successful,  this may or will 

result in various technological applications and can certainly result or expanded into a number of papers.  The 

project benefits from the  interplay of students with various backgrounds.   The presentation and defense was 

very good. The following comments may help the students in refine and shape their thoughts further. 

Jury member: Dr. J.Gielis University of Antwerp 

Improving CMC electrodes for use in enzymatic fuel cells;  Gijs Franken, Alexandra Hohnen, Sander Lemmens, 

Ferdia Sherry, Berend Visser, Group Zeitler 

The proposal  is well written but  I would expect more detail especially on  the enzyme‐containing  fuel  cells. 

Some schemes and examples would help the reader.  In addition  I would  like to see paragraphs on feasibility 

and societal relevance of the proposal. 

Jury member: Dr. H.J.M. op den Camp Microbiology Radboud University 

 

Page 31: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   –   F NW I  

 Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     29 

 

 

2nd Year 

 

Radboud Honours Academy 

 

FNWI 

  

 

Page 32: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n  

30    R H A   ‐   F NW I  

Het individuele deel van het honoursprogramma FNWI in het derde 

studiejaar 

In het derde studiejaar maakt  iedere student tijdens het  individuele deel actief kennis met 

het wetenschappelijk onderzoek binnen een afdeling of onderzoeksgroep van FNWI of (met 

toestemming van de examencommissie) daarbuiten. Hiertoe kiest de student  in de loop van 

zijn tweede studiejaar  een wetenschappelijk begeleider, de "meester". Student en meester 

komen  in onderling overleg tot de  inrichting van het  individuele onderzoeksproject; een en 

ander wordt vastgelegd  in een Persoonlijk Opleidingsplan, dat moet worden goedgekeurd 

door de examencommissie van het honoursprogramma FNWI . Voor dit opleidingsplan is dit 

formulier beschikbaar. 

P e r s o o n l i j k  Op l e i d i n g s p l a n  

Het Persoonlijk Opleidingsplan voor het honoursprogramma FNWI van het derde studiejaar 

omvat 18 ec en beschrijft de verschillende onderdelen met hun omvang en een tijdpad: 

Een  projectvoorstel  voor  een  onderzoeksproject  met  daarin  opgenomen  een 

uitgewerkt overzicht van de voor het project relevante literatuur; omvang 3 ec. 

Een  onderzoeksproject met  een  omvang  van minimaal  9  ec.  Uitbreiding  van  het 

onderzoeksproject met de reguliere bachelorstage is met het oog op de diepgang aan 

te bevelen. 

Een  overzicht  van  te  volgen  cursussen  op  het  gebied  van  de  specialisatie  tot  een 

maximum van 6 ec. 

Een  invulling  van de buitenlandcomponent, bijvoorbeeld  in de  vorm  van  (een deel 

van)  het  onderzoeksproject,  een  cursus,  een  summer  school,  een  congres  of  een 

werkbezoek. 

Een tijdpad waarin de diverse honoursactiviteiten/cursussen, alsmede de onderdelen 

van het reguliere bachelorcurriculum, vermeld staan. 

Eventuele aanvullende werkafspraken. Gedurende het project maakt de student deel 

uit van de onderzoeksgroep met de bijbehorende rechten en plichten (o.a. deelname 

aan werkbesprekingen, colloquia).  

 

H e t   o n d e r z o e k s p r o j e c t  

Het  zwaartepunt  van het  individuele deel  is een wetenschappelijk onderzoeksproject met 

veel  ruimte  voor  eigen  initiatief,  zelfstandigheid  en  creativiteit.  Projectdoelen  moeten 

dusdanig  geformuleerd worden  dat  zij met  relatief  geringe  achtergrondkennis  en  van  de 

andere  kant  veel  inzet  en  creativiteit  haalbaar  zijn.  De  overige  onderdelen  (onderwijs, 

buitenlandcomponent) worden afgestemd op het onderzoeksproject. Met het oog op een 

doelmatige studieplanning kunnen voor projectvoorstel, cursussen en buitenlandcomponent 

ook al de zomermaanden tussen het tweede en derde studiejaar benut worden. 

Page 33: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n  

 Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     31 

U i t b r e i d i n g  me t   b a c h e l o r s t a g e  

Bij een combinatie van het onderzoeksproject met de bachelorstage wordt de omvang van 

het  project met  12    tot  15  studiepunten  uitgebreid  (afhankelijk  van  de  omvang  van  de 

bachelorstage  bij  de  reguliere  opleiding).  De  beoordeling  van  het  bachelorverslag  of  de 

bachelorscriptie  zal  dan  plaatsvinden  op  basis  van  het  gehele  project.  Over  het 

onderzoeksproject  uitgebreid met  de  bachelorstage  dient  één  eindverslag  geschreven  te 

worden, in het Engels. 

C u r s u s s e n  

Deze  cursussen mogen  geen  deel  uitmaken  van  het  reguliere  bachelorprogramma.  Bij  de 

extra  cursussen  kan  wel  gedacht  worden  aan  doelgerichte  uitbreiding  van  reguliere 

cursussen in overleg tussen student, meester en de docent van de betreffende cursus. 

B u i t e n l a n d  

Een  verblijf  in  het  buitenland maakt  deel  uit  van  het  individuele  programma. De  student 

bezoekt  in  overleg met  de meester  een  relevante wetenschappelijke  bijeenkomst  in  het 

buitenland (bijvoorbeeld een conferentie) of doet (een deel van) de onderzoekstage  in het 

buitenland. 

De  student  regelt  de  aanvraag  en  organisatie,  alsmede  de  financiële  en  administratieve 

afhandeling van het buitenlandverblijf met  (de afdeling van) de meester en dient  zich  zelf 

ook  in  te spannen om subsidies  te verkrijgen voor de buitenlandcomponent. Hij stuurt  ter 

informatie een begroting van de kosten naar het secretariaat van de programmaraad. 

E i n d p r o d u c t  

Het eindproduct dient te bestaan uit een geschreven verslag van het onderzoek, conform de 

criteria voor wetenschappelijke publicaties. Daarnaast dient het resultaat van het onderzoek 

op de een of  andere manier naar buiten  kenbaar  te worden  gemaakt, bijvoorbeeld  in de 

vorm  van  een  poster  op  een  conferentie,  een  voordracht  op  een  summer  school,  een 

bijdrage  aan  een  extern  colloquium,  of  een  artikel  in  een  populair‐wetenschappelijk 

tijdschrift.  In  een  aantal  gevallen  kan  het  onderzoeksproject  leiden  tot  een 

wetenschappelijke publicatie.  

A f s l u i t i n g   e n  Ho n o u r s b u l  

Het  individuele  onderzoeksproject wordt  afgesloten met  een  gezamenlijk  symposium  van 

alle honoursstudenten  FNWI. Op dit  symposium  geeft  elke  student een  korte presentatie 

van  de  resultaten  van  zijn  onderzoeksproject.  Deze  presentatie  is  gericht  op  een  breed 

publiek.  Daarnaast  presenteert  de  student  een  poster,  waarop  de  wetenschappelijke 

resultaten centraal staan. Tijdens het symposium wordt ook de honoursbul uitgereikt. 

 

Page 34: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   –   F NW I  D e s c r i p t i o n  

32    R H A   ‐   F NW I  

C o n t a c t   t u s s e n   RHA   s t u d e n t e n  

Op verzoek van de studenten worden ook tijdens het derde studiejaar avondbijeenkomsten 

georganiseerd waar academische vaardigheden centraal staan.  In het voorjaar presenteren 

de studenten hun vorderingen aan hun medestudenten, de programmaraad en de meesters. 

Verder  kunnen  de  studenten  zelf  initiatieven  nemen  voor  gezamenlijke  activiteiten;  de 

programmaraad zal deze waar mogelijk faciliteren. 

 

 

 

   

On September 17 2014: the Honours diplomas were awarded to the 2ndyear RHA Science students (cohort 2012)

Page 35: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     33 

 

 

2nd Year RHA Research Projects 

 

 

 Marloes van den Akker  bi  Dr. Marnix H.A.G. Gorissen  Organismale dierfysiologie 

Janine Arts  mlw  Prof. dr. Gert Jan J.C. Veenstra  Molecular Developmental Biology, 

Koen van Asseldonk  sci  Dr. Anouk M. Rijs  Molecular and Biophysics 

Marilen Benner  bi  Dr. J. van der Vlag  Nierziekten 

Maarten Broekman  bi  Prof dr. H. Siepel  Dierecologie en ecofysiologie 

Lotte Eilander  mlw  Prof. dr. Ger Pruijn  Biomolecular Chemistry 

Lisanne Gommers  bi  Prof.dr. Iris D. Nagtegaal  Pathologie UMCN 

Carolin Heller  bi  Dr. Leonie M. Kamminga,   Molecular Biology 

Niels Hesp  na&st  Dr. Alix McCollam   High Field Magnet Laboratory 

Wouter Hetebrij  wi, na&st  Prof. dr. Hans D.M. Maassen   Toegepaste Stochastiek, 

Serge Horbach  wi  Dr. Bernd Souvignier   Algebra & Topologie 

Shauni Keller  sk  Dr. Daniela Wilson   Bio‐organic Chemistry 

Luc van Kessel  na&st  Dr. Jörg R. Hörandel  Astrophysics 

Alex Kolmus  sk  Dr. Bas Y.T. van de Meerakker,   Molecular and Laser Physics 

Yvonne Lasarzewski  bi  Dr. Jo Huiqing Zhou   Molecular Developmental Biology 

Niels Neumann  wi, na&st  Dr. Walter D. van  Suijlekom,   Mathematical Physics  

Elias Post  sk  Prof. dr. Floris P.J.T. Rutjes  Synthetic Organic Chemistry 

Christian Pruefert  sk  Dr. Martin C. Feiters  Synthetic Organic Chemistry,  

Freek Roelofs  na&st  Prof. dr. Heino D.E. Falcke  Astrophysics 

Suzanne Timmermans  mlw  Prof. dr. Wilhelm T.S. Huck  Physical Organic Chemistry 

Milo Vermeulen  na&st  Prof. dr. Wim J. van der Zande  Molecular and Biophysics 

Rebecca Wallrafen  mlw  Dr Dirk Schubert  CNS donders 

 

 

 

   

Page 36: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

34    R H A   ‐   F NW I  

Figure 2:. In‐situ hybridisation of  lepa and NKA (which marks the  ionocytes)    in gills of SW acclimated 

Atlantic salmon (parr). No overlay could be observed in the merged image. 

Abstract: During saltwater acclimatisation of fish an adjustment of ion‐transporters in the gills takes place. For 

this process a lot of glucose is needed. In this experiment the role of leptin in the energy regulation associated 

with the regulation of osmosis in the Atlantic salmon is demonstrated. 

Samenvatting: Tijdens zoutwater acclimatie vindt er een aanpassing van iontransporters in de kieuwen plaats, 

waarvoor  veel  glucose  nodig  is.  In  dit  experiment  is  de  betrokkenheid  van  leptine  in  de  energie  regulatie 

aangetoond tijdens het proces van osmoregulatie in de Atlantische zalm.  

Leptin  is a key hormone  in  regulation of  feeding behaviour, energy homeostasis and high energy consuming 

processes, like osmoregulation. In this study, we examined the potential role of leptin in energy (re)distribution 

in liver and gills after an acute hyperosmotic challenge in smolt stage Atlantic salmon. During such a challenge, 

the  environmental  salinity  increases  which  influences  the  internal  ion  balance.  By  changing  their 

osmoregulatory system (e.g. different ion transporters), salmon are able to maintain homeostasis. 

Atlantic  salmon were  acclimated  to  fresh water  and  transferred  to  salt water,  or  to  fresh water  as  a 

control. Fish were sampled at 0, 1.5, 4, 12, 24 and 72 h after transfer. qPCR analyses on lepa1, lepa2, lepr1 and 

lepr2 were performed on gill  and  liver  samples.  In‐situ hybridisation with  lepa  and NKA was performed  for 

cellular localisation of lepa expression in the gills. 

Figure  1. mRNA  expression  levels  of    (A)  gill  lepa1    and  (B)  liver  lepa2  relative  to  elf1αa/20S  of  anadromous Atlantic  salmon  (smolts) 

followed over time after fresh water – fresh water transfer (closed circles) and fresh water – salt water transfer (open circles). Values are 

means  ±  SE  (n=8).    An  asterisk  indicates  a  significant  difference  between  fresh  water  and  salt  water  treatment  at  a  given  time  as 

determined by a Student’s t test.  Different small and capital letters indicate significant differences between time points in respectively fresh 

water and salt water treated salmon as determined by a one‐way ANOVA and a pairwise Tukey test. The significance level for all statistical 

tests was P<0.05. 

 

Plasma osmolality  increased  till 24 h  after  FW‐SW  transfer,  as did  the  expression of branchial  lepa1 mRNA (transiently at 1‐3 h) and hepatic    lepa2 mRNA    (transiently at 4‐12 h). By  in‐situ hybridisation we  localised lepa1 in glycogen‐rich cells adjacent to ionocytes (mitochondrion‐rich cells). Gill lepa expression site and time of mRNA upregulation suggest involvement in glycogenolysis of the glycogen rich cells for energy supply during osmoregulation.   

 

   

Leptin  and  energy  regulation  during  seawater  acclimation  in 

Atlantic salmon, salmo salar 

Marloes van den Akker 

Supervisor: M. Gorissen, department of animal physiology, Radboud University 

0 20 40 60 800.0

0.2

0.4

0.6

0.8

FWFW

FWSW*

a/A

a/BC

a/B

a/AB

a/A

a/AC

Time (hours)

lepa

1ex

pres

sion

relat

ive to

elf1a

/20S

0 20 40 60 800.0

0.2

0.4

0.6

0.8 FWFW

FWSW

**

a/A

a/Aa/B

a/BC

a/C

a/BC

time (hours)

lepa

2ex

pres

sion

relat

ive to

elf1a

/20S

Page 37: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     35 

             TBP       TBP2 

 Figure 1: Schematic representation 

of gene expression change. Red 

downregulated genes, blue 

upregulated genes. 

Abstract: During development  specific gene expression  is  required, directed by  transcription  factors TBP and 

TBP2. We  have  assessed  the  genome‐wide  dependence  on  TBP  and  TBP2  in  early  Xenopus  laevis  embryos. 

Genes dependent only on TBP, only on TBP2 and on both transcription factors were identified and give insight in 

the role of the two factors during developmental gene expression. 

Samenvatting: Het erfelijke materiaal – het DNA – is in iedere cel hetzelfde, maar in tijdens de ontwikkeling 

komen in iedere cel op ieder moment andere genen tot expressie. Dit wordt gedirigeerd door 

transcriptiefactoren zoals TBP en TBP. Sommige genen worden specifiek door een van deze twee factoren 

aangezet en andere genen door beide. Dit onderzoek geeft inzicht in deze twee basale factoren tijdens de 

ontwikkeling van kikkerembryos (Xenopus laevis). 

The  development  of  a  single  cell  embryo  into  a  complex multicellular  organism  requires  coordinated  gene 

expression, where transcription factors play an important role. The basal transcription factor TATA‐box Binding 

Protein  (TBP) directs  the assembly of  the  transcription machinery. A vertebrate  specific paralog  called TBP2 

(TRF3) was found [1]. Although the two factors have a different expression pattern both factors are required in 

the early embryo. A specialized role and a functional redundancy were proposed for the two factors [1,2,3]. 

By  combining  an  antisense  directed  knockdown  approach  with  next 

generation sequencing, we have investigated the genome‐wide dependence on 

TBP and TBP2 during early frog (Xenopus laevis) embryogenesis (NF stage 10.5). 

TBP  knockdown  embryos  (TBP  >  90 %;  TBP2  70 %)  show  a  gastrulation 

arrested  phenotype  as  described  before  [1,2,3].  In  figure  1  all  genes 

significantly changed more than fourfold are depicted on the y‐axis, red colors 

mean downregulation, while blue colors mean higher expression in knockdown 

embryos. Expression change for both TBP as well as TBP2 knockdown is shown. 

Genes dependent on TBP, TBP2 or both factors were identified.  

Although Jacobi et al [3] did TBP and TBP2 knockdown experiments, till now no 

genome‐wide study was performed. Here we show specialized and redundant 

roles  for  the  two  transcription  factors with  a  genome‐wide  approach.  Future 

works  directed  towards  a  double  knockdown  experiment  or  overexpression 

studies with both transcription factors will yield more knowledge to systematically dissect developmental gene 

regulation at the level of basal transcription factors. 

References 

[1]  Jallow,  Z.;  Jacobi, U.; Weeks, D.; Dawid,  I.; Veenstra, G.;  Specialized and Redundant Roles  of  TBP and  a Vertebrate‐Specific TBP Paralog in Embryonic Gene Regulation in Xenopus, PNAS (2004) 101: 13525‐13530 [3] Veenstra, G.; Weeks, D.; Wolffe, A.; Distinct Roles for TBP and TBP‐Like Factor in Early Embryonic Gene Transcription in Xenopus, Science (2000) 290: 2312‐2315 [3]  Jacobi,  U.;  Akkers,  R.;  Pierson,  E.; Weeks,  D.;  Dagle,  J.;  Veenstra,  G.;  TBP  Paralogs  Accommodate Metazoan‐  and Vertebrate‐Specific Developmental Gene Regulation, EMBO (2007) 26: 3900‐3909 

   

TBP‐Family  Members  and  their  Role  in  Gene Expression during Early Xenopus laevis Development 

Janine Arts 

Supervisors: Sarita S Paranjpe, Gert Jan C Veenstra Department of Molecular Developmental Biology, Radboud  Institute for Molecular Life Sciences, Radboud University Nijmegen 

Page 38: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

36    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: Energy  for most processes  in  living  cells  is  supplied by ATP hydrolysis,  catalyzed by proteins  called 

ATPases. Their general mechanism is studied thoroughly, but details on the atomic scale remain speculative. We 

studied gas‐phase ATPase active site mimics to elucidate how ATP is selectively recognized by ATPases against 

other biomolecules, and how the local structure of the ATPase active site is affected upon ATP hydrolysis. 

Samenvatting: Levende cellen hebben energie nodig voor de processen die erin plaatsvinden. Deze energie  is 

afkomstig van ATP‐moleculen die gehydrolyseerd worden door enzymen genaamd ATPases. Hoe dit plaatsvindt, 

is  in grote  lijnen bekend, maar details op het niveau van  individuele atomen zijn nog niet opgehelderd.  In ons 

onderzoek  hebben we  de werking  van  ATPases  op  deze  schaal  onderzocht  door  bindingssterktes  en  lokale 

structuren te bestuderen van complexen van ATP met modellen van het actieve centrum van F1‐ATPase. 

Hydrolysis of adenosine 5’‐triphosphate  (ATP) in the active sites of 

ATPases is a vital process, yet poorly understood at the atomic level [1‐2]. 

In  our  study,  we  explored  gas‐phase  local  structure  and  binding 

characteristics of complexes consisting of ATP bound to mimics of the F1‐

ATPase active site. The complexes were fragmented in a quadrupole ion 

trap  using  collision‐induced  dissociation  and  infrared  multiple‐photon 

dissociation.  All  complexes  show  fragmentation  channels  in which  the 

non‐covalent  interactions  between  mimic  and  ATP  are  broken;  the 

doubly charged anionic complex of our monopeptide arginine mimic with 

ATP exhibits an additional, hydrolysis‐like fragmentation channel in which 

ATP loses its γ‐phosphate in the form of PO3− (fig. 1). 

Bond  strengths  of  the  complexes,  determined  by  measuring 

breakdown diagrams (fig. 2), indicate that (i) ATP binds more strongly to 

our monopeptide arginine mimic than ADP and G6P, (ii) the bond strength 

 

Figure  1:  Mass  spectrum  of  simple dissociation  (purple)  and  hydrolysis‐like fragmentation  (blue)  of  the  doubly charged  ATP  monopeptide  arginine complex (red). 

between ATP and different mimics depends on  the charge and  the  structures of  the mimics, and  (iii)  in  the 

doubly charged anionic complex of monopeptide arginine with ATP, the β‐γ phosphate bond of ATP is weaker 

than the non‐covalent interactions between ATP and arginine. A structural explanation for the latter was sought 

Figure 2: Breakdown diagrams of several complexes. 

employing  IR spectroscopy, but the obtained  IR spectra of 

this complex and its fragment after PO3− release should be 

improved and compared with DFT calculations  in order  to 

identify local structural features. 

Besides  exploring  complexes  in  the  ion  trap  set‐up, 

the  isolated  gas‐phase  structure  of  the neutral  tripeptide 

mimic Ac‐Glu‐Phe‐Lys‐NH2 was determined in a molecular 

beam  set‐up  employing  IR‐UV  ion  dip  spectroscopy  [3].  At  least  two  conformers  were  discovered.  Their 

experimental IR spectra were compared with DFT calculations and both conformers were structurally  assigned.  

References 

[1] Boyer, P.D. Biochim. Biophys. Acta, 1140(3), 215–250, 1993. 

[2] Weber, J. and Senior, A.E. Biochim. Biophys. Acta, 1458(2‐3), 300–309, 2000. 

[3] Jaeqx, S., Oomens, J. and Rijs, A.M. Phys. Chem. Chem. Phys., 15(38), 16341–16352, 2013. 

 Exploring structures and binding characteristics of gas‐

phase complexes of ATP with ATPase active site mimics 

Koen K.W. van Asseldonk 

Supervisors: dr. Anouk M. Rijs, IMM, Radboud University Nijmegen & 

         dr. Isabelle Compagnon, Institut Lumière Matière, Université Lyon 1. 

m/z

Page 39: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     37 

 

Abstract:  The  effect  of  knocking  out  heparanase  in  mouse  models  for  anti‐GBM  and  LPS‐induced 

glomerulonephritis was studied. 

Samenvatting: De expressie van het enzym heparanase  is verhoogd  tijdens bepaalde nierziektes. We hebben 

gekeken welk effect het heeft als we muizen twee verschillende nierziektes induceren terwijl deze muizen geen 

heparanase tot expressie kunnen brengen.  

Proteins are restrained from entering the urine by the glomerular filtration barrier (GFB). The GFB is composed 

of  fenestrated  glomerular  endothelial  cells  covered by  the  glycocalyx,  the  glomerular  basement membrane 

(GBM) and podocytes with  interdigitating  foot processes. When one of  these  layers  is affected, albumin can 

leak  into  the  urine.  Albuminuria  is  an  independent  risk  factor  for  progressive  renal  diseases  [1].  Heparan 

sulphate (HS) is a negatively charged polysaccharide abundantly expressed in 

the  GFB.  Loss  of  glomerular  HS  negatively  correlates  with  the  extend  of 

proteinuria [2]. HS is cleaved by heparanase (HPSE), which has been shown to 

be  essential  for  the  development  of  proteinuria  in  experimental  diabetic 

nephropathy [3].  

To  evaluate  the  role  of  HPSE  on  the  development  of  proteinuria  in  other 

glomerular  diseases,  we  induced  anti‐GBM  and  LPS‐induced 

glomerulonephritis  in wildtype  (WT) and Hpse‐deficient mice. We  collected 

their  kidneys, urine  and blood  and determined proteinuria,  renal  function, 

HPSE  expression  and  influx  of  inflammatory  cells  in  these  mice.  HPSE 

expression was increased in anti‐GBM and LPS‐induced nephritis in WT mice. 

LPS and anti‐GBM‐induced nephritis both increased albuminuria and blood urea nitrogen (BUN) levels. Hpse KO 

mice  showed a better  renal as  they developed  less albuminuria and  lower BUN  levels  compared  to  the WT 

mice. Fibrinogen deposition was increased in time after induction of anti‐GBM nephritis, but was lower in Hpse 

KO mice compared to WT mice. Glomerular granulocyte influx was increased during anti‐GBM and LPS‐induced 

nephritis,  with  no  differences  between  Hpse‐deficient mice  and WT mice.  Significantly  lower  numbers  of 

macrophages were observed in Hpse KO mice compared to WT mice. The expression of tumor necrosis factor 

alpha  (TNF‐α),  a pro‐inflammatory  cytokine, was  increased  in both models, but  significantly  lower  in Hpse‐

deficient mice compared to WT mice. The reduced TNF‐α expression of the Hpse KO mice may be attributed to 

the  decreased  glomerular macrophage  influx,  as macrophages  produce  TNF‐α.  TNF‐α  also  stimulates HPSE, 

which  in  turn  activates macrophages  creating  a positive  feedback  loop.  Therefore, we  conclude  that HPSE‐

deficiency protects against the development of proteinuria and renal damage, possibly by creating a less pro‐

inflammatory milieu.  

[1]  Singh, A. and S.C. Satchell, Microalbuminuria: causes and implications. Pediatr Nephrol, 2011. 26(11): p. 1957‐65. [2]  Vandenborn, J., et al., Distribution of GBM heparan‐sulfate proteoglycan core protein and side‐chains  in human 

glomerular‐diseases. Kidney International, 1993. 43(2): p. 454‐463. [3]  Gil, N., et al., Heparanase is essential for the development of diabetic nephropathy in mice. Diabetes, 2012. 61(1): 

p. 208‐16. 

The Role of Heparanase  in Experimental Glomerulo‐

nephritis and LPS‐nephritis  

Marilen Benner 

Supervisor: Johan van der Vlag, Department of Experimental 

Nephrology, Radboud University Nijmegen 

Figure 1: 2 hours after  induction of anti‐GMB  nephritis  leukocytes  infiltrate  theglomerulus.  This  is  reduced  in  Hpse  KOmice 

Page 40: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

38    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: In De Peel habitat fragmentation led to the existence of only two small isolated populations of the 

endangered smooth snake (Coronella austriaca). These remaining populations are probably too small to prevent 

future effects of inbreeding and decreasing genetic variation. Therefore, smooth snake populations in De Peel 

have a high risk of extinction. 

Samenvatting: De Peel was ooit een groot hoogveengebied waarvan nu nog slechts enkele kleinere gebieden 

over zijn. De bedreigde gladde slang (Coronella austriaca) komt hierdoor nog maar in twee van elkaar 

gescheiden populaties voor. Deze populaties zijn waarschijnlijk te klein om de negatieve effecten van inteelt en 

het verlies van genetische variatie te voorkomen. De Gladde slangen populaties in De Peel hebben daarom een 

grote kans op uitsterven

The  smooth  snake  (Coronella  austriaca)  (figure  1)  is  an 

endangered  snake  species  that  lives  in most parts of Europe 

and the west part of Asia [1]. De Peel is a peatland area in the 

south  of  the  Netherlands  and  one  of  the  areas  where  this 

species  lives. However, a  large part of  this big peatland area 

disappeared  due  to  drainage  for  peat  extraction.  Now  only 

two  areas  are  left  where  this  species  still  occurs.  It  was 

hypothesized  that  this  habitat  fragmentation  forms  an 

important  threat  for  this  species, as  this  could  lead  to  small 

and  isolated populations. Small and  isolated populations are 

at risk of extinction because  the resulting  inbreeding and  loss of genetic variation can severely  impact  these 

populations [2]. 

In  this  research  the  influence  of  habitat  fragmentation  on  smooth  snake  populations  in  De  Peel was 

studied. A DNA analysis was performed to look at the degree of isolation, the loss of genetic variation and the 

amount of  inbreeding. To estimate  the population  size, a  capture‐mark‐recapture  (CMR)  analysis was used, 

accounting for the imperfect detectability of this species [3]. 

The results of these analyses showed that the two remaining populations are  isolated  from each other, 

but that there is currently no loss of genetic variation nor inbreeding. However, the population size of one of 

the  populations was estimated to lay between the 100 and 200 individuals. This population size is too small to 

prevent the negative effects of inbreeding and loss of genetic variation [4]. These effects are therefore likely to 

arise  in  the  future and could eventually  led  to  the extinction of  these populations.  It  is  thus concluded  that 

smooth snake populations in De Peel have a high risk of extinction. 

References 

[1] Spellerberg,  I.F., Phelps, T. Biology, general ecology and behaviour of the smooth snake, Coronella austriaca Laurenti. 

Biological Journal of the Linnean Society, 9(2), 133‐164, 1977 

[2] Frankham R. Conservation genetics. Annual review of genetics, 29(1), 305‐327, 1995 

[3] Williams, B., Nichols, J., Conroy, M. Analysis and management of animal populations. Academic Press, New York, 2002 

[4] Franklin, I. “Evolutionary change in small populations”, Conservation Biology: An evolutionary perspective, 1980, pp 135‐

149 

The  influence  of  habitat  fragmentation  on  smooth 

snake (Coronella austriaca) populations in De Peel 

Maarten Broekman 

Supervisor: Prof. dr. Henk Siepel, Department of Animal ecology and 

Ecophysiology, Radboud University Nijmegen 

Figure 1: the smooth snake (Coronella austriaca) 

Page 41: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     39 

 

Abstract: This study has established the association of the SNP rs10175798 with rheumatoid arthritis (RA) and 

has investigated the possible regulatory function of the region wherein the SNP is located. 

Samenvatting: Dit onderzoek heeft het verband tussen de aanwezigheid van een veelvoorkomende mutatie in 

het DNA, rs10175798, en het hebben van reumatïode artritis vastgesteld. Er  is ook gekeken naar de gevolgen 

van de mutatie voor de productie van eiwitten. 

Rheumatoid  arthritis  is  an  autoimmune  disease  that  affects  about  1%  of  the worldwide population. It causes the  inflammation of the  joints. At the moment, the diagnosis of RA depends on the symptoms of the patients and the presence of two biomarkers:  rheumatoid  factor  (RF) and anticitrullinated protein antibodies  (ACPA). Both  of  these  biomarkers  are  far  from  perfect  (1).  Therefore,  a  new  biomarker  is welcome. This research has used the T‐Plex PCR assay (2) to determine whether the presence of one of the alleles at the locus of the rs10175798 in the cell‐free DNA of patients can be used as a biomarker of RA. It has also looked into the functional role of rs10175798 in the pathogenesis of RA. SNPs, like rs10175798, can be either linked or causative in relation to a disease. Causative genes can be located in coding or non‐coding,  regulatory  regions. Whether or not a SNP  is  indeed  located  in a  regulatory element  can be determined by  a  luciferase  assay.  This  assay  shows differences  in expression depending on the allele that is present.   

The results of the T‐Plex PCR assay (fig. 2 and 3) show that the AG genotype and the A allele are more common amongst RA patients.   

 

 

 

 

 

During this research, the rs10175798 locus in the cfDNA of healthy controls, RA patients and RRMS patients has been genotyped. Although there seems to be an association of the AG genotype and the A allele, this is not significant.   

References 

[1] Scott, D. L., Wolfe, F., Huizinga, T. W. J. (2010) Rheumatoid arthritis. Lancet, 376, 1094‐1108. [2] Baris, I., Etlik, O., Koksal, V., Ocak, Z., & Baris, S. T. (2013). SYBR green dye‐based probe‐free SNP genotyping: Introduction of T‐Plex real‐time PCR assay. Analytical biochemistry, 441(2), 225‐231. [3] http://learn.genetics.utah.edu/content/pharma/snips/, retrieved on 14‐9‐2014   

rs10175798 as a possible biomarker  for  rheumatoid 

arthritis  

Lotte Eilander 

Supervisors: dr. M. Dunaeva and prof. dr. G.J. Pruijn,  

Biomolecular Chemistry, Radboud University 

Figure 2: The different kinds of SNPs in relation to disease.

Figure 3: The genotype distribution among controls (blue),all RA patients  (red) and RRMS patients  (green). The oddsratio  (OR)  calculated  for  the  different  genotypes  indicatethat AG  is associated with RA, while GG  is  the protectivegenotype. None of these results however, are significant. 

Figure 3: The allele frequencies among the controls, all RA patients and RRMS patients. The OR shows that the A  allele might  be  associated  to  both  RA  and  RRMS. These results are not significant. 

Page 42: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

40    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: This  study  showed by use of  immunohistochemistry  that p53  expression  is  commonly abnormal  in pancreatic ductal adenocarcinoma  (PDAC), suggesting mutated TP53. However, p53 expression seemed  to be normal  in  all  patient  cases  of  chronic  pancreatitis  (CP),  indicating  a  possible  discriminating  factor.  This difference could be used to improve clinical decision‐making.  Samenvatting: Deze studie laat door middel van immunohistochemie zien dat p53 expressie vaak afwijkend is in pancreaskanker,  als  gevolg  van  een  gemuteerd  TP53  gen.  Aan  de  andere  kant  wordt  er  in  alle patientencasussen met  chronische  pancreatitis  geen  afwijkend  p53  expressiepatroon waargenomen. Dit  zou mogelijk een onderscheidende  factor kunnen zijn  tussen beide ziekten. Dit  resultaat kan worden gebruikt om diagnosis beter en sneller te kunnen stellen. 

 

Pancreatic  ductal  adenocarcinoma  (PDAC) 

has  one  of  the  worst  prognoses  of  all 

cancer types with only a 5‐years survival of 

3‐5%.  Many  risk  factors  for  pancreatic 

carcinogenesis  have  been  found  of  which 

chronic  pancreatitis  (CP),  an  inflammatory 

disease of the pancreas,  is suggested as an 

important  factor  for  this development  [1].               

Four  driver mutations  are  associated with 

PDAC:  KRAS,  CDKN2A/P16,  TP53  and 

SMAD4  [2].  This  study  focused  on  the            

prevalence of these driver mutations in patients with PDAC and CP in order to facilitate differential diagnosis.  

A PALGA search  identified 23 patients with PDAC and 7 patients with CP on  the availability of  formalin‐fixed 

paraffin embedded (FFPE) tissue and corresponding clinicopathological data. Immunohistochemistry was used 

to analyze the prevalence of p53 and p16 expression  in both diseases. Additional DNA  isolation of all patient 

samples was  performed  for  sequencing  analysis.  The  results  showed  that  abnormal  p53  expression  can  be 

found in 82.6% (p=0.002) in PDAC and 0% in CP respectively. Normal p16 expression is observed in 100% of the 

cases in PDAC and CP. In conclusion, the prevalence of TP53 mutations might be useful in differentiating PDAC 

from CP. More molecular  insights  in  the  interactions between CP and pancreatic ductal adenocarcinoma are 

needed to facilitate differential diagnosis and to improve clinical decision‐making.   

References [1] Rosty C, Geradts J, Sato N, Wilentz RE, Roberts H, Sohn T, Cameron JL, Yeo CJ, Hruban RH, Goggins M. p16 Inactivation in 

pancreatic  intraepithelial  neoplasias  (PanINs)  arising  in  patients  with  chronic  pancreatitis.  Am  J  Surg  Pathol 

2003;27(12):1495‐501. [2] Yachida S, White CM, Naito Y, Zhong Y, Brosnan JA, Macgregor‐Das AM, Morgan RA, Saunders T, Laheru DA, Herman JM 

and  others.  Clinical  Significance  of  the  Genetic  Landscape  of  Pancreatic  Cancer  and  Implications  for  Identification  of 

Potential Longterm Survivors. Clinical Cancer Research 2012;18(22):6339‐6347.                      

Prevalence of TP53, CDKN2A/P16 mutations useful in Pancreatic Adenocarcinoma and Chronic Pancreatitis differential diagnosis  Lisanne Gommers 

Supervisors: Prof. dr. Iris Nagtegaal, Monica van Zanten, 

Department of Pathology, Radboudumc

Figure 4: Immunohistochemical analysis of p53 in PDAC and CP. 

Page 43: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     41 

 

Abstract: Using ChIPseq and RIPseq methods we investigate the possible role of RNAs during the recruitment of 

Polycomb repressive complex 2 (PRC2), an epigenetic regulator involved in development. 

Samenvatting: Het eiwit PRC2 onderdrukt genen, met name gedurende de vroege ontwikkeling van embryo’s. 

In  dit  onderzoek  kijken we met moderne moleculaire  technieken,  hoe  PRC2  hun  doelwit  genen  kan  vinden.

How do cells maintain their identity? During development cells specify into different tissues and subsequently 

this  has  to  be maintained. Disruptions  in  this  process  are  likely  to  cause malformations  and  loss  of  tissue 

function. All cells in a multicellular body originate from a single cell, the zygote, and mainly have the same DNA 

content. Due to this fact there have to be mechanisms that control the activation and repression of tissue and 

cell specific gene sets. This happens on an epigenetic level of regulation. Epigenetics regulate gene expression 

without changing the underlying DNA sequence.  

Polycomb  repressive  complex  2 

(PRC2) plays an  important  role  in  the 

epigenetic  regulation  during 

development  and  has  histone 

methyltransferase  activity. Mutations 

in  this  gene  lead  to  early  lethality  in 

vertebrates  and  cancer.  Ezh2,  as  the 

catalytic active subunit of PRC2, places 

the repressive H3K27me3 mark on the 

genome. A central question regarding 

PRC2  is,  how  it  is  recruited  to  its 

target genes. [1] [2] 

Chromatin Immunoprecipitation 

sequencing (ChIPseq) is a method 

identifying all locations on the genome to which a certain protein binds. Here we adapt the ChIP protocol for 

zebrafish, making it more efficient by reducing the number of embryos and finding a correct antibody for 

zebrafish Ezh2. Furthermore we take the first steps to apply RNA Immunoprecipitation sequencing (RIPseq) in 

zebrafish, giving all the RNAs interacting with Ezh2. By combining these two methods we can find Ezh2 binding 

loci and the Ezh2 interacting RNAs to elucidate how PRC2 is recruited to the genome. Furthermore we 

investigate the role of Ezh2 at the mid blastula transition in a maternal paternal zygotic nonsense mutant and 

find a shift in expression of genes around MBT. This findings and earlier reports imply a model in which Ezh2 

can sense the expression state of a gene by its nascent RNA transcript and repress these. 

References 

[1]  Margueron, R. & Reinberg, D. (2011) The Polycomb complex and its mark in life. Nature, 469(7330), 343‐349 

[2]   Surface, L. E., Thorton, S.R., Boyer, L.A. (2010). Polycomb group proteins set the stage for early lineage commitment. 

Cell Stem Cell, 7(3), 288‐298 

Recruitment  of  Polycomb  Repressive  complex  2  by 

RNAs in zebrafish 

Carolin Heller 

Supervisor: Dr. Leonie M. Kamminga, Dept. Molecular Biology, RIMLS

Figure 1: Ezh2 and H3K27me3 ChIP qPCR. 1 to 3 are known H3K27me3 targets, 4 and5 are Czb1 and ZOzb1 enhancers and 6 the irx3 promoter. Neq1 and neg2 are negative controls.

Page 44: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

42    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: PrOs4Sb12 belongs to the class of strongly correlating electron systems. In this class of materials, the 

complexity of the electronic behaviour gives rise to novel and unusual electronic and magnetic properties. In this 

study, we have performed experiments at high magnetic  fields  to examine  the strength and evolution of  the 

electronic interactions.  

Samenvatting:  In bepaalde materialen hebben de elektronen  sterke  interacties met elkaar. Hierdoor kunnen 

interessante  fenomenen als  supergeleiding optreden. Echter, door de complexiteit van deze  interacties  is het 

lastig om deze materialen volledig te begrijpen. In dit onderzoek zijn we door middel van hoge magneetvelden 

meer te weten gekomen over de werking van PrOs4Sb12 , dat ook tot deze groep materialen behoort.  

Strongly  correlated  electron  systems  are  one  of  the most  interesting 

classes of materials, since they often exhibit intriguing phenomena such 

as unconventional superconductivity, different  types of magnetism and 

heavy fermion behaviour. Today, there is still much unknown about the 

mechanisms  responsible  for  these  phenomena,  although  complex 

interactions between the electrons are considered to play a major role. 

Since 2002, PrOs4Sb12 has been studied actively because of the presence 

of unconventional superconductivity [1], an antiferro‐quadrupolar (AFQ) 

ordered  phase  [2],  and  heavy  fermion  behaviour.  The  combination  of 

these features makes this material an interesting model to study, hoping 

that it can provide more insight into similar materials. 

We  have  performed  an  extensive  torque  magnetometry  study  of 

PrOs4Sb12  in  high  magnetic  fields,  consisting  of  measurements  at 

different  sample  orientations  and  temperatures.  Using  torque 

magnetometry  (see  figure  1),  one  can measure  small  changes  in  the 

magnetisation  of  a  sample. We  have  used  this  technique  to measure 

quantum oscillations  in  the magnetisation,  from which  the quasipaticle 

masses can be determined.  

These masses have been determined at high magnetic fields up to 

33 T, where  it was found that these masses do not change significantly 

as a function of the magnetic field, see figure 2. Therefore this suggests 

that the multipole fluctuations in the AFQ phase do not contribute to the 

mass enhancement of the quasiparticles, as was previously suggested.  

In addition  to  this  result, we have  found  in one of  the  samples a 

magnetic  transition at 21 T,  suggested  to be a  spin‐flop  transition,  see 

figure  3.  This  could mean  that  there  is  antiferromagnetism  present  in 

PrOs4Sb12  at high magnetic  fields,  something  that may help  towards  a 

better understanding of the various features this material exhibits.  

 References 

[1]  Bauer, E. D. et al. Superconductivity and heavy fermion behavior in PrOs4Sb12. Physical Review B, 65: 100506, 2002. 

[2]  Kohgi,  M.  et  al.  Evidence  for  magnetic‐field‐induced  quadrupolar  ordering  in  the  heavy‐fermion  superconductor 

PrOs4Sb12. Journal of the Physical Society of Japan, 72: 1002–1005, 2003. 

Torque  Magnetometry  Study  of  PrOs4Sb12  in  High 

Magnetic Fields 

Niels Hesp 

Supervisor: Dr. Alix McCollam, High Field Magnet Laboratory (IMM), 

Radboud University Nijmegen 

20 22 24 26 28 300

1

2

3

4

5

6

Magnetic field (T)

Eff

ecti

ve m

ass

(me)

18

β

α

Figure 2: Quasiparticle masses as functionof the magnetic field. 

Magnetic field (T)

°-4°°°°°°°°

°

(i)

(ii)

(iii)

Figure 3: Measured torque as function of themagnetic  field.  The  broad  peak  at  21  T  issuggested to be a spin‐flop transition. 

400 μm

Figure 5: One of our samples mounted on acantilever used for torque magnetometry. 

Page 45: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     43 

Figure 1: The non‐additivity, below  0, as function of p

 

Abstract: The additivity of the capacity of two quantum channels was one of the oldest problems  in quantum 

theory  probability, which  is  equivalent with  the  additivity  of  the minimal  output  von  Neumann  entropy  of 

quantum  channels.  It  has  been  shown  that  for  the  generalization,  the minimal  output  Rényi  p‐entropy,  the 

additivity conjecture is false for all p greater than 1, and eventually also for p=1. It will be shown that there is  a 

certain p0 below 1, which can be explicitly found, such that for all p>p0 the additivity conjecture for the minimal 

output Rényi p‐entropy is false. 

Samenvatting:  In  de  kwantumversie  van  de  kansrekening, waarbij  kansverdelingen worden  vervangen  door 

speciale matrices, namelijk dichtheidsmatrices, geven al deze dichtheidsmatrices een waarde aan de minimale 

output  Rényi  p‐entropie.  Deze  waarde  geeft  als  het  ware  aan  in  hoeverre  een  niet‐verstrengelde  vector 

verstrengeld raakt wanneer de dichtheidsmatrix op deze vector werkt. Er was een vermoeden dat zei wanneer 

je twee dichtheidsmatrices neemt, en de minimale output Rényi p‐entropie van beide matrices bij elkaar optelt, 

dat dit gelijk is aan de minimale output Rényi p‐entropie van de matrix die je krijgt wanneer je de ene matrix als 

het ware invult in de andere matrix. Nu blijkt dit niet zo te zijn voor bepaalde waarden van p, waar een grens 

wordt  gegeven  waarvan  zeker  is  dat  voor  alle  waarden  boven  deze  grens  die  twee  waarden  verschillen.

Quantum  information  theory  deals  mainly  about  the 

different properties of quantum  channels, positive  semi‐

definite matrices with trace 1. One of those properties  is 

the  minimal  output  Rényi  p‐entropy  of  a  quantum 

channel, which  is derived  from  the Rényi p‐entropy. The 

entropy  itself  defines  a  lower  bound  for  the  average 

amount  of  bits  used  to  encrypt  a  message,  which  still 

allows a unique decoding. The output entropy can be seen 

as how much a pure stat, becomes mixed as the quantum 

channel acts on the pure state. The question which arose 

together  with  the minimal  output  Rényi  p‐entropy  was 

whether  the  quantity  is  additive  under  tensor  products. 

  It was soon discovered that, in general, this is not the case, which was eventually brought back to non‐

additivity for all p≥1. However, using [1] together with [2], we showed that the bound of 1 can be lowered to 

around 0.9964,  see  figure 1. To do  so,  the dimension of  the output of  the quantum  channel were  taken  to 

infinity,  which  made  it  possible  to  calculate  a  value  for  p0,  instead  of  mere  existence. 

  However,  it might be possible to get an even  lower bound by using [3], where the value of one half 

would be the most interesting case, as it has an equivalence with the Arveson norm. However, at this time it is 

not clear whether there is additivity or not for the value of p is one half. 

References 

[1] Guillaume Aubrun, Stanislaw Szarek, and Elisabeth Werner. Hastings additivity counterexample via Dvoretzky’s theorem. 

Communications in Mathematical Physics, 305(1): 85‐97, 2011. 

[2] Motohisa Fukada, Christopher King, and David K Moser. Comments on Hastings additivity counterexamples. 

Communications in Mathematical Physics, 296(1): 111‐143, 2010. 

[3] Patrick Hayden. The maximal p‐norm multiplicativity conjecture is false. arXiv preprint arXiv:0707.3291, 2007. 

Non‐additivity of Rényi p‐entropy for p>p0 

Wouter Hetebrij 

Supervisor: Prof. Dr. J.D.M. Maassen, department of Applied Stochastics, 

Radboud University  

Page 46: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

44    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: In this research we propose two new protocols in group‐based cryptography. These protocols employ 

either  different  one‐way  functions  or  different  groups  than  the  currently  available  protocols  in  group‐based 

cryptography. 

Samenvatting: In ons onderzoek stellen we nieuwe vormen van cryptografie voor. Dit met de bedoeling om een 

alternatief  te bieden op de huidige  vormen  van  cryptografie die  veelvuldig gebruikt worden  in  verscheidene 

maatschappelijke toepassingen. 

Traditionally  cryptography  is  the  science  of  writing  in  secret  code.  Its  main  objective  is  to  enable 

communication  between  two  or  more  parties  without  eavesdroppers  being  able  to  intercept  this 

communication.  Presently  there  is  an  increasing  demand  for  secure  cryptosystems  due  to  the  enormous 

increase in the interest for Internet shopping, electronic financial transfers, etcetera. 

The  basic  idea  of  cryptography  is  the  use  of  a  so‐called  one‐way‐

function or trapdoor‐function: an action which  is easy to perform but 

hard  to  invert, except  if one  is  in  the position of having some  ‘extra’ 

knowledge. In this case it should again be easy to invert to process, as 

is explained in figure 1.  

Over  the past decades, attempts have been made  in order  to  create 

secure  cryptographic  protocols,  based  on  several  mathematical 

structures.  From  these,  the  protocols  based  on  number  theoretic 

issues  have  been most widely  used  and  form  the  core  of  nearly  all 

contemporarily used cryptographic protocols. 

In  our  research we  have  attempted  to  set  up  protocols  based  on  the  structure  of  non‐abelian  groups  and 

thereby contribute to the research called group‐based cryptography. [1] 

A group is a mathematical structure consisting of a set of objects and an operation on these objects, which is 

invertable. Examples of groups used  in our research are groups of matrices, SL(4,p), and permutation groups, 

Sn. 

In  our  research,  we  have  designed  two  new  protocols 

based on group theoretic  issues. In one of the protocols, 

the novelty is that we introduce a new one‐way‐function, 

conjugacy of  subgroups, while  in  the other protocol we 

use  a  standard  one‐way‐function  but  implement  it  on  a 

novel  class  of  groups  which  has  not  been  used  for 

cryptographic purposes before.  

References 

[1] Myasnikov A., Shpilrain B., Ushakov A., Group‐based Cryptography. Advanced Courses in Mathematics, CRM Barcelona, 

2007. 

Group‐based Cryptography

Serge Horbach  

Supervisor: Dr. B. Souvignier, IMAPP, Radboud University 

Figure 6: trapdoor function 

Figure 7: Cryptographic device 

Page 47: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     45 

Figure 8, Transmission electron microscopy image of azide‐functionalized polymer stomatocyte. 

Abstract:  The  aim  of  this  research was  to  prepare  polymer  stomatocytes,  bowl‐shaped  polymeric  vesicles, 

modified  on  the  outer  surface  with  a  temperature  responsive  polymer  to  be  able  to  open  and  close  the 

structure. To this end, dual‐functionalized polymer stomatocytes were prepared containing azide‐ and amine‐

functionalities and poly‐N‐isopropyl acryl amide was  successfully  synthesized using  single electron  transfer – 

living radical polymerization. 

Samenvatting: Het doel van dit onderzoek was om nanostructuren  te maken die de vorm van een kommetje 

hebben waarop  een  temperatuur  gevoelige  component  aan  vast  gemaakt  kan worden  om  de  structuur  te 

openen en the sluiten. Hiervoor zijn nanostructuren gemaakt die aan de binnen en buitenkant verschillend zijn 

en zijn er temperatuur gevoelige componenten gesynthetiseerd 

Polymer stomatocytes, bowl‐shaped polymeric vesicles, are  interesting structures for biomedical applications 

and have recently been  investigated   as nanomotors. Their bowl‐like shape enables them to capture catalytic 

platinum  nanoparticles  which  catalyze  the  decomposition  reaction  of  hydrogen  peroxide  into  water  and 

propelling  oxygen.[1]‐[3]  Temperature‐dependent  stimulus  responsive  polymers  attached  to  the  surface  of 

polymer  stomatocytes  were  expected  to  allow  further  control  over  their  structure  and  function  upon  a 

temperature  stimulus.  Such  a  temperature‐dependent  structure  is  achieved  by  self‐assembling  amphiphilic 

block  copolymers  into  polymersomes  followed by  an  induced osmotic  shock  to  transform  the  shape  into  a 

polymer stomatocyte. Functional handles were  introduced to the polymers to enable  further modification of 

the stomatocytes with the temperature‐responsive polymer poly‐N‐isopropyl acryl amide, poly‐NIPAM. 

 

Dual‐functionalized polymer  stomatocytes were prepared by  reducing 

the  outer  surface  of  azide‐functionalized  polymer  stomatocytes  into 

amines.  These  structures  were  analysed  using  transmission  electron 

microscopy,  figure  1,  zeta‐potential measurements  and  fluorescence 

measurements.  These  experiments  confirmed  that  polymer 

stomatocytes were formed and that there were amines present on the 

surface of the stomatocytes. 

Poly‐NIPAM was successfully synthesized using single electron transfer 

–  living radical polymerization, SET‐LRP  [4]. Kinetics experiments were 

used to determine the optimal conditions for this synthesis, which are 

at 0 °C using Cu(I)Br as a catalyst. 

These two parts are currently in progress to prepare poly‐NIPAM modified polymer stomatocytes. 

 

References 

[1] Wilson, D.A., Nolte, R, J. M., van Hest, J.C.M. Nature Chem. 2012, 4, 268‐274. b) Wilson, D.A., Nolte, R, J. M., van Hest, 

J.C.M. J. Am. Chem. Soc., 134, 9894, (2012). 

[2] Wilson, D.A., de Nijs, B., van Blaaderen, A., Nolte, R, J. M., van Hest, J.C.M., Nanoscale, 2013, 5, 1315. 

[3] Abdelmohsen, L. K. E. A., Peng, F., Tu, Y. Wilson, D. A.*, J. Mater. Chem. B., 2014, DOI: 10.1039/C3TB21451F. 

[4] B. M. Rosen, V. Percec, Chemical Reviews, 109, p5069‐5119, 2009. 

Opening  and  Closing  of  Polymer  Stomatocytes  

using  Temperature‐Dependent  Stimulus  Responsive 

Polymers 

Shauni Keller 

Supervisor: Dr. D. A. Wilson and L. K. E. A. Abdelmohsen, Department of 

Bio‐Organic Chemistry, Radboud University Nijmegen 

Page 48: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

46    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract:  LORA  is a  scintillation detector array detecting  cosmic  rays.  LORA  can  reconstruct  some  important 

shower parameters for each shower: arrival angle, core position and the number of particles. In this project, the 

reconstruction uncertainties for these parameters have been determined by simulation. 

Samenvatting: LORA is een meetopstelling die aan kosmische straling meet. Dat zijn deeltjes uit de ruimte, die, 

als ze de atmosfeer bereiken, een hele cascade aan nieuwe deeltjes maken. LORA kan bepaalde eigenschappen 

van zo'n cascade meten. In dit project zijn de onzekerheden in zo'n meting bepaald. 

Cosmic rays are highly energetic (energies range from 108 to 1021 eV) charged particles travelling through the 

Universe. When a cosmic  ray  interacts with  the Earth's atmosphere, a number of new particles are created. 

Each of these can create yet more particles, causing a cascade, or “air shower”. 

LORA can reconstruct a number of shower parameters. These  include the core position, arrival angle and the 

number of charged particles. Previously, the uncertainties for such reconstructions have only been determined 

by measurement, see [1]. In this project, they were determined by simulation. 

LORA can reconstruct a number of shower parameters. These include the core position, arrival angle and 

the  number  of  charged  particles.  Previously,  the  uncertainties  for  such  reconstructions  have  only  been 

determined by measurement. In this project, they were determined by simulation. 

First,  air  showers were  simulated with  CORSIKA.  The  output  of  this  simulation  is  a  set  of  particles  at 

ground  level. These were then fed  into a simulation of the LORA detector set‐up  in GEANT4. The result from 

this simulation is the total energy deposit per detector, along with times of arrival. 

The output from the GEANT4 simulation was 

then  given  to  the  existing  reconstruction 

algorithm  for  LORA  measurements.  The  output 

from  this  reconstruction  algorithm  was  then 

compared  to  the  initial  values  provided  by 

CORSIKA. 

The result of this analysis can be found in Table 1. In this table, the simulated uncertainties are compared to 

the measured values. For the uncertainties in core position and arrival angle, the simulation and measurement 

agree very well. However, the simulated uncertainty for the number of charged particles  is much  lower than 

the measurement. 

The  reason  for  this  discrepancy  is  currently  unknown,  though we  have  a  suspicion.  In  order  to  save 

processing time, CORSIKA does not simulate full showers.  Instead, some particles are  left out and others are 

given a weight factor. In undoing this “thinning” procedure, care is usually taken to keep average distributions 

the  same  [2]. However,  natural  fluctuations  in  the  shower may  be  flattened.  Due  to  the  large  amount  of 

computing power required, it was not possible to verify this possibility. 

References 

[1] S. Thoudam. Propagation of Cosmic Rays  in the Galaxy and their measurements at very high energies with LORA. PhD 

thesis, Radboud University Nijmegen, June 2012. 

[2]  B.T.  Stokes,  R.  Cady,  D.  Ivanov,  J.N. Matthews,  and  G.B.  Thomson.  Dethinning  extensive  air  shower  simulations. 

Astroparticle Physics, 35(11):759‐766, 2012. 

 

The  reconstruction  uncertainties  of  the  Lofar 

Radboud Air Shower Array – LORA 

Luc van Kessel 

Supervisor: Dr Jörg Hörandel, department of Astrophysics, Radboud 

Quantity  Simulated  Measured [1] 

Core position (m)  5.4 ± 0.3  5 ± 0.5 

Arrival direction (°)  0.9 ± 0.1  0.8 ± 0.2 

Particle number (%)  11 ± 3  27 ± 2 

Table 1: Reconstruction uncertainties for LORA

Page 49: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     47 

Abstract:  Improving upon our understanding of  chemical  reactions,  that  is  the underlying goal of measuring 

spikes,  also  known  as  resonances,  in  the  interaction  probability  between  two molecules  in  the  gas  phase. 

Simulations  indicate  that measuring  these  resonances  is  possible when  using  a  particular  setup. During  the 

characterization of this particular setup a critical component exhibited weird behaviour. A closer look into this 

behaviour  revealed  that  the  molecular  beam  generator  is  bouncing.  This  bouncing  prevented  a  full 

characterization of the setup. Future studies should be able to complete the characterization and measure the 

resonances, after repair or replacement of the beam generator. 

Samenvatting: Wat gebeurt er exact met moleculen in een vlam? Fysici en chemici weten dit nog niet. Om dit 

beter  te  begrijpen  wordt  er  gekeken  naar  resonanties,  plotselinge  toenames  in  reactiesnelheden,  in 

molecuulbotsingen bij  lage  temperaturen. Het observeren van deze  resonanties erg  lastig. Tijdens mijn stage 

heb  ik met behulp van simulaties bewezen dat we onder de  juiste omstandigheden deze  resonanties kunnen 

waarnemen  en  een  opstelling  gebouwd  en  (deels)  gekarakteriseerd  waarmee  het  mogelijk  moet  zijn  om 

resonanties te kunnen meten. 

Our  understanding  of  chemistry  at  low  temperatures,  in 

combustion  processes  and  outer  space  is  lacking. 

Resonances  in  molecule  –  molecule  collisions  can  be  a 

stepping  stone  to  further  our  understanding  [1].  These 

resonances  are  a  direct  consequence  of  quantum 

mechanical  effects  on  the  potential  between  the  two 

molecules. A theoretical study shows that  for NH3 and H2 

collisions, resonances occur below collision energies of 50 

cm‐1  (10‐21  Joule)  [2], see  figure 1. To be able to measure 

these resonances three things are required: simulations to 

prove  the  feasibility  of  the  experiment,  an  apparatus 

which  can  collide  at  sufficiently  low  energies  and  the 

characterization of this apparatus. 

Simulations  indicated  that  collision  energies  as 

low  as  24  cm‐1  can  be  reached  while  keeping  the 

resolution  sufficient  to  observe  the  resonances.  The 

critical component  in the apparatus  is the Even‐Lavie valve: a small gas container which can create very neat 

gas  pulses  at  temperatures  of  4  K. During  the  characterization  of  the  Even‐Lavie  valve,  it  did  not  function 

properly. After  elaborate  testing  it  appeared  that  the  valve was  bouncing;  instead of  producing one  single 

pulse, it produced several pulses. This bouncing prevents us from having full control over the experiment and 

could potentially destroy the setup when operating at low temperatures.  

In conclusion, initial steps have been made to observe resonances in the NH3 – H2 system. If the valve 

is repaired and can be cooled down to sufficiently low temperatures, resonances will be measured. 

References 

[1]. Chandler, D. W. (2010) Cold and ultracold molecules: Spotlight on orbiting resonances. The journal of Chemical physics, 

132(11), 110901 

[2]. Personal communications with Ad van der Avoird and Paul Dagdigian. 

Towards resolving resonances in cold collisions 

Alex Kolmus 

Supervisor: Dr. Bas van de Meerakker, Department of Molecular and 

Laser Physics, Radboud University Nijmegen 

Figure  9: Top:  the  cross  section  between  NH3  and  H2.  Thehorizontal  axis  is  the  collision  energy  and  the  vertical  axis represents  the  cross  section,  a  measure  for  interaction probability.  Each  strong  peak  indicates  a  resonance.  Bottom left: the post‐collision angles when a resonance occurs. Bottom right:  the  post‐collision  angles when  the  collision  is  not  on  a peak.[2] 

Page 50: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

48    R H A   ‐   F NW I  

 

Abstract: To study early embryonic development in vitro the technology of human induced pluripotent stem 

cells (iPSC) can be used. In this project gene regulation during epithelial differentiation in an iPSC model was 

studied. Since differentiation of iPSCs towards keratinocytes is heterogeneous, single cell RNA‐Seq was used to 

profile gene expression in iPSCs.  

Samenvatting:  “Induced  pluripotent  stem  cells”  zijn  cellen  die  op  embryonale  stam  cellen  lijken.  De  cellen 

kunnen gebruikt worden om vroege embryonale ontwikkeling te studeren. In dit project heb ik iPSC gebruikt om 

de rol van genen in de ontwikkeling van de huid te onderzoeken. 

 The research question addressed  in this project  is to understand gene regulation of epithelial differentiation 

using an  iPSC model. Two objectives were addressed  in  this project,  to establish epithelial differentiation of 

iPSCs and to establish single‐cell RNA‐Seq to profile gene expression in iPSCs. To study epithelial development 

iPSCs can be differentiated  into keratinocytes [1].  In this 

work,  differentiation  of  human  iPSCs was  induced with 

KSFM  medium  supplemented  with  retinoic  acid  and 

BMP4.  As  seen  in  Figure  1  cells  showed  soon  after 

induction  of  differentiation  cobblestone  morphology 

which  is  characteristic  for  keratinocytes  (Figure  1,  A). 

Expression  of  the  early  differentiation  markers  for 

epithelial  differentiation  K8,  K18  and  Pax6  was  clearly 

induced.  Expression  of  p63  and  K14  that  are  mature 

epithelial  markers  was  slightly  induced.  However,  cell 

morphology changed when the cells were growing more 

densely, and differentiation gave rise to a heterogeneous 

cell population (Figure 1, B). 

 

To be able to study the underlying gene regulation in this heterogeneous cell 

population,  the use of single cell RNA‐Seq  is  thus necessary.  In  this project 

single  iPSCs were prepared  for  sequencing  [2].  Single  cells were picked by 

mouth pipetting (Figure 2) and lysed. After reverse transcription and second 

strand synthesis cDNA was amplified by PCR. Then cDNA was prepared  for 

sequencing. Bioinformatic  analysis of  the RNA‐Seq data will  give  insight  in 

the underlying molecular mechanisms of epithelial differentiation.  

References 

[1]   Itoh, M.;  Kiuru, M.;  Cairo, M.  S.;  Christiano,  A. M.,  Generation  of  keratinocytes  from  normal  and  recessive 

dystrophic epidermolysis bullosa‐induced pluripotent stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108 (21), 8797‐8802 

[2]   Tang, F. C., Barbacioru, C., Wang, Y., Nordman, E., Lee, C., Xu, N., Wang, X., Bodeau, J., Tuch, B.B., Siddiqui, A., Lao, 

K., Surani, M.A., mRNA‐Seq whole‐transcriptome analysis of a single cell. Nature Methods 2009. 

 

Figure  10:  Morphology  of  cells  at  day  5  and  13  of  the differentiation  experiments.  Cells  show  the  cobblestone morphology soon after differentiation was initiated. However, cell  morphology  becomes  more  heterogeneous  when  cells grew more densely.  

Day 5  Day 13 

A  B 

Epithelial  differentiation  of  human  induced  pluri‐

potent stem cells and single cell RNA‐Sequencing 

Yvonne Lasarzewski 

Supervisor: Dr Jo Huiqing Zhou, Department of Molecular Developmental 

Biology, Radboud University Nijmegen 

External Supervisor: Dr Fuchou Tang, Biodynamic Optical Imaging Center, 

Peking University 

Scale bar: 30µmFigure 11: Single cells prepared for picking with a micro‐pipette. 

Page 51: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     49 

 

Abstract: In our research we focussed on a mathematical structure defined in the context of non‐commutative 

geometry. We tried to understand the structure and apply it to the Standard Model of Particle Physics.  

Samenvatting: De kleinste deeltje die er bestaan op de wereld kunnen we wiskundig beschrijven. Samen met 

mijn begeleider heb ik geprobeerd om deze beschrijving beter te begrijpen en daarna te verrijken.  

Geometry  is  an  ancient  part  of mathematics which  can  be traced back  to  the ancient Greeks and  further. Euclides and Newton  used  geometry  in  their  work  and  Einstein  used geometry  for  his  famous  theory  of  gravity.  In  order  to develop his general theorem of relativity he had to use some kind of geometry, more specifically Einstein used Riemannian geometry.  In  this  way,  Einstein’s  theory  could  describe gravity.  The  other  three  fundamental  forces,  the weak  and strong nuclear force and the electromagnetic force, could not yet be described by  it despite many effort. Many have tried to generalize Einstein’s theory, but it was Alain Connes in the twentieth century who found a generalization that allows for the inclusion of the other forces as well. The result was non‐commutative  geometry  and  it  generalizes  Riemannian geometry. With  this generalization  it was also possible  to describe  the Standard Model of Particle Physics at least at the classical  level.  In 2013 an article was published  in which non‐commutative geometry was  further generalized by the disposal of one of the conditions, namely the first order condition [2].  

We  tried  to understand  this generalization better.  In order  to do  so we  concretely determined  the perturbation semigroup for some simple examples, after which we determined the perturbation semigroup of all matrix algebras. After  this we  looked at  the general  structure of  this perturbation  semigroup and how  it behaved under mathematical operations, such as the direct sum and the tensor product. We also looked at the perturbation semigroup of smooth functions over an algebra. With this results combined we could determine 

the perturbation semigroup of the Standard  Model  of  Particle Physics,  which  can  be  seen  in figure 2.  

 Eventhough  this  expression  looks 

hideous,  it  is  in  fact  quite 

beautiful.  The  entire  Standard 

Model  is  encoded  in  this 

expression.    In  fact, one can even 

find  the  famous  Higgs‐boson  in 

this expression.  

 

References 

[1]  A.  Connes.  Gravity  coupled  with  matter  and  the  foundation  of  non‐commutative  geometry.  Comm. Math.  Phys., 

182(1):155–176, 1996. 

[2] A.H. Chamseddine, A. Connes, and W.D. van Suijlekom.  Inner  fluctuations  in non‐commutative geometry without  the 

first order condition. J. Geom. Phys., 73:222–234, 2013.  

Perturbation semigroup for matrix algebras 

Niels Neumann 

Supervisor: Dr. W.D. van Suijlekom, department of Mathematics, IMAP, 

Radboud University Nijmegen 

Figure 12: The Standard Model of Particle Physics

Figure 2: The Standard Model of Particle Physics in terms of the perturbation semigroup

Page 52: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

50    R H A   ‐   F NW I  

 

 

Abstract: All  the  reaction steps  in  the synthetic procedure  for synthesizing  [n]‐ladderanes were optimized  for 

the use in a flow setup to make way for large scale production. 

Samenvatting: Er is getracht een ladderaan, een laddervormig molecuul, te synthetiseren door elke reactie stap 

te optimaliseren en toepasbaar te maken voor flow chemie, een nieuwe synthese techniek.

After the discovery that ladderanes (figure 1), ladder‐like molecules that consist of multiple fused cyclobutane 

rings, are prevalent in nature, research into this molecule increased drastically. Multiple synthetic procedures 

were proposed because of the scarce availability of ladderanes. However no procedure to date has been very 

successful, they either have very  low yields or are time consuming. Therefor this research report proposes a 

different method  of  synthesizing  ladderanes,  namely with  the  use  of  flow  chemistry  (figure  2),  an  up  and 

coming synthetic approach that makes large scale synthesis easily attainable.  

 

Several steps in the synthetic procedure had to be optimized: The ozonolysis 

reaction,  the  Wittig  reaction,  the  [2+2]  cycloaddition  reaction  and  the 

reduction  of  an  ester  to  an  aldehyde.  The  optimisation  entailed  that  all 

reagents and side products had to be soluble in the same organic solvent for 

each reaction step. All the side products also had to be easily purified using 

aqueous  extraction.  Once  this  is  achieved  any  size  ladderane  is  attainable 

because the cyclic setup of the synthetic procedure. 

Multiple reducing agents for the ozonolysis reaction were attempted 

but  not  a  single  one  was  both  soluble  in  an  organic  solvent  after  oxidation  and  removable  by  aqueous 

extraction.  For  the Wittig  reaction multiple phosphine  ylides were  attempted, decreasing  the  length of  the 

carbon chains attached to the phosphine atom increased its reactivity drastically and increased the solubility of 

the phosphine oxide byproduct  in water. The negative side to making the carbon chains too short  is that the 

ylide becomes  too  reactive and easily gets hydrolyzed. The  [2+2]  cycloaddition  reaction was only  successful 

when performed on a completely pure sample, making removal of the side 

products mandatory.  Also  the  cyclized  product’s  stereochemistry  is  not 

influenced  by  which  stereoisomer  is  used  as  a  reagent  because  the 

reagent  isomerizes  during  the  illumination  period.  For  the  reduction  of 

ester to aldehyde both LDBBA and DIBAL were used as an reducing agent 

but both were unsuccessful at multiple reaction temperatures, apparently 

the ester is very unreactive. 

Possible alterations to the synthetic procedure could be to use tripropylphosphine as a reducing agent for the 

ozonolysis  reaction and as  reagent  for a new ylide because  it  is  likely  that  tripropylphosphine oxide  can be 

removed with aqueous extraction. Another alternation that could make the procedure more efficient would be 

remove  the  ozonolysis  step  and  start  differently  such  as with  a  Diels‐Alder  reaction  or with  a metathesis 

reaction.  

References 

[1] Xiuchun Gao, Tomislav Friscic and Leonard R. MacGillivray, Angew. Chem. (2004), 23, 232–236.  

[2] Future Chemistry Home Page. 

Multistep Ladderane Synthesis in Flow 

Elias Post 

Supervisor: Dr. Daniel Blanco Ania, Department of Synthetic Organic 

Chemistry, Radboud University Nijmegen.

Figure  13:  Schematic  representationof a [n]‐ladderane. [1] 

 

Figure  2:  Schematic  representation  of  aflow setup. [2] 

Page 53: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     51 

Abstract: This project aimed the  isolation and purification of  intermediate protein complexes that are present 

during  the assembly  cascade of  the nitrogenase protein  complex. This  complex  stabilisation was done using 

ADP•AlF4‐ as substrate  instead of ATP. After a manifold of column purification steps the  intermediate protein 

complex  was  set  up  for  microbatch  crystallisation.  After  weeks  of  rest,  three  set‐ups  resulted  in  crystal 

formation.     

Samenvatting:  Enzymen  volbrengen  in  de  natuur  chemische  reacties met  een  ongelooflijke  efficiëntie.  Als 

scheikundige wil  je hier achter  elk detail  komen om de methode  in het  vervolg op andere gebieden  kunnen 

toepassen.  In mijn onderzoek zijn de enzymen zodanig verandert dat men met behulp van kristallografie hier 

een “Foto” van kan maken. Deze informatie kun je dan gebruiken om processen af te leiden.     

Nitrogenase  provides  the  bio‐catalytic  machinery  that  allows  nitrogen  fixation  under ambient conditions. Nitrogenase achieves this reaction by employing certain gene products that hold iron‐sulphur‐clusters as their active centre, see figure 1.  Detailed description of  the assembly steps are still under  investigation. Crystallography, a cornerstones of protein  function  investigation, was applied  to nitrogenase and elucidated the structures of all the gene products, however not of all  intermediates that are present during this assembly.  

This  work  focuses  on  stabilising  the  NifEN1‐Iron‐complex,  an  intermediate  of  the nitrogenase  assembly,  crystallise  the  complex  and  prepare  it  for  further  crystallographic analysis.  The  first  step  for  this  investigation  is  the  production  of  nitrogenase  assembly related  proteins  in  sufficient  qualities  and  quantities.  This  was  done  by  culturing  a Azotobacter vinelandii strain for 24hours. After that a 6 day long cascade of purification and analytical steps were done in order to achieve these requirements. This included Ion‐exchange, size‐exclusion and salt‐gradient columns. SDS‐PAGE and Bradford assays were used to determine quality and quantity of the proteins. Now, the actual reaction of the different complex components was accomplished by  

For this the complexation matrix was provided with ADP•AlF4‐  substrate, where the gamma‐phosphate is 

replaced  by  an  AlF4‐  moiety,  which  cannot  deliver  the  gamma‐hydrolysis  energy  for  dissociation  of  the 

intermediate protein‐complex. Therefore  this  intermediate  is  stabilised and can be prepared  for  subsequent studies.   

For the cyrstallisation screening various buffer exchanges were performed. These included alterations in matrix composition and pH values of the buffer. For each individual set‐up a 10μL batch was used to mix mother solution and protein solution. This set‐up the rested for weeks at room temperature.  

The  results  showed,  that  a  complete  protein‐solution  matrix    and  high  protein concentrations delivered crystals and microcrystals, see figure 2. The crystals are going to be  harvested  and  analysed,  in  order  to  derived  structural  information  of  the  protein complex.    References 

[1] ‐ Hu, Fay, Lee, Wiig, and Ribbe. Dual functions of NifEN insights into the evolution and                 mechanism of nitrogenase. Dalton Trans, 39:2964–2971, 2009.         [2] ‐ Ribbe. Nitrogen Fixation. Humana Press, 2011. 

                                                            1 A nitrogenase gene product associated with the EN‐protein expression. 

Employment of altered Substrates for Stabilisation of Nitrogenase Assembly Intermediates for Crystallographic Characterization Christian Prüfert Supervisors:  MC Feiters, IMM, Radboud University, Nijmegen

          MW Ribbe, MBB, University of California, Irvine 

Figure  14:  Majorcatalytic  centre  forthe  nitrogen  fixa‐tion reaction.

Figure 2: A single crystal  surrounded by  microcrystals 

Page 54: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

52    R H A   ‐   F NW I  

Figure 1: Average image of all 

movie frames 

Figure 2: Result of observing the 

movie for eight days with the EHT 

 

Abstract:  The  Event Horizon  Telescope  (EHT)  is  a  Very  Long  Baseline  Interferometry  (VLBI)  array  aiming  to 

image Sagittarius A* (Sgr A*), the radio source associated with the supermassive black hole at the center of the 

Milky Way, on event horizon scales. General relativistic magnetohydrodynamic (GRMHD) simulations show that 

radio emission  from Sgr A* exhibits variability on  timescales of minutes, whereas VLBI observations  typically 

take several hours. One of the key assumptions needed for radio interferometry to theoretically work is that the 

source does not change during the observations, which    is clearly violated for Sgr A*.  In this research project, 

simulated EHT observations of a GRMHD movie of Sgr A*  (made by Hotaka Shiokawa)   have  shown  that an 

image  of  the  average  quiescent  emission,  featuring  the  characteristic  black  hole  shadow  and  photon  ring 

predicted by general relativity, can nonetheless be obtained. 

Samenvatting:  De  Event  Horizon  Telescope  is  een  project  waarbij  radiotelescopen  over  de  hele  wereld 

gecombineerd worden  tot een  telescoop die effectief ongeveer even groot  is als de aarde. Hiermee  kan een 

resolutie bereikt worden die hoog genoeg is om een foto te maken van Sgr A*, het superzware zwarte gat in het 

centrum van de Melkweg. Dit zwarte gat  is voor onze  telescopen  te zien door de  (radio)straling die ontstaat 

door materie die het zwarte gat  in valt. Echter, deze straling  is variabel op een tijdschaal van minuten, terwijl 

een meting met de radiotelescopen een paar uur duurt. In dit project is een methode ontwikkeld om alsnog een 

foto van het zwarte gat te kunnen maken. 

EHT  observations  of  Sgr  A*  have  been  simulated  with  the  MIT  Array 

Performance  Simulator  (MAPS).  This  package  generates  interferometric 

data  sets  (complex  visibilities)  from  an  input  brightness  distribution  (the 

model movie of  Sgr A*) and  some observational parameters,  such as  the 

locations  and  properties  of  the  antennas  and  the  observing  time  and 

duration. The visibilities  can  then be used  to  reconstruct an  image of  the 

source under observation. 

   It  has  been  shown  that  for  Sgr  A*  the  reconstruction  quality 

increases as it is observed for multiple days, over which  the visibilities are 

averaged. Also,  it  is necessary to normalize the visibilities by the total flux 

density of  the  currently observed movie  frame.  Furthermore,  the  image 

quality increases as a smoothing algorithm (a moving average with Gaussian 

weight function) is applied to the complex visibilities as a function of time. 

This method  can  be  combined  with  an  existing method  to mitigate  the 

effects of interstellar scattering [1]. 

  Figure  1  shows  the  average  image  of  all movie  frames, which  is 

what one would see  in an  ideal situation. Figure 2 shows the result of the 

simulated EHT observation of the movie, made with eight telescopes over a 

period of eight days. It still shows the black hole shadow and photon ring as 

predicted by the GRMHD simulations, despite the variability of the source. 

 

References 

[1] V. L. Fish et al. Imaging an event horizon: mitigation of scattering toward 

Sagittarius A*. Submitted to The Astrophysical Journal, June 2014.  

Observing  time‐variable  black  holes with  the  Event 

Horizon Telescope 

Freek Roelofs 

Supervisor: Prof. dr. Heino Falcke, Dept. of Astronomy, RU Nijmegen 

Page 55: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     53 

 

Abstract:  In  this  project  a  3D  hMSC  culture  system  was  developed  comprising  strain‐stiffening  hydrogels 

consisting of fibrinogen and polyisocyanopeptide (PIC) and this system was used to evaluate the effect of strain‐

stiffening properties on hMSC behaviour  in 3D.  It was found that the relative amount of round cells  increased 

with increasing PIC:fibrinogen ratio.  

Samenvatting: In dit project is een systeem ontwikkeld om (stam)cellen te kweken in 3D gels. De gels bestonden 

uit  twee materialen die harder worden naarmate er meer kracht op wordt uitgeoefend door bijvoorbeeld de 

erin aanwezige cellen. Er is gebleken dat het veranderen van de verhouding van de twee gel‐componenten ertoe 

leidt tot een verandering in het aantal ronde en gespreide cellen.  

Human mesenchymal  stem  cells  (hMSCs)  are  known  to  respond  to  physical  cues  from  their  extracellular 

environment  in determining what  lineage to commit to during differentiation [1]. Much of the work that has 

been done  in  investigating  the  role of physical parameters on  cellular behaviour has been done on  linearly 

elastic  systems  with  cells  being  cultured  on  top  of  a  hydrogel.  Such  systems  are  far  from  the  natural 

environment of most cells, including hMSCs, as their in vivo environment is made out of a 3D network of strain‐

stiffening  fibres,  called  the  extracellular matrix  (ECM).  So  a  system  in which hMSCs  are being  cultured  and 

studied  inside  a  3D  hydrogel  that  is  composed  of  strain‐stiffening  materials  would  mimic  the  in  vivo 

environment more closely and could  lead to new  insights  into a stem cell’s natural behaviour. Therefore, the 

aim of my project was to develop such a system using fibrinogen and polyisocyanopeptide (PIC) [2] and to use 

it to evaluate the effect of strain‐stiffening properties on hMSC behaviour in 3D. 

To develop a protocol for 3D culture and evaluation of hMSCs, first a suitable cell concentration, hydrogel 

thickness, hydrogel formation rate and cell staining procedure were evaluated using NIH 3T3 fibroblasts. Next, 

the proposed protocol was validated using hMSCs  to  find out whether  individual hMSCs could be visualised 

throughout  multiple  layers  of  the  hydrogel  and  to  make  sure  that  hMSCs  were  viable  inside  their  3D 

environment.  

Using  the newly established protocol,  the effect of  strain‐stiffening properties on hMSC behaviour was 

evaluated  by  analysis  of  the morphology  of  these  cells  after  24  hours  inside  PIC‐fibrinogen  hydrogels  of 

different  compositions.  It  was  found  that  the  relative  amount  of  rounded  cells  increased  with  increasing 

PIC:fibrinogen ratio. This could be caused by either a decrease in the fibrinogen concentration or an increase in 

the critical strain or both, caused by the increase of the PIC:fibrinogen ratio. So further experiments are needed 

to find out which of both factors plays a role.  

While  further  research  is  needed  to  unravel  the  mechanisms  through  which  physical  cues  of  the 

extracellular environment can affect cellular behaviour in 3D, an interesting dependency of hMSC morphology 

on hydrogel  composition has been  found.  So  it would be  interesting  to  look  further  into  the physical  cues 

underlying  this process and  to  focus more on other processes,  like hMSC differentiation,  that might also be 

affected by hydrogel composition in the 3D system used here.  

References 

[1] Engler, A.J., et al. Matrix elasticity directs stem cell lineage specification. Cell, 126: 677‐689, 2006 

[2] Kouwer, P.H.J, et al. Responsive biomimetic networks from polyisocyanopeptide hydrogels. Nature, 493: 651‐655, 2013 

The influence of strain stiffening properties on hMSC 

morphology inside 3D PIC‐fibrinogen hydrogels 

Suzanne Timmermans  

Supervisor: Prof. dr. W.T.S. Huck, Department of Physical Organic 

Chemistry, Radboud University Nijmegen 

Page 56: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s    

54    R H A   ‐   F NW I  

Abstract: This bachelor  internship deals with operational aspects of FLARE, a  terahertz  free‐electron  laser.  It 

reports on calculations on the propagation of light in the cavity of FLARE in a search for the origin of so‐called 

gaps in the scanning range of the laser. This internship also investigates a method of transforming the output of 

FLARE, which  is  prescribed  by  the  operational mechanism,  into  pulses  of  a  certain  length  and  shape.  This 

process uses laser driven switchable mirrors to select light pulses of tuneable length. 

Samenvatting:  Deze  bachelorstage  heeft  zich  beziggehouden met  twee  onderwerpen.  Allereerst  is  de  vrije 

elektronenlaser  FLARE  onderzocht.  Deze  vijftien meter  lange  laser  produceert  niet  al  het  licht  dat  het  zou 

moeten  en  het  is  onduidelijk  wat  de  reden  voor  dit  defect  is.  Daarnaast  is  de  mogelijk  van  pulsknippen 

onderzocht. Dit gebeurt met spiegels die heel snel aan‐ en uitschakelen met behulp van een sterke laser. 

FLARE  is a  free‐electron  laser designed by  the Radboud university  [1].  It  is a  special kind of  laser  in  that  its 

output wavelength can be scanned continuously, an attribute  that aids spectroscopy considerably. However, 

upon the completion of the machine it became clear that the laser could only produce light effectively at a few 

wavelengths. 

  Multiple experiments were carried out over  the course of  the project  to collect data on  the most basic 

operations of FLARE. Taking one of the laser cavity mirrors out, the spontaneous emission of the laser could be 

investigated  spectrally  and  temporally  to  see  whether  the  problem  lies  at  the  very  root  of  the  lasing 

mechanism. In the end, sadly, no clear correlation between spontaneous emission and lasing could be found. In 

addition  to  practical  experiments,  both  the  propagation  of  light  in  FLARE’s  waveguide  and  the  effects  of 

irregular electron bunches were mapped as a function of laser parameters. These investigations have brought 

new insights to light concerning possible disruptions in FLARE’s 

lasing  process,  such  as  a  disadvantageous  electron  bunch 

shapes. 

  As  a more  personal  project,  the  feasibility  of  THz  pulse 

slicing  using  silicon‐on‐insulator  plasma  switches  was 

investigated. FLARE’s  light pulses are 2‐15  μs  long  [1], making 

them  inconvenient  to use on physical processes  that work on 

much shorter timescales. In order to produce shorter pulses of 

light,  a  strong  laser  can  be  fired  at  a  thin  layer  of  silicon  to 

produce a short‐lived plasma and make it reflective for THz light 

for a brief period of time  [2].  In this project, the reflectivity of 

several  mirrors  with  varying  thicknesses  was  measured  with 

nanosecond  resolution.  THz  pulses  on  the  order  of  tens  of 

nanoseconds could be created with these switchable mirrors. 

References 

[1] Jongma, R.T., van der Zande, W.J., van der Meer, A.F.G., Lehnert, U., Michel, P., Wünsch, R., van der Geer, C.A.J., Dunkel, 

K., Piel, C., van der Slot, P.J.M. Design of the Nijmegen High‐Resolution THz‐FEL. Proceedings of FEL08, 2008 

[2] Doty, M.F., Cole, B.E., King, B.T., Sherwin, M.S. Wavelength‐specific laser‐activated switches for improved contrast ratio 

in generation of short THz pulses.Review of Scientific Instruments, 75(9), 2921‐2925, September 2004  

The Scanning Problem of FLARE and THz Pulse Slicing

Milo Vermeulen 

Supervisor: Prof. dr. W. J. van der Zande, Molecular Biophysics within 

FELIX Facility within the Institute for Molecules and Materials 

Figure 1: The reflectivity of the plasma switches asa  function of  time. A swift  rise  time  is  followed byslow decay. 

Page 57: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     2 n d   Y e a r   R H A   R e s e a r c h   P r o j e c t s  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     55 

 

Abstract:  In this project we  looked at the output morphology of heterozygous knockout mice for EHMT1, and 

found that the axonal properties are altered in the knockout mice. They show fewer long‐range connections and 

more connectivity in their home column. 

Samenvatting: Wij hebben  in dit project naar de morfologie  van  cellen  in de hersenen  van muizen met het 

Kleefstra Syndroom gekeken en hebben uitgevonden, dat er verschillend zijn in de cellen tussen deze en gewone 

muzien. 

The Kleefstra Syndrome  (KS)  is an  intellectual development disorder, which  is also 

classified  under  the  umbrella  of  autism‐spectrum  disorders.  Besides  severe 

intellectual disability (ID) with an IQ below 50, patients with KS show a wide variety 

of different symptoms. Most prominent are the characteristic facial features (fig.1). 

These facial characteristics are a tool for the diagnosis of KS, even though they make 

the distinction between KS and other ID syndromes, such as Down‐Syndrome, more 

difficult.  A  definite  diagnosis  can  only  be  made  by  using  genetic  tools.  Also 

associated  with  KS  are  childhood  hypotonia,  developmental  delay,  speech 

impairment  and  an  autism‐like  phenotype.  Causes  for  KS  lie  in  mutations  or 

deletions of a part of the 9th chromosome, where the gene for the epigenetic factor 

Euchromatin Histone‐lysine N‐Methyltransferase 1 (EHMT1) is located. 

 

Previous  research  on  autism models  showed  that  the  basic  neuronal 

morphology in the part of the brain that processes somatosensory input 

– the somatosensory cortex – is altered. We therefore did 3D neuronal 

reconstructions of  layer  II/III pyramidal neurons of  the somatosensory 

cortex  in  wild  type  mice  and  also  in  heterozygous  knock  out  mice 

(Ehmt1+/‐).  

 

We found that the basic axonal morphology of the Ehmt1+/‐ neurons  is 

altered  in  a  way  that  there  are  fewer  long‐range  connections,  that 

means connections outside of  the home column, as compared  to wild 

type cells.  

 

Since we were only able to reconstruct 4 cells per genotype, more research needs to be done, but the results 

are promising, and, combined with the results of other projects concerning Kleefstra Syndrome, may  lead to 

the understanding of the underlying causes.   

References 

[1] Kleefstra, T., Brunner, H. G., Amiel, J., Oudakker, A. R., Nillesen, W. M., Magee, A., Bokhoven, H. Van. (2006). Loss‐of‐

Function  Mutations  in  Euchromatin  Histone  Methyl  Transferase  1  (  EHMT1  )  Cause  the  9q34  Subtelomeric  Deletion 

Syndrome, 79(August), 370–377  

Structural  and  functional  connectivity  in  the 

somatosensory  system  of  a  mouse‐model  for 

Kleefstra Syndrome 

Rebecca Wallrafen 

Supervisor: Dr Dirk Schubert, department of cognitive neuroscience, Donders 

Center for Brain, Cognition and Behavior

Figure  1:  5  patients  with 

Kleefstra  Syndrome.  Picture 

from Kleefstra et al.(2006)[1]

Figure  2: Overlay  of  the  reconstructed  cells.

The  axon  is  always  depicted  in  red,  the

receptive  surface  is  always  blue.  Barrels  are

depicted  in  grey.  Left:  overlay  of

reconstructed wild  type  cells.  Right:  Overlay

of reconstructed Ehmt1+/‐ cells. 

Page 58: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

  

56    R H A   ‐   F NW I  

   

Page 59: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     R H A   –   F NW I   S c i e n t i f i c  O u t p u t    

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     57 

 

Scientific Output 

The  scientific output  listed here  is work  that has appeared  in  the peer‐reviewed  scientific 

literature  in 2013‐2014. All  contributions  contain  (part of)  the work  that  the RHA  Science 

students have done as part of  their  research project. Because writing and publishing does 

take  time,  some  of  the  papers  are  from  previous  year’s  RHA  Science  students  that  have 

appeared  in  the  literature  2013‐2014  and  some  of  the  output  from  the  2013‐2014  RHA 

Science students, who figure  in this yearbook, will appear  later and will be  included  in next 

year’s yearbook. 

 

J o u r n a l   p a p e r s †    

Smits, F. C. M., Casteleijns, W. W. A. and van Hest, J. C. M.; “Crosslinked ELP‐based 

nanoparticles, using the strains promoted azide‐alkyne cycloaddition.” European 

Polymer Journal, in press, DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2014.07.004 

Teun Dings, Erik Koelink; “On the Mathieu conjecture for SU(2)” Indagationes 

Mathematicae, accepted for publication 

C o n f e r e n c e   C o n t r i b u t i o n s   a n d   P r o c e e d i n g s †  

Paul H.J. Kouwer, Matthieu Koepf, Alan E. Rowan, Roeland J.M. Nolte, Maarten Jaspers, 

Zaskia H. Eksteen‐Akeroyd, Mathijs Mabesoone, Vincent A.A. Le Sage. "Responsive 

biomimetic Hydrogels", 5‐5‐2014, St. Petersburg State University. 

 

 

 

† the names of the RHA science students presenting/concerned have been underlined

Page 60: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 

58    R H A   ‐   F NW I  

   

Page 61: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

     R H A   –   F NW I   P r o g r amm e   C o u n c i l  

Y e a r b o o k   2 0 1 3   ‐   2 0 1 4     59 

 

Leden RHA Programma Raad 2013‐2014 

Prof dr John van Opstal (voorzitter, natuurkunde, DCC) 

Drs Hay Geurts (secretaris, onderwijscentrum) 

Drs Jan van den Broek (vaardigheden training, onderwijscentrum) 

Wilke Castelijns (studentlid moleculaire levenswetenschappen) 

Teun Dings (studentlid wiskunde) 

Dr. Ernst van Eck (scheikunde, IMM) 

Dr. Leonie Kamminga (Biologie, NCMLS) 

Prof. dr. Klaas Landsman (wiskunde, IMAPP) 

Dr. Elena Marchiori (informatica, ICIS) 

Nicolette Poelen (ondersteuning, onderwijscentrum) 

Drs Muriel van Teeseling (PhD studentlid biologie) 

   

From  left  to  right:  Ernst  van  Eck,  Jan  van  den Broek,  Nicolette  Poelen,  Teun  Dings,  Hay  Geurts,  Elena Marchiori, Muriel  vanTeeseling, Klaas Landsman, Leonie Kamminga and John van Opstal  

Page 62: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 

60    R H A   ‐   F NW I  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Colofon 

Productie, Design & Layout  Ernst R.H. van Eck 

Photography cover:    Dick van Aalst 

Print:        Rikken print bv 

Page 63: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 

Page 64: Radboud Honours Academy FNWI Yearbook 2013 2014 · 2017-02-01 · Preface 4 RHA ‐ FNWI Preface With due pride we present to you the yearbook of the disciplinary programme of the

 

Postal address: 

RHA FNWI 

Faculty of Science 

Radboud University Nijmegen 

PO Box 9010 

6500 GL Nijmegen 

 

Visiting address: 

Heyendaalseweg 135 

6525 AJ Nijmegen 

 

www.ru.nl/rha/fnwi/