ERC Starting Grant voor zeven Utrechtse onderzoekers

Zeven Utrechtse onderzoekers ontvangen dit jaar een ERC Starting Grant. De European Research Council kent de beurs van 1,5 miljoen euro toe aan Danny Broere, Bas van Ravensteijn, Tatiana Acevedo Guerrero, Xiao-Shan Yap, Tessa Diphoorn, Ruud Hortensius en Mirjam Belderbos (Prinses Máxima Centrum). Dankzij de beurs kunnen ze een eigen onderzoekproject opzetten, een onderzoeksteam samenstellen en wetenschappelijke ideeën uitwerken.

Projecten en laureaten

N2-CONVERT: Converting N2 directly into amines through multimetallic catalysis

Met mijn team ga ik op jacht naar fundamentele inzichten over hoe we inert stikstofgas kunnen laten reageren met behulp van meerdere metaalatomen. Uiteindelijk hopen we het maakproces van stikstofhoudende moleculen te verduurzamen.”

Moleculen die stikstofatomen bevatten (amines) zijn belangrijke onderdelen van bijvoorbeeld geneesmiddelen, verf en plastics. Alle stikstofatomen hierin zijn afkomstig van stikstofgas uit de lucht. Deze stikstofatomen zijn echter lastig te verkrijgen, omdat stikstofgas moeilijk reageert met andere moleculen. Met behulp van katalysatoren – stoffen die chemische reacties kunnen versnellen zonder dat ze zelf verbruikt worden – kan stikstof wél reageren. Dit proces kost nu nog veel energie, omdat het proces hoge temperaturen vereist en uit vele stappen bestaat.

Danny Broere wil met de ERC-financiering ontwerpstrategieën ontwikkelen om nieuwe moleculaire katalysatoren te maken die stikstofgas in één stap kunnen omzetten naar amines. Zijn inspiratie haalt hij uit de natuur: natuurlijke katalysatoren kunnen stikstof al omzetten bij kamertemperatuur, terwijl chemici daar vierhonderd tot zeshonderd graden voor nodig hebben. Broere hoopt te leren hoe de natuur dit doet en wil deze kennis vervolgens combineren met de grotere moleculaire gereedschapskist die chemici hebben. Zo kan hij bijdragen aan het verduurzamen van het productieproces van amines.

Broere ontwerpt de nieuwe katalysatormoleculen zelf, waarbij hij twee tot vier metaalatomen in een organisch molecuul plaatst en hun afstand en plaats ten opzichte van elkaar kan variëren. Vervolgens kan hij deze systemen testen, met elkaar vergelijken en onderzoeken hoe effectief en efficiënt elk katalysatordesign is.

POLYPATH: The Journey Matters: Pathway Complexity in Polyplex Formation

Met de nieuwe microscoop kunnen we in real-time volgen hoe farmaceutische nanodeeltjes worden opgenomen in een cel en hoe ze daar werken. Zo kunnen we systematisch kijken welke eigenschappen zo’n deeltje nodig heeft om goed te werken.

Bas van Ravensteijn en zijn team maken nanomaterialen om geneesmiddelen op een veilige manier naar de juiste plek in het lichaam te vervoeren. Hun focus ligt op polymere nanodeeltjes: langgerekte moleculen die genetisch materiaal met een farmaceutische werking kunnen insluiten en gericht kunnen afgeven. Nanofarmaceutica voorkomen voortijdige afbraak van medicijnen in het lichaam en bevorderen de opname ervan.

De toegekende ERC Starting Grant biedt Van Ravensteijn de kans om onderzoek te doen naar een nieuw productieproces van nanofarmaceutica. Deze nieuwe techniek zorgt voor beter gedefinieerde nanodeeltjes, wat leidt tot efficiëntere medicijnafgifte. De beurs stelt hem ook in staat om een gespecialiseerde microscoop aan te schaffen. Hiermee zal hij onderzoeken welke eigenschappen, zoals vorm en structuur, nanodeeltjes optimaal laten presteren als medicijnbezorgers.

Hoewel het nog te vroeg is om concrete uitspraken te doen over de effectiviteit van deze nieuwe polymere nanofarmaceutica in de behandeling van ziektes, ziet Van Ravensteijn potentie in de deeltjes. Ze kunnen in de toekomst misschien bijdragen aan geavanceerde behandelingen, zoals het doelgericht aanpakken van tumoren en de toepassing van gentherapie voor verschillende ziektebeelden.

HOMESCAPES: Homescapes make the world we live in? A multi-sited study to unpack more-than-human

Ik kan nu een project uitvoeren waarin, na training, leden van de gemeenschap samenwerken met sociale wetenschappers om hun doorleefde ervaringen te bundelen en te interpreteren.

Dankzij deze subsidie kunnen Guerrero en haar team een onderzoek starten naar het dagelijks leven van huishoudens in Semarang, San Andrés en Maputo. De bewoners met een laag inkomen in alle drie de middelgrote, 'gewone' steden zijn afhankelijk van verschillende waterbronnen vanwege de onbetrouwbaarheid van de gemeentelijke toevoersystemen. In Semarang zijn de bewoners vooral afhankelijk van grondwater, in San Andrés vooral van geoogste regen en in Maputo van intermitterend leidingwater. Door huislandschappen te bestuderen zal Guerrero in staat zijn om het vanzelfsprekende te ondervragen en licht te werpen op zowel de repressieve als de emancipatoire dimensies van het alledaagse.

PLANETSTEWARDS: Planetary stewardship in view of Earth-Space sustainability

Het PLANETSTEWARDS project ontrafelt hoe we tot een toekomst kunnen komen waarin menselijke handelingen in de ruimte prioriteit geven aan duurzaamheid tussen aarde en ruimte.

Menselijke activiteiten in de ruimte hebben de afgelopen jaren een exponentiële groei doorgemaakt, maar we weten nog veel te weinig over hoe deze activiteiten de milieuomstandigheden op aarde en in de ruimte kunnen beïnvloeden. Op dit moment zien verschillende actoren in de ruimtevaart - gedreven door verschillende belangen - verschillende bestuursbenaderingen om duurzaamheidscrises op planetair niveau op te lossen, door middel van gevarieerde strategieën voor het beheer van ruimtebronnen en de uitoefening van invloeden op socio-technische, culturele en politieke activiteiten op aarde.

Yap analyseert en vergelijkt de verschillende planetaire bestuursbenaderingen (staatsgestuurd, marktgestuurd en gemeenschapsgestuurd) en de invloed ervan op de duurzaamheid van de aarde en de ruimte.

ARMIES: Making Sense of Communities of Arms

Met mijn onderzoeksproject hoop ik onder meer te begrijpen wat de rol van vuurwapens is in uiteenlopende samenlevingen.

Het project van Tessa Diphoorn is gebaseerd op etnografisch veldwerk waarbij de onderzoekers zich zullen onderdompelen in groepen mensen waar vuurwapens centraal staan. Denk aan schuttersverenigingen en jachtclubs. Diphoorn: “Deze gemeenschappen kunnen binnen samenlevingen ontwrichtend zijn, en een enorme macht uitoefenen.” 

F-AI-MILY: Understanding and embracing artificial agents’ impact on the social dynamics of families

We denken dat kunstmatige intelligentie een hulpmiddel kan zijn om de sociale dynamiek binnen families, indien nodig, ten goede te veranderen.

Ruud Hortensius gaat zich met zijn project toeleggen op kunstmatige intelligentie binnen families. Hortensius: “We zien dat families steeds meer gebruikmaken van kunstmatige intelligentie, zoals virtuele assistenten Alexa en Google Home en ook fysieke robots. Maar we weten nog niet welke impact deze interacties hebben op de familiedynamiek”.

RESTART: How is blood (re-)made? Regeneration of human hematopoietic stem cells after transplantation

Mirjam Belderbos ontvangt vanuit haar aanstelling bij het Prinses Máxima Centrum een ERC Starting Starting Grant van 1,5 miljoen euro voor het RESTART onderzoeksproject.