Jaarboek 2009

Jaarboek 2009
Chemische Wetenschappen
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
1 Chemische Wetenschappen
Jaarboek 2009
Chemische Wetenschappen
Den Haag november 2009
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Chemische Wetenschappen
2 Chemische Wetenschappen
Colofon
Redactie
Annemarijke Jolmers, Jennifer Schuytvlot,
Marjolein Schlarmann, Ursula Bihari
Fotografie
Sicco van Grieken
Ontwerp
Tegenwind grafisch ontwerpburo, Roelant Meijer
Druk
Artoos, Rijswijk
Uitgever
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Gebied Chemische Wetenschappen
Bezoekadres:
Anna van Saksenlaan 51
Den Haag
Postadres:
Postbus 93470 2509 AL Den Haag
Telefoon 070 344 07 40
Fax 070 344 07 87
E-mail [email protected]
Website www.nwo.nl/cw
Den Haag, november 2009
3 Chemische Wetenschappen
Introductie
Het NWO-gebied Chemische Wetenschappen (CW) richt zich op het stimuleren van excellent
vernieuwend fundamenteel en toepassingsgericht onderzoek. CW doet dit onder meer door de
subsidiëring van onderzoeksprojecten en -programma’s en de organisatie van wetenschappelijke bijeenkomsten. Het werkveld van NWO-CW is verdeeld in drie focusgebieden die elkaar
aanvullen en gedeeltelijk overlappen:
-Chemie in relatie met Biologie en Medische Wetenschappen
-Chemie in relatie met Fysica en Materialen
-Chemie in relatie met Duurzaamheid en Technologie
In dit jaarboek laat Chemische Wetenschappen zien hoe zij in 2008 haar missie heeft uitgevoerd. Ter introductie geven de directeur en de voorzitter van het gebiedsbestuur Chemische
Wetenschappen in een gezamenlijk interview hun visie op de ontwikkelingen binnen het chemische veld. Aansluitend NWO-CW in vogelvlucht; een kort overzicht met facts en figures over
de chemiesector en de middelen die NWO verdeelt. In vijf hoofdstukken komen respectievelijk
de strategische activiteiten, chemische wetenschappen in internationaal verband, een overzicht
van de activiteiten op het gebied van kennisoverdracht en communicatie, de toekenningen met
– bij de belangrijkste subsidies- een korte omschrijving van de projecten, en de jaarverslagen
van de studiegroepen aan bod. Het jaarboek sluit af met overzichten van bestuurs- en commissieleden, de bureaumedewerkers en financiën. Als afzonderlijk katern vindt u interviews met
onderzoekers die in 2008 ofwel via een subsidie ofwel op een andere manier veel met NWO-CW
te maken hadden.
4 Chemische Wetenschappen
Inhoud
Louis Vertegaal en Evert Jan Baerends in gesprek 7
CW in vogelvlucht 10
1 Jaaroverzicht: Naar een environment of excellence
12
1.1 Strategielijn 1 - Ruimte voor onderzoekers 14
1.2 Strategielijn 2 - Wetenschap voor de samenleving 16
1.3 Strategielijn 3 - Bundeling van krachten 20
Interviews
prof. dr. Jacob de Vlieg 25
prof. dr. Douwe Breimer 29
dr. Petra de Jongh 33
prof. dr. Rienk van Grondelle 37
dr. ir. Anja Palmans 41
prof. dr. Jurriaan Huskens 45
prof. dr. ir. Leon Lefferts 49
prof. dr. Hermen Overkleeft 53
dr. Holger Rehmann 57
dr. Huib Ovaa 61
2 Chemische Wetenschappen in internationaal verband
2.1 NWO-CW nieuwe partner in CECAM voor computational science 66
2.2 Excellent onderzoek via Europese ERA-netten 67
2.3 ERA-Chemistry 67
2.4 ACENET 68
2.5 ERA-IB 68
2.6 CERC3 68
2.7 EUROCORES 69
2.8 EuroMEMBRANE 69
3 Communicatie en kennisoverdracht
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
CW Studiegroepbijeenkomsten 72
‘Women in chemistry’ bij NWO 72
De Talentendagen en Talent Classes van NWO 72
CW op BioCareer Event 73
Experiment NL 73
Chemie is Overal 73
72
64
5 Chemische Wetenschappen
4 Toekenningen 2008
4.1 TOP-subsidies en de ECHO-projectsubsidies 76
4.2 Vernieuwingsimpuls 83
4.3 Vernieuwingsimpuls Veni 83
4.4 Vernieuwingsimpuls Vidi 84
4.5 Vernieuwingsimpuls Vici 85
4.6 Athena 86
4.7 Aspasia 86
4.8 NWO-Middelgroot 86
76
4.9 NWO-Groot 87
4.10 Rubicon 88
4.11 Toptalent 89
4.12 IBOS (Integratie Biosynthese & Organische Synthese) 90
4.13 Bezoekersbeurs 91
4.14 Samenwerking NWO-DFG 91
5 Studiegroepen
5.1 Analytische Scheikunde 94
5.2 Biomoleculaire Chemie 95
92
5.3 Coördinatiechemie en Homogene Katalyse 96
5.4 Chemie van de Vaste Stof en Materiaalkunde 97
5.5 Eiwitten 98
5.6 Farmacochemie 99
5.7 Kristal- en Structuuronderzoek 100
5.8 Katalyse (NIOK) 101
5.9 Lipiden en Biomembranen 102
5.10 Macromoleculen 103
5.11 Nucleïnezuren 104
5.12 Ontwerp en Synthese 105
5.13 Procestechnologie 106
5.14 Structuur en Reactiviteit 107
5.15 Spectroscopie en Theorie 108
5.16 Vloeistoffen en Grensvlakken 109
Naslag
110
Financieel overzicht 112
Gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen 113
Bureau Chemische Wetenschappen / ACTS 113
Samenstelling programmacommissies en stuurgroepen 2008 114
Lijst met afkortingen van programma’s en organisaties 117
6 Chemische Wetenschappen
7 Chemische Wetenschappen
Louis Vertegaal en Evert Jan Baerends over successen en uitdagingen uit verleden en toekomst
Scheikundig onderzoek
is het meest toepasbaar
van alle onderzoek
Terugblikkend op 2008 zijn er successen te vieren. Vooruitblikkend blijft er genoeg te hopen,
te dromen én te realiseren. Een gesprek met Louis Vertegaal, directeur NWO Chemische
Wetenschappen (CW), en Evert Jan Baerends, hoogleraar aan de Vrije Universiteit
Amsterdam en voorzitter van het gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen.
Wat is het meest opvallende van afgelopen jaar?
Evert Jan Baerends (EJB): “Het Sectorplan natuurlijk! Dat is een zeer prominente mijlpaal van
het afgelopen jaar. Voor het gebied Chemische Wetenschappen, maar ook voor mij als onderzoeker. Al jaren maakten de universiteiten zich zorgen: ze zagen zowel de staf als de studentenaantallen als de financiële middelen steeds verder afnemen. Er is tussen de universiteiten
veel en lang gepraat over de vraag hoe ze het tij konden keren, en wie dat zou moeten
doen.”
Hoe is NWO-CW betrokken geraakt bij het Sectorplan?
EJB: “Bij CW ontstond al zo’n vijf jaar geleden het besef dat er iets gedaan moest worden tegen
de voortschrijdende afkalving van de universitaire chemie. NWO stelt zich duidelijk niet
alleen op als subsidieverstrekker, maar heeft een grotere betrokkenheid bij het wetenschappelijk onderzoek. Onder de bezielende leiding van toenmalig voorzitter Bert Meijer werd een
erg ambitieus plan opgesteld voor een grote, structurele financiële injectie in de universitaire
chemie. Dat is vervolgens, nadat de chemie door het Innovatieplatform tot sleutelgebied verklaard was, door de Regiegroep Chemie bij het ministerie ingediend als actieplan voor structuurverbetering van de academische chemie.”
Louis Vertegaal (LV): “Op dat moment was de discussie tussen de universiteiten volledig vastgelopen en was er voor CW een rol te vervullen. Ons voordeel is dat we minder rekening hoeven te houden met de specifieke belangen van elke afzonderlijke universiteit.”
EJB: “Inderdaad, vanuit CW konden we boven de discussie uitstijgen. Daarbij heeft de steun
van de chemische industrie via de Regiegroep Chemie enorm geholpen.”
LV: “Wij konden goed vanuit het brede perspectief kijken: de chemie, de chemici en het
onderzoek zijn van hoge kwaliteit. Hoe kunnen we dat bewaren en nog verder verbeteren?
Het nationaal belang ja, zo je wilt.”
8 Chemische Wetenschappen
Louis Vertegaal en Evert Jan Baerends over successen en uitdagingen uit verleden en toekomst
Wat heeft het opgeleverd?
LV: “Door het vraagstuk te benaderen vanuit dat nationale perspectief waren wij in staat het
proces toch vlot te trekken, en kwam het Sectorplan voor de chemie tot stand. Toen we dat
aanboden bij OCW, bleek men het daar het liefst gecombineerd te zien met iets soortgelijks
voor de natuurkunde. Tezamen werd dat het Sectorplan Natuur- en Scheikunde, dat we
opnieuw aanboden aan de minister. Na al die inspanningen is het heel bevredigend dat het
vorig jaar is gelukt om extra budget los te krijgen: vanaf 2011 twintig miljoen op jaarbasis,
wat we eerlijk verdelen over de twee sectoren.”
Wat betekent het Sectorplan voor de chemie?
EJB: “Bijzonder is dat het behoorlijk sterke uitspraken bevat over het academisch veld, bijvoorbeeld de samenwerking tussen de twee Amsterdamse universiteiten. Voor hun masteropleiding werken zij al samen, maar op bachelor-niveau is dit nieuw. Dat voert best ver voor
universiteiten, maar de bereidheid is er dan toch maar. Zo urgent ís de situatie ook gewoon.”
LV: “Zo’n samenwerking betekent veel. De UvA en VU afzonderlijk hebben kleine opleidingen, maar door die te combineren komen ze heel sterk te staan.”
EJB: “Wat een grote rol speelde bij de acceptatie van het plan door OCW, is de keuze per universiteit voor bepaalde zwaartepunten. Dat is een belangrijk onderdeel – zo niet de essentie –
van het Sectorplan. Een universiteit bepaalt positie aan de hand van enkele zwaartepunten
en kiest ervoor om alleen daarin te excelleren. Tegelijkertijd blijft de concurrentie binnen
Nederland overeind, omdat er altijd nog andere universiteiten zijn die zich deels met
dezelfde zwaartepunten bezighouden.”
LV: “Daarmee heeft de chemie gekozen voor focus en massa, en blijf je elkaar onderling toch
scherp houden - wat nodig is voor excellent onderzoek.”
EJB: “Focus en massa vormen in feite de basis voor de punten die we met het Sectorplan willen aanpakken: aantrekkelijke opleidingen van uitstekende kwaliteit, meer studenten, meer
personeelsplaatsen en mogelijkheden voor de wetenschappelijke staf, een betere uitgangspositie om financiële middelen te werven.”
Hoe zit het met het imago van de chemie?
EJB: “Studenten kiezen eerder voor opleidingen als Medische Natuurwetenschappen, Science
& Business, Forensic Science. Dit soort studies, waar de scheikunde niet direct herkenbaar is
vanaf de buitenkant, doet het wél goed. Niet veel mensen kiezen nog voor scheikunde pur
sang.”
LV: “Het echte probleem is de onbekendheid! Ik ben daarom blij dat de Regiegroep Chemie
het traject ‘Chemie is overal’ is begonnen om het imago van de chemie te verbeteren. Mensen
weten ten eerste niet dat hun beeld onjuist is. Maar ze weten ook niet wat je allemaal met
chemie kunt, dat het zo veel toepassingen heeft in onze samenleving.”
EJB: “Terwijl juist chemie overal om ons heen is! Scheikundig onderzoek is eigenlijk het meest
toepasbaar van alle onderzoek. Vroeg of laat heeft het altijd zijn nut, ook al weet je dat niet
meteen op het moment zelf. Ga maar na: in de negentiende eeuw stonden wetenschappers in
de koolteer te roeren om die prut beter te leren kennen. Als hun toen was verteld ‘stop er
maar mee, ga maar iets nuttigs doen’, dan hadden we nu praktisch de hele organische chemie
kunnen vergeten en waren ook de polymeren nooit ontdekt.”
LV: “Hoe fundamenteel ook, chemie is toch altijd ook heel toepasbaar.”
9 Chemische Wetenschappen
Hoe gaat NWO-CW om met die onzekerheid over
de maatschappelijke toepasbaarheid van onderzoek?
LV: “We letten momenteel goed op de balans tussen het nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek
en het meer maatschappelijk geïnspireerde onderzoek. De afgelopen periode is veel aandacht
uitgegaan naar de Vrije competitie. Het budget daarvoor willen we zeker op een omvangrijk
niveau houden; tien à twaalf miljoen euro is het minimum. Maar daarnaast gaan we ook meer
inzetten op thematische programma’s.”
Wat is de reden dat CW meer thematisch onderzoek wil faciliteren?
LV: “Daar zijn meerdere redenen voor. We hebben in onze meerjarenstrategie Naar een environment of excellence geconstateerd dat de chemie, behalve een eigenstandige wetenschap,
ook steeds meer een ‘enabling science’ is. Dus een wetenschap die andere disciplines ondersteunt en daardoor nieuwe dingen mogelijk maakt. Dan is samenwerking een logische stap.
Nieuwe programma’s als Astrochemie en Science for Arts zijn daar een goed voorbeeld van.
In de tweede plaats kunnen we de chemie beter zichtbaar maken bij andere disciplines als we
prominenter meedraaien in de NWO-thema’s, waaraan altijd minstens drie NWO-gebieden
deelnemen.”
EJB: “Maar nogmaals, we zijn ons terdege bewust van het belang van serendipiteit in wetenschappelijke ontdekkingen. De Vrije competitie blijft dus het belangrijkste instrument.”
LV: “We kijken goed hoe we onze beperkte middelen strategisch kunnen inzetten. En natuurlijk
blijven we daarnaast nieuwe middelen aanboren om onze slagkracht, en daarmee de mogelijkheden voor onderzoekers, verder te vergroten.”
10 Chemische Wetenschappen
CW in vogelvlucht
Succes voor Nederlandse chemici
Het chemisch onderzoek in Nederland is
van een uitzonderlijk hoog niveau. Het
internationaal gezaghebbende instituut
Thomson Reuters berekende dat
Nederland op de tweede plaats staat in
de internationale ranglijst van impact
van wetenschappelijk onderzoek in de
chemie. Als financier van excellent
wetenschappelijk onderzoek maakt dit
ook NWO-CW trots op de Nederlandse
chemici. De Verenigde Staten staat op
één en de top-3 wordt gecompleteerd
door Zwitserland.
Nog meer succes voor Nederlandse chemici
De European Research Council (ERC)
In de competitie voor ervaren onder­
opende in 2008 de eerste calls binnen
zoekers in de Physical Sciences and
haar ERC Ideas-programma. ERC Ideas is
Engineering, de ERC Advanced Grant,
een prestigieus open programma, verge-
werden van de 997 voorstellen 105 geho-
lijkbaar met de Vrije competitie of
noreerd, waarvan 9 aan onderzoekers in
Vernieuwingsimpuls. Bij de ronde voor
Nederland. Onder hen de chemici Ben
jonge onderzoekers, de ERC Starting
Feringa en Jaap Schouten. In de eerste
Grants, gingen 26 van de circa 300 grants
ERC Advanced Grant competitie voor de
naar wetenschappers die hun onderzoek
Life Sciences werden van de 776 voorstel-
aan een Nederlandse instelling gaan uit-
len 78 gehonoreerd, waarvan 3 aan
voeren. Volgens de door de ERC uitgege-
onderzoekers in Nederland. Onder hen
ven statistieken is Nederland daarmee
de moleculair onderzoeker Hans Clevers.
uitermate succesvol bij het binnenhalen
van de subsidie. Nederland staat op de
vierde plek na Groot-Brittannië, Frankrijk
en Duitsland.
Van de 26 gelukkigen hebben acht een
chemische achtergrond. Zij ontvingen
maximaal 2 miljoen euro voor een loop-
Kijk voor meer informatie over ERC op
tijd van 5 jaar. Onder hen zijn prof. Luc
www.nwo.nl/erc.
Brunsveld (TU/e), dr. Bas de Bruin (UvA),
dr. Armagan Koçer (RUG), dr. Rene
Ketting (NIOB-KNAW) en dr. Sander
Woutersen (UvA). Zowel De Bruin als
Koçer, Ketting en Woutersen hebben een
Vernieuwingsimpuls-subsidie op hun
naam staan die toegekend is door NWO
Chemische Wetenschappen.
11 Chemische Wetenschappen
Verdeling man/vrouw
Bij aanvraag en toekenning van de belangrijkste
subsidievormen op hoofdaanvrager
25 toekenningen
ECHO
12
4
25
108 aanvragen
25
27
7
3
41
5
Vici
2
2
O=1
K
63
5
=
v.
55
T/
1
30
575
=
In
=4
E
=
87
33
Euro’s
Universiteit Leiden
5.358.500,00
Universiteit Utrecht
5.189.800,00
Radboud Universiteit Nijmegen
3.608.436,00
Technische Universiteit Eindhoven
2.573.000,00
Rijksuniversiteit Groningen
2.465.000,00
Universiteit van Amsterdam
2.413.000,00
Universiteit Twente
1.490.000,00
Erasmus MC
1.075.000,00
Wageningen Universiteit & Researchcentrum
720.000,00
Vrije Universiteit Amsterdam
533.800,00
TP = 13
240.000,00
Nederlands Kanker Instituut
240.000,00
26.741.536,00
41
P
Hubrecht Instituut voor Ontwikkelingsbiologie en Stamcelonderzoek
Totale waarde toekenningen NWO-CW 2008
Vidi
10
Uitgaven NWO-CW 2008
IS
Kennisinstelling (hoofdaanvrager)
5
Veni
11
3 5
31
6
3
13 vooraanmeldingen
Welke instelling krijgt wat?
TOP
1
=
69
45
TOP/ECHO=
8733
Persoonsgebonden = 6945
Thematische programma’s = 1341
Internationale samenwerkingsverbanden = 430
Investeringen = 551
Kennisoverdracht en algemeen= 635
Overige = 1575
Totaal uitgaven NWO-CW 2008 = 20210
In duizenden euro’s
12 Chemische Wetenschappen
13 Chemische Wetenschappen
Jaaroverzicht:
naar een
environment
of excellence
14 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
1Jaaroverzicht: naar een
environment of excellence
In 2008 werd prof. dr. Bert Meijer opgevolgd door prof. dr. Evert Jan Baerends als voorzitter
van het Gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen. In zijn bestuursperiode zal hij onder
meer betrokken zijn bij de voorbereidingen van een gezamenlijke CW/ACTS-strategie voor
de chemie bij NWO. Deze zal in 2010 verschijnen als onderdeel en uitwerking van de NWO
Strategienota 2011-2014. Net als in de huidige strategieperiode blijft de focus bij ACTS liggen
op het toepassingsgerichte chemische onderzoek en bij CW op de meer fundamentele kant.
NWO-CW werkt aan een environment of excellence voor de chemie, de chemische technologie
en de toepassingen daarvan. Leidend daarvoor zijn de drie NWO-brede strategielijnen, zoals
uitgewerkt in de strategienota Naar een environment of excellence 2007-2011, en de kaders
die zijn overeengekomen binnen de Regiegroep Chemie.
1.1 Strategielijn 1 - Ruimte voor onderzoekers
Toponderzoek is het werk van toponderzoekers en de hoge kwaliteit van het chemisch onderzoek in Nederland is te danken aan een relatief grote groep van excellente chemici. Het behouden en bevorderen van deze kwaliteit is een van de hoofddoelstellingen van CW. Dit is dan ook
de strategielijn waaraan CW het meeste gewicht toekent bij de verdeling van haar budgetten.
TOP en ECHO voor nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek
TOP en ECHO vormen gezamenlijk de Vrije competitie van NWO-CW. De ECHO-subsidie is
bestemd voor de uitwerking van creatieve, grensverleggende ideeën. De TOP-subsidie is voor
gerenommeerde onderzoeksgroepen met een bewezen track record, met als doel een uitdagende onderzoekslijn verder uit te bouwen.
CW hecht veel waarde aan deze competitie voor nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek.
Daarom gaat al jaren een aanzienlijk deel (circa de helft) van het budget naar TOP/ECHO: jaarlijks zo’n 12 miljoen euro. Met extra steun van het Algemeen Bestuur en een kleine extra bijdrage uit de CW-beleidsruimte is in de ronde 2007-2008 zelfs ruim 13 miljoen euro toegekend.
De Vernieuwingsimpuls bij Chemische Wetenschappen
In 2008 liepen er drie rondes van de Vernieuwingsimpuls: voor Veni, Vidi en Vici elk één. Net als
TOP en ECHO is de Vernieuwingsimpuls gericht op avontuurlijk, baanbrekend onderzoek. Een
tweede, niet minder belangrijk doel is de in- en doorstroom van onderzoekers aan de universiteiten te bevorderen.
Een belangrijke wijziging in 2008 voor de universiteiten was de afschaffing van de eigen bijdrage. Voorheen werd van de ontvangende universiteit verwacht dat zij 32,4% van het subsidiebedrag bijlegde. Voor de financiering van deze ronde zijn extra middelen door het Algemeen
Bestuur beschikbaar gesteld en heeft ook CW een extra eigen bijdrage geleverd. In totaal zijn in
de ronde 2008 bij CW tien Veni-, tien Vidi- en drie Vici-subsides (totaal bijna 12 miljoen euro)
toegekend.
Stimulans voor excellente vrouwelijke onderzoekers
De chemie kampt nog steeds met een gering aantal vrouwelijke onderzoekers. NWO-breed is
daarom het ASPASIA-programma geïntegreerd in de Vernieuwingsimpuls: een premieregeling
15 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
van 100.000 euro voor universiteiten die vrouwelijke Vidi-laureaten bevorderen tot universitair
hoofddocent (UHD), of Vici-laureaten tot hoogleraar. In 2008 ontving één Vici-laureaat van
NWO-CW een volledige Aspasia-premie: prof.dr. Claire Wyman werd aan het Erasmus Medisch
Centrum benoemd tot bijzonder hoogleraar Moleculaire stralenbiologie.
Om de lacune voor Veni-laureaten op te vullen, lanceerde CW in 2007 de Athena-premie om de
wetenschappelijke carrière van jong vrouwelijk talent in de chemie te stimuleren. Een vrouwelijke Veni-laureaat krijgt een premie van 100.000 euro wanneer zij op een vaste positie wordt
benoemd. In 2008 kon CW de eerste Athena-premie toekennen, en wel aan dr. Louise van der
Weerd-Meulenkamp van het Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek. Zij kreeg de premie officieel uitgereikt tijdens het symposium Women in Chemistry, de eerste bijeenkomst die CW speciaal voor vrouwelijke chemici organiseerde (zie hierna).
Symposium Women in Chemistry
Women in Chemistry op 14 november 2008 stond in het teken van de kansen én valkuilen die
vrouwelijke chemici kunnen tegenkomen op hun weg naar de top. Enkele ervaren onderzoekers waren uitgenodigd om hun leven en loopbaan te delen met de toehoorders. Ook konden
de aanwezige vrouwen netwerken en ervaringen uitwisselen, en profiteren van de adviezen uit
twee workshoprondes. Met ruim zestig deelnemers was het een goed bezochte en succesvolle
bijeenkomst. De onderwerpen en de onderlinge contacten werden zeer gewaardeerd. Op basis
van deze eerste ervaringen en een evaluatie onder de genodigden, heeft het gebiedsbestuur
Chemische Wetenschappen besloten elke twee jaar een dergelijk symposium te organiseren.
Lees er meer over in het interview met dr. Petra de Jongh, spreker op het symposium, op pag 33.
NWO-Middelgroot en -Groot
Deze twee investeringsprogramma’s zijn geheel gericht op apparatuur voor onderzoek: NWOMiddelgroot voor investeringen tot 900.000 euro, NWO-Groot voor investeringen boven dat
bedrag.
CW kreeg eind 2008 bijna 2 miljoen euro toegekend van het Algemeen Bestuur voor investeringen NWO-Middelgroot, in te zetten in de rondes 2008-2009 tot en met 2012-2013. Dit vormt
een welkome bijdrage aan de noodzakelijke inhaalslag op het terrein van scheikundige onderzoeksapparatuur. In de ronde 2008-2009 zijn drie voorstellen gehonoreerd (totaal 1,3 miljoen
euro).
Binnen het investeringsprogramma NWO-Groot deed de chemie het goed in 2008. Zes van de
negen voorstellen die gehonoreerd werden, waren chemisch van aard of chemie-gerelateerd.
Op een totaal van acht ingediende chemische/chemiegerelateerde voorstellen, is dat in alle
opzichten een uitstekende score.
Toegang tot synchrotron DUBBLE gegarandeerd
In 2008 besloot het gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen om voor meerdere jaren bij te
dragen aan DUBBLE, de Nederlands-Belgische bundellijn bij de European Synchrotron Radiation
Facility (ESRF) in Grenoble. Omdat toegang tot zulke grootschalige meetapparatuur voor chemische onderzoekers van groot belang is, maakt NWO-CW hiervoor in totaal 1 miljoen euro
beschikbaar tot 2012. Samen met de bijdragen van het gebied Natuurkunde, het Algemeen
Bestuur en STW, biedt dit – tot op zekere hoogte – gegarandeerde toegang tot deze beamline.
Uiteraard worden voorstellen in competitie beoordeeld om de beste te honoreren.
16 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
1.2 Strategielijn 2 - Wetenschap voor de samenleving
De maatschappelijke vraag naar kennis neemt toe. Chemisch onderzoek draagt bij aan het
vergaren van meer kennis van moleculaire processen en reacties: kennis die ingezet kan worden
om productieprocessen duurzamer te laten verlopen, om nieuwe materialen te ontwikkelen en
om in te zetten bij de bestrijding van ziektes. Al vroeg zorgde NWO Chemische Wetenschappen
in diverse initiatieven met industrie en overheid ervoor dat maatschappelijke vragen worden
aangepakt. Ook universiteiten en onderzoeksinstellingen houden zich daar meer en meer mee
bezig.
NWO-thema’s voor maatschappelijk gedreven onderzoek
NWO heeft in de huidige strategieperiode dertien thema’s aangewezen om daarmee in te
spelen op actuele ontwikkelingen in wetenschap en maatschappij. In deze thema’s participeren
altijd minstens drie NWO-gebieden. Bonussen zijn er vanuit het Algemeen Bestuur voor die
thema’s die een bijzonder sterke maatschappelijke component weten te realiseren.
De chemie speelt als eigenstandig wetenschapsgebied én als enabling science een belangrijke
rol in het multidisciplinaire onderzoek binnen de volgende NWO-thema’s: Funderend
Energieonderzoek; Systeembiologie; Nanowetenschap en –technologie; Duurzame Aarde en
Research & Innovation in Smart Creative Contexts. Het onderzoek in de nieuwe thema’s zal
vooral vanaf 2009 tot wasdom komen.
Uit eerdere NWO-thema’s zijn ook onderzoeksprogramma’s voortgekomen waarin CW participeert. Voor de meeste daarvan beginnen zich nu resultaten af te tekenen en komt de eindstreep in zicht.
Van Molecuul tot Cel
Aan dit programma dragen de NWO-gebieden Chemische Wetenschappen, Exacte Weten­
schappen en Aard- en Levenswetenschappen, en het Algemeen Bestuur, gezamenlijk 8,6 miljoen
euro bij. De focus ligt op de complexe mechanismen van biologische processen op het integratieniveau van molecuul tot cel. Dwarsverbanden en samenwerking worden gestimuleerd tussen
de biologische, fysische, chemische en mathematische disciplines en de informatica.
Het programma kent negentien onderzoeksprojecten waarvan het merendeel in 2008 is afgerond. De officiële afronding vindt in 2009 plaats met een symposium.
Combinatoriële Chemie
Combinatoriële chemie is de technologie die het mogelijk maakt om in één procesgang vele
nieuwe stoffen te synthetiseren. De nieuwe stoffen kunnen vervolgens gescreend worden op
gewenste structuur, (biologische) activiteit of andere gewenste eigenschappen. Deze techno­
logie voorziet de chemische en farmaceutische industrie in hun behoefte om in korte tijd veel
verschillende stoffen te synthetiseren en te screenen op gewenste eigenschappen voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.
Bij de start was combinatoriële chemie in Nederland nog nauwelijks geïntegreerd in het academisch onderzoek en onderwijs. Het doel van het programma was dan ook de combinatoriële
chemie op academisch niveau te bevorderen, met onder meer als gevolg de integratie van deze
technologie in de training van (toekomstige) onderzoekers. Het programma had een totale
omvang van 3,4 miljoen euro en werd mede gefinancierd door het ministerie van Economische
Zaken en de chemische en life sciences-industrie (DSM, Solvay Pharmaceuticals, Schering-Plough
vh. Organon).
17 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
De tien projecten uit het programma Combinatoriële Chemie zijn inmiddels afgerond; in 2009
wordt een eindrapport opgeleverd.
Scheidingstechnologie
De onderzoeken in dit programma zijn gericht op integratie van reactie en scheiding; op solvent
intensification; en op scheidingsprincipes voor duurzame processen. 50 tot 90 procent van de
bestaande productieprocessen bestaat uit scheidingen ten behoeve van terugwinning, zuivering en recycling van processtromen. Door de bestaande scheidingstechnieken te verbeteren
kan de chemische industrie haar processen intensifiëren en zo tot gesloten, schone en duurzame processen komen.
Het programma is een samenwerking tussen CW en STW en heeft een omvang van 3,3 miljoen
euro. De laatste van de in totaal acht onderzoeksprojecten worden afgerond in 2009.
Biomoleculaire Informatica
Dit programma (totaal 4,9 miljoen euro) is een samenwerkingsverband van CW met Exacte
Wetenschappen, Aard- en Levenswetenschappen en Medische Wetenschappen. Doel van het
programma was om de biomoleculaire informatica (BMI) in Nederland te versterken in het
kader van het moderne life science-onderzoek, inclusief genomics, door de vorming van gespecialiseerde BMI-onderzoeksgroepen (zwaartepunten/expertisecentra) te stimuleren en door
BMI-expertise in te brengen in biomoleculaire onderzoeksgroepen.
Met BMI heeft NWO destijds de basis gelegd voor de verdere ontwikkeling van de bioinformatica. Deze ontwikkeling wordt onder meer voortgezet in het Netherlands BioInformatics Center.
Het BMI-programma werd op dinsdag 16 december 2008 afgesloten met een eindsymposium en
het aanbieden van het eindrapport, waarin naast korte samenvattingen van alle projecten ook
drie interviews met inspirerende onderzoekers zijn opgenomen. Het programma haalde zijn
doelen ruimschoots.
Lees er meer over in het interview met prof. dr. Jacob de Vlieg,
voorzitter van de programmacommissie BMI, op pagina 25.
European Technology Platform for Sustainable Chemistry
Het European Technology Platform for Sustainable Chemistry (ETP SusChem) is opgericht om de
concurrentiepositie van de Europese industrie te verbeteren met behulp van onderzoek en ontwikkeling in de chemie, biotechnologie en chemische technologie. Dit moet leiden tot meer en
betere innovaties. De directeur van NWO-CW heeft zitting in ETP SusChem en is voorzitter van
de Cooperation Section, een van de drie secties die in 2007 werden gevormd.
Voor de uitvoering van de onderzoeksagenda kent ETP SusChem verschillende ERAnetten,
waarin NWO-CW/ACTS een actieve rol speelt. Meer hierover in het hoofdstuk ‘Chemische
Wetenschappen in internationaal verband’.
Regiegroep Chemie: succesvol platform voor onderzoek en industrie
Stimuleren van een gunstig klimaat voor open innovatie, beter gestroomlijnde Europese
milieuregelgeving en een intensievere samenwerking tussen kennisinstellingen en het bedrijfsleven: dat is het streven binnen het Sleutelgebied Chemie, dat in 2005 door het
Innovatieplatform werd aangewezen als één van in totaal zes belangrijke pijlers van de
Nederlandse kenniseconomie. In dit Sleutelgebied werkt NWO-CW samen met onder meer de
18 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
VNCI. Gezamenlijk hebben zij destijds geijverd voor de erkenning van de chemie en zijn innovatieve waarde. De aansturing van het Sleutelgebied ligt bij de Regiegroep Chemie, waarvan CW
mede-oprichter is.
Belangrijk wapenfeit was de oplevering in 2007 van het Sectorplan Natuur- en Scheikunde voor
de versterking van focus en massa bij de universiteiten. Meer hierover leest u verderop in de
paragraaf ‘Jaarlijks tien miljoen voor versterking onderwijs en onderzoek’ (pag. 20). Daarnaast
werkt de Regiegroep Chemie onder meer aan verbetering van het imago van de chemie en aan
de stroomlijning van publiek-private samenwerkingsverbanden. Andere onderwerpen op de
agenda van de Regiegroep zijn onder meer het platform Advanced Chemical Technologies for
Sustainability (ACTS: zie hierna), dat bij NWO is ondergebracht. Tussen CW en ACTS bestaat een
goede samenwerking, waarbij ACTS het loket is voor toepassingsgericht onderzoek en CW voor
het nieuwsgierigheidsgedreven onderzoek.
Advanced Chemical Technologies for Sustainability (ACTS)
Onder de koepel Advanced Chemical Technologies for Sustainability (ACTS) lopen bij NWO vijf
onderzoeksprogramma’s die erop gericht zijn om wetenschap en vragen uit de industrie bij
elkaar te brengen. ACTS is een gezamenlijk initiatief van overheid (ministeries van EZ en
VROM), NWO en het bedrijfsleven. NWO Chemische Wetenschappen draagt financieel bij aan
twee programma’s van ACTS: Integratie Biosynthese en Organische Synthese (IBOS) en
Duurzaam Waterstof.
ACTS heeft de afgelopen jaren veel ervaring opgedaan in het samenwerken met industrie en
overheid en in het opzetten van modellen die uitwisseling van kennis tussen universiteiten en
bedrijfsleven bevorderen. Door de breed samengestelde programmacommissies wordt de maatschappelijke en industriële relevantie van het onderzoek getoetst. Innovatie is als onderwerp
inmiddels beter verankerd in het bewustzijn van de universitaire onderzoekers binnen de ACTSprogramma’s.
Tijdens de tweede editie van het evenement ACTS means Business op 2 oktober 2008 in Den
Haag presenteerden alle ACTS-programma’s hun onderzoek met een focus op hun bijdrage aan
duurzaamheid. Verder heeft ACTS in 2008 vier onderzoeksprojecten toegekend met een totaal
budget van ruim 800.000 euro, waarvan twee MKB-projecten binnen het IBOS-programma.
In deze projecten werken een universitaire groep en een MKB-onderneming samen aan één
onderwerp. Binnen het programma Duurzaam Waterstof zijn in 2008 vijf aio’s gepromoveerd en
bij IBOS twee aio’s. Ruim twintig artikelen zijn gepubliceerd in gerefereerde wetenschappelijke
tijdschriften.
Een van de aanbevelingen uit de evaluatie van ACTS eind 2007 was om een samenwerking met
de Regiegroep Chemie aan te gaan met het oog op de ontwikkeling van nieuwe publiek-private
samenwerkingsverbanden. Hiermee is in 2008 een start gemaakt. Met het aflopen van de vijf
ACTS-programma’s de komende jaren ligt de uitdaging voor ACTS in het formuleren – in
afstemming met de Regiegroep Chemie - van een visie en toekomstplannen, die ACTS in het
najaar van 2009 verwacht te presenteren. Deze zullen worden gecombineerd met CW tot een
gezamenlijke strategie voor de chemie bij NWO.
19 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
NIOK/VIRAN
NIOK staat voor Nederlands Instituut voor Onderzoek in de Katalyse en is een netwerk van
Nederlandse universiteiten die zich bezighouden met onderzoek in de verschillende gebieden
van katalyse. Als onderzoekschool verzorgt NIOK jaarlijks diverse cursussen voor wetenschappers en stimuleert de samenwerking met onderzoekers uit verschillende disciplines en universiteiten. NIOK wordt ondersteund door de industriële adviesraad VIRAN. CW/ACTS voert het
secretariaat van NIOK en VIRAN uit.
CatchBio
CatchBio is een onderzoeksprogramma gericht op chemokatalyse van biomassa, opgericht door
NIOK, gefinancierd uit het overheidsprogramma SmartMix ter bevordering van de samenwerking academia-bedrijfsleven. CW/ACTS voert het secretariaat van CatchBio uit.
Promotie van de chemie: ‘Zoeken naar Leven’
NWO-CW participeert in de tentoonstelling ‘Zoeken naar Leven’ in het Amsterdamse Science
Center NEMO. Deze tentoonstelling werd op 23 april 2009 geopend voor publiek. De bezoeker
wordt meegenomen naar het allereerste begin van het leven op onze aarde, zo’n 3,7 miljard
jaar geleden, om te laten zien hoe het allemaal begon. Ook wordt de vraag gesteld wat leven
eigenlijk is en hoe het mogelijk is dat leven ontstaat: wat is het verschil tussen levend en levenloos, hoeveel kans is er op leven elders in het heelal en hoe zou dat eruit kunnen zien? Met
behulp van filmpjes, spellen en experimenten maakt NEMO het mysterie van het leven boeiend
en begrijpelijk.
CW staat positief tegenover de laagdrempelige wijze waarop NEMO de wetenschap presenteert
aan jong en oud. Zo kan een breed publiek een aantrekkelijk beeld van de wetenschap krijgen.
De bijdrage van CW kwam geheel ten goede aan de herhaling van het Miller-Urey experiment
uit 1953 door de TU Eindhoven, dat het hart van de tentoonstelling vormt. Zoeken naar Leven is
vijf jaar lang te bezoeken.
Lees meer in het interview met dr. ir. Anja Palmans over het Miller-Urey
experiment aan de TU Eindhoven en in Science Center NEMO, op pagina 41.
20 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
1.3 Strategielijn 3 - Bundeling van krachten
Samenwerken is vanzelfsprekend binnen de chemie. Niet voor niets ontving de sector, in 2005
door het Innovatieplatform aangewezen als sleutelgebied, begin 2009 complimenten voor haar
organisatiegraad en de daaruit voortvloeiende slagkracht. Het sleutelgebied Chemie dankt zijn
sterke organisatie aan de Regiegroep Chemie, die wordt gevoed en ondersteund door de VNCI
en NWO-CW/ACTS.
CW/ACTS onderhoudt tal van contacten in binnen- en buitenland en faciliteert de samenwerking van anderen, bijvoorbeeld tussen toponderzoekers onderling maar ook van onderzoekers
met bedrijfsleven of overheid. Hier komen de twee belangrijkste samenwerkingsverbanden aan
de orde; een apart hoofdstuk is besteed aan de internationale partners.
Jaarlijks tien miljoen voor versterking onderwijs en onderzoek
Twintig miljoen voor de chemie en de natuurkunde: dat bedrag maakt het ministerie van OCW
jaarlijks vrij vanaf 2011 voor de structurele versterking van het wetenschappelijk onderwijs en
onderzoek in beide disciplines. Hoewel minder dan gevraagd, zien de betrokkenen Regiegroep Chemie, de universiteiten, NWO-CW en FOM - deze overheidsbijdrage als een groot
gezamenlijk succes.
Aan de basis ligt het Sectorplan Natuur- en Scheikunde, dat al in 2007 werd opgeleverd. Hierin
worden onder andere maatregelen voorgesteld om meer studenten te werven, meer personeelsplaatsen en betere carrièremogelijkheden te creëren, en het onderzoek in Nederland nog
meer te laten excelleren. De middelen die OCW hiervoor beschikbaar stelt, worden 50/50 verdeeld over beide disciplines. Voor de chemie gaat jaarlijks 1 miljoen naar onderwijs en outreachactiviteiten en 6 miljoen naar versterking van de eerste geldstroom. NWO-CW ten slotte krijgt
3 miljoen en verdubbelt dat met eigen middelen, zodat er binnen de tweede geldstroom 6 miljoen euro per jaar beschikbaar is voor de versterking van focus en massa in het kader van het
Sectorplan.
Lees meer in het interview met prof. dr. Douwe Breimer,
voorzitter van de Implementatiecommissie Sectorplan, op pagina 29.
Krachtenbundeling CW-studiegroepen
Van oudsher vormen de CW-studiegroepen een levendig forum voor onderzoekers. Ook spelen
zij een belangrijke rol in de beleidsvorming en de beoordelingsprocessen van CW. Jaarlijks ontmoeten de wetenschappers uit de zestien studiegroepen elkaar op in totaal tien bijeenkomsten,
die deels of geheel door NWO-CW worden gefinancierd.
In 2008 heeft het gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen aan enkele studiegroepen
gevraagd een gezamenlijke bijeenkomst te organiseren. Door minder bijeenkomsten te organiseren met meer deelnemers, kan kennis in breder verband worden uitgewisseld en samenwerking tussen wetenschappers uit verschillende (sub)disciplines worden gestimuleerd. Ook biedt
het betere mogelijkheden om (gast)sprekers uit te nodigen voor plenaire lezingen. Dat verhoogt de aantrekkingskracht op onderzoekers. Het is bovendien een kleinere belasting voor die
onderzoekers die lid zijn van meerdere studiegroepen. Dit alles overigens zonder dat de studiegroepbijeenkomsten hun functie als podium voor AIO-lezingen verliezen.
21 Chemische Wetenschappen / Jaaroverzicht
Als eerste werd in Veldhoven op 8, 9 en 10 december 2008 een gezamenlijke bijeenkomst
gehouden van de studiegroepen Eiwitonderzoek, Nucleïnezuren, Lipiden & Biomembranen.
Het programma bestond uit 28 sessies in drie dagen. Plenaire lezingen waren er van buitenlandse gastsprekers, onder wie Gregory Verdine (Harvard) en Manel Esteller (CNIO Madrid), en
van Vidi- en Vici-laureaten. Meer dan 200 posters werden getoond.
De opkomst was met 415 deelnemers vergelijkbaar met die van de afzonderlijke bijeenkomsten
in voorgaande jaren. Inhoudelijk waren de deelnemers erg te spreken over de nieuwe opzet.
Ook hebben velen waardevolle contacten opgedaan met mensen van buiten hun eigen specialisatie. “Voor herhaling vatbaar”, was dan ook de conclusie van de betrokken besturen: december 2009 staat opnieuw een gezamenlijke bijeenkomst op de agenda. In 2010 wordt hun
voorbeeld gevolgd door de fysisch-chemisch georiënteerde studiegroepen.
Lees er meer over in het interview met dr. Huib Ovaa, organisator
van de gezamenlijke studiegroepbijeenkomst, op pagina 61.
22 Chemische Wetenschappen
23 Chemische Wetenschappen
Interviews
24 Chemische Wetenschappen
25 Chemische Wetenschappen
25 Chemische Wetenschappen / Interview
prof. dr. Jacob de Vlieg
over het
in 2008 afgeronde
NWO-programma
Biomole­culaire
Informatica
Bioinformatica is niet meer weg te denken uit de
hedendaagse biologie en chemie. Het biedt
computergeoriënteerde methoden en databases om de
grote hoeveelheden biologische en chemische gegevens om
te zetten in bruikbare kennis. Jacob de Vlieg stond aan het
hoofd van het NWO-programma Biomoleculaire Informatica
(BMI), dat begon in 2000 en eind 2008 werd afgerond.
“We hebben onze doelen gehaald. Nu blijft het een
belangrijk aandachtspunt om de multidisciplinaire
samenwerking tussen de ‘droge’ en ‘natte’ biologen en
chemici vast te houden.”
26 Chemische Wetenschappen
26 Chemische Wetenschappen / interview
“Moderne
biologie
is bioinformatica
geworden en
omgekeerd”
Biologie is allang niet meer alleen de studie die levensprocessen beschrijft op basis van een beperkte hoeveelheid gegevens. Met de opkomst van genomics, onderzoek naar het
complete erfelijk materiaal en de functionele rol ervan,
produceren onderzoekers een overweldigende hoeveelheid
complexe data.
“Biologie en informatica waren altijd twee gescheiden vakgebieden”, zegt De Vlieg, Global Head Molecular Design &
Informatics bij het farmaceutische bedrijf Schering-Plough
en deeltijdhoogleraar Bioinformatica aan de Radboud
Universiteit van Nijmegen. “Met de komst van steeds meer
omics-technieken, alleen al in het onderzoek naar DNA, is
biologie verworden tot een zeer datagedreven wetenschap,
net als de natuurkunde. Bioinformatica is onlosmakelijk verbonden geraakt met de biologie.”
Breed pakket aan uitdagingen
Integratie van deze twee vakgebieden was het hoofddoel
van het programma BMI. Het ging van start in 2000 en was
het eerste NWO-programma van deze omvang dat vier
gebieden bij elkaar bracht: naast Chemische Wetenschappen
waren dat Aard- en Levenswetenschappen, Exacte
Wetenschappen en Medische Wetenschappen (nu ZonMW).
“NWO had het goed gezien: bioinformatica gaat over alle
disciplines heen”, geeft De Vlieg aan. “Dat was heel bijzonder. Daarbij waren we het snel over één ding eens: de biologische vraagstelling staat centraal. De biologische
uitdagingen werden daarom vooraf geformuleerd. Denk aan
vragen over evolutie, gezondheid, voeding, zaadveredeling,
medicijnen. Het was een breed pakket.”
De Vlieg herinnert zich nog de eerste vergadering van de
programmacommissie, aan een lange tafel, waar aan de ene
kant de biologen en chemici zaten en aan de andere kant de
informatici. “Het angstzweet brak me uit: hoe komen we
ooit bij elkaar? Toch werd het snel een hecht team.”
De samenwerking tussen bedrijfsleven en academische
wereld werkte ook goed. “Er werd gekozen voor een voorzitter uit het bedrijfsleven; ik zat toen bij Unilever. Dit om
het nut van probleemgericht werken te benadrukken.”
27 Chemische Wetenschappen
27 Chemische Wetenschappen / interview
Basis voor bioinformatica
In acht jaar tijd was de output groot. “We hebben de verschillende doelen gehaald”, zegt De Vlieg. Tien onderzoeksprojecten hebben geleid tot negentien proefschriften en vele
publicaties in wetenschappelijke tijdschriften. Er zijn bovendien vijftien databases en softwareapplicaties opgeleverd waar
de huidige bioinformatici nog steeds gebruik van maken. Veel
bioinformatici zijn via het BMI-programma opgeleid.
“Daarmee is de basis gelegd voor bioinformatica in
Nederland”, stelt De Vlieg. “De laatste tien, vijftien jaar heeft
een grote verschuiving in de biologie plaatsgevonden en deze
is nog steeds gaande. Moderne biologie is bioinformatica
geworden en omgekeerd. We hebben steeds meer biologen
die weten hoe ze moeten omgaan met complexe datasets. De
vragen zijn steeds uitdagender en bevinden zich steeds meer
op het grensvlak van verschillende disciplines; chemie, biologie
en informatica raken alsmaar hechter verweven. De vraag naar
steeds krachtiger, meer geïntegreerde bioinformatica neemt
toe.”
Toch signaleert De Vlieg dat er weer onderscheid ontstaat tussen de biologie en de bioinformatica. “Wetenschappelijke programma’s gefinancierd met specifiek geld voor bioinformatica
kunnen leiden tot isolatie, ofwel bioinformatica om de bio­
informatica. Dat lijkt me geen goede zaak.”
Nieuwe generatie
De Vlieg zou er veel voor voelen om een tweede BMIprogramma in het leven te roepen. “De moderne biologie is
veel verder dan tien jaar geleden. Er is behoefte aan een
nieuwe generatie bioinformatici. Er lopen op het moment
grote wetenschappelijke programma’s in Nederland, die feitelijk dezelfde geïntegreerde bioinformatica en e-science infrastructuur nodig hebben. Ik doel dan op bijvoorbeeld het
Center for Translational Molecular Medicine, het Netherlands
Genomics Initative en Topinstituut Pharma. Moderne bioinformatica is bij uitstek geschikt om disciplines bij elkaar te brengen en multidisciplinair onderzoek te katalyseren. We hebben
weer een nieuwe doorbraak in de bioinformatica nodig om de
volgende stap te kunnen maken.”
28 Chemische Wetenschappen
29 Chemische Wetenschappen
29 Chemische Wetenschappen / Interview
prof. dr. Douwe Breimer
over de
twintig miljoen
voor de natuuren scheikunde
Focus in het onderzoek aanbrengen en meer studenten
trekken die een hoger studierendement behalen.
Dat zijn de doelen van het Sectorplan Natuur- en
Scheikunde. Vanaf 2011 krijgen de twee sectoren ieder
10 miljoen euro per jaar, waarvan 7 miljoen rechtstreeks
naar de universiteiten gaat. De taak om dit bedrag te
verdelen ligt bij een implementatiecommissie onder leiding
van Douwe Breimer. “Er is de faculteiten veel aan gelegen.”
30 Chemische Wetenschappen
“Faculteiten
grijpen kans
om hun
focus te
versterken”
30 Chemische Wetenschappen / Interview
De Nederlandse chemie en fysica hebben een voortreffelijke
positie, en dat willen ze graag zo houden. Maar de laatste
jaren is de eerste geldstroom teruggedraaid en loopt het
aantal studenten terug. Reden genoeg voor de universiteiten om de nieuwe financiering voor het Sectorplan aan te
grijpen. “Het is niet toevallig dat beide sectoren zich samen
profileren”, zegt Breimer. “Er zijn genoeg thema’s met raakvlakken. Denk aan onderwerpen als energie, levensprocessen of gezondheid en milieu.” Voor de uitvoering van het
Sectorplan werd in 2008 financiering toegezegd door het
ministerie van OCW.
Het Sectorplan is gebaseerd op de afzonderlijke actieplannen van beide sectoren. Voor de chemie is dat ‘De perfecte
chemie tussen onderwijs en onderzoek’, in 2007 opgesteld in
samenwerking tussen de universiteiten en NWO-CW en met
instemming van de industrie via de Regiegroep Chemie. De
natuurkunde kwam vervolgens met het plan ‘Fysica voor de
toekomst – Toekomst voor de fysica’.
Bestuurlijke ervaring
Eind 2008 werd een call for proposals gedaan: toen was het
aan de faculteiten van de diverse universiteiten om concrete
plannen in te dienen hoe ze ‘focus en massa’ willen aanbrengen in hun onderwijs en onderzoek. De implementatiecommissie, ingesteld door de stuurgroep met daarin de
betrokken universiteiten, beoordeelt deze plannen. De commissie bestaat uit drie mensen uit het bedrijfsleven, drie uit
de wetenschap en Breimer als voorzitter. De NWO-stichting
voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) en
NWO-CW leveren elk een secretaris. Farmacoloog Breimer is
erbij gevraagd vanwege zijn bestuurlijke ervaring; hij was
rector magnificus en voorzitter van het College van Bestuur
bij de Universiteit Leiden en vice-voorzitter van NWO.
“De decanen van de faculteiten hadden tot 1 april 2009 de
tijd om hun voorstellen in te dienen. Daarna hebben we de
universiteiten bezocht om de plannen nader te bespreken.
Mede op basis van de feedback kunnen ze hun voorstellen
definitief maken voor 1 december 2009. Vervolgens beslist
de commissie over de verdeling van het geld, op basis van de
kwaliteit van de voorstellen.”
31 Chemische Wetenschappen
31 Chemische Wetenschappen / Interview
Zwaartepunten
Er is 6 miljoen euro per sector per jaar te verdelen voor onderzoek in de eerste geldstroom, en 1 miljoen euro voor onderwijs
en outreach. Bij dat laatste telt ook het advies van het Platform
Bèta Techniek, dat in opdracht van de overheid het aantal
bètatechnici moet verhogen. “Dan is er nog 3 miljoen via NWO
Chemische Wetenschappen te verdelen en hetzelfde bedrag
via FOM, bedoeld voor de financiering van onderzoeksprojecten die de zwaartepunten aan de universiteiten - conform het
Sectorplan - versterken.”
Overigens is het niet nieuw om focus aan te brengen in onderzoek. “Daar zijn de universiteiten al langer mee bezig. Maar
voldoende middelen ontbraken tot nu toe. Ook het geld voor
dit Sectorplan is niet toereikend; 20 miljoen structureel per sector per jaar zou pas voldoende zijn. Maar deze 10 miljoen helpt
de faculteiten wel om de focus te versterken. We hebben
gemerkt dat ze deze kans gretig aangrijpen.”
Beste mensen
De implementatie moet ingaan in 2011. “Tot die tijd kunnen
de faculteiten hun plannen voorbereiden en de juiste mensen
erbij zoeken. Meer excellentie valt of staat met het in huis
halen van de beste mensen uit binnen- en buitenland.” Het
geld is toegezegd voor vijf jaar, tot en met 2015, met de bedoeling dat het daarna structureel wordt. “Wij als commissie moeten monitoren of de faculteiten de bedoelde focus en massa
wel realiseren, of ze de ambities om meer studenten te trekken
halen, of ze hogere rendementen halen. Dat doen we samen
met het Platform Bèta Techniek. In 2015 volgt dan een evaluatie: zijn de middelen juist ingezet en hebben ze het bedoelde
effect gehad? Zo ja, dan wordt het geld permanent. Er is de
faculteiten dus nogal wat aan gelegen om het goed te doen.”
32 Chemische Wetenschappen
33 Chemische Wetenschappen
33 Chemische Wetenschappen / Interview
dr. Petra de Jongh
over symposium
Women in Chemistry
Petra de Jongh was in november 2008 een van de
gastsprekers op de door NWO-CW georganiseerde
bijeenkomst Women in Chemistry. Ze vond de dag
nuttiger dan verwacht. “Het is best prettig om met
andere vrouwen te praten over hoe de dingen gaan.
Mits ons geen onzekerheid en gebrek aan ambitie
wordt aangewreven. Ik ken veel vrouwen die
helemaal niet onzeker zijn. En wel ambitieus.”
34 Chemische Wetenschappen
34 Chemische Wetenschappen / Interview
“Statistisch
gezien zijn
dit soort
stimulansen
nuttig;
er zijn
gewoon
te weinig
vrouwen
op hoge
posities”
“Mij is nooit een strobreed in de weg gelegd”, zegt dr. Petra
de Jongh, universitair docent anorganische chemie en katalyse aan het Debye Instituut in Utrecht. “Integendeel, ik
denk dat het soms voordelig is om een vrouw te zijn in een
mannenwereld. Je valt meer op. Een vrouw die een goede
lezing geeft, herinneren mensen zich nu eenmaal beter dan
de zoveelste man.” Een congres voor uitsluitend vrouwelijke
chemici vond De Jongh eigenlijk niet zo nodig. Maar ze ging
toch, een week voordat ze van een dochter beviel. Van de
carrièretips die ze in haar voordracht noemde, vindt ze er
zelf twee de belangrijkste. “Ten eerste: zoek een onderwerp
dat je écht leuk vindt. Je moet veel opzij zetten om aan de
top van de wetenschap te functioneren. Dat is alleen vol te
houden als je geniet van je werk. Ten tweede: kies een origineel onderzoeksgebied, of creëer er één door twee invalshoeken op een verrassende manier te combineren. Vind iets
eigens, waar niet al tweehonderd anderen mee bezig zijn.”
Er blijft iets wringen
Petra de Jongh, die in haar werk katalysatortechnologie
gebruikt voor waterstofopslag, valt zeker op. Ze ontvangt
een aan de Vidi-beurs gekoppelde Aspasiapremie van NWO,
bedoeld om vrouwelijk talent te laten doorstromen naar de
top: in 2009 wordt ze tot universitair hoofddocent (UHD)
benoemd. Mooi, maar toch blijft er iets wringen: “Statistisch
gezien zijn dit soort stimulansen nuttig; er zijn gewoon te
weinig vrouwen op hoge posities.” Voor haar heeft de premie het proces versneld. “Maar als ik naar mijzelf als individu
kijk weet ik vrij zeker dat ik het ook zonder zo’n premie wel
gered zou hebben, en vele vrouwen met mij. Ik heb de prijs
onder andere geaccepteerd omdat onze groep het geld
goed kan gebruiken. Eigenlijk zal ik me pas echt UHD voelen
over een jaar of twee, tegen de tijd dat ik het normaal
gesproken - zonder Aspasiapremie - ook zou zijn geworden.”
Voorbije tijden
Misschien zijn het juist dat soort ambivalenties die bijeenkomsten als Women in Chemistry nuttig maken? “Er blijkt in
elk geval behoefte aan te zijn”, beaamt De Jongh. “Bijna
iedereen was enthousiast. Veel vrouwen zeiden een soort
35 Chemische Wetenschappen
35 Chemische Wetenschappen / Interview
dictaat te ervaren van oudere mannelijke bestuurders, die
anderen dwingen in een keurslijf van wat volgens hen een
goede wetenschapper is. Dat is dan iemand die niet alleen
goed onderzoek doet, maar ook nog eens congressen afloopt,
in commissies zit, boeken schrijft, of voor een paar jaar naar
het buitenland verhuist… Allemaal extra’s bovenop het eigenlijke onderzoekswerk. Veel vrouwen met jonge kinderen - en
ook mannen trouwens - hebben daar geen zin in. Zelf heb ik er
niet zo’n last van. Ik ga graag naar congressen en bij ons op het
departement kijkt niemand raar op als een hoogleraar om half
zes weg moet vanwege zijn of haar kinderen. Maar blijkbaar
zijn er ook nog bestuurders die in een voorbije tijd leven.”
Grotere problemen
Petra de Jongh vindt het vrouwenonderwerp maar matig
interessant. “Ik denk dat andere problemen voor jonge wetenschappers veel zwaarder wegen. Bijvoorbeeld het feit dat de
eerste geldstroom steeds kleiner wordt. De balans tussen vast
en tijdelijk personeel slaat naar de verkeerde kant door. Bij ons
op het lab werken we met apparatuur die niet ongevaarlijk is.
Die kun je niet toevertrouwen aan een postdoc die voor een
jaar langs komt, hoe briljant ook. NWO kan er nog zo goed in
slagen de beste wetenschappers te selecteren, als er geen
goede huisvesting is, geen goede technische ondersteuning en
nauwelijks uitzicht op een vaste positie, zal de kwaliteit van
het onderzoek toch achteruit gaan.”
36 Chemische Wetenschappen
37 Chemische Wetenschappen
37 Chemische Wetenschappen / Interview
prof. dr. Rienk van Grondelle
over zijn
onderzoek
naar licht
en leven
Rienk van Grondelle vestigde in 2008 het oog
van de wereld op zich, doordat hij en zijn groep
voor het eerst vastlegden hoe chlorofyl wordt
gemaakt. Als laatste stap in dat proces springen
- in reactie op licht - in een miljoenste seconde
twee elektronen en twee protonen over van een
enzym naar het chlorofylmolecuul in wording.
Van Grondelle registreerde dit live voor de
camera.
38 Chemische Wetenschappen
38 Chemische Wetenschappen / Interview
“Door onze
nauw­keurige
metingen
zagen we
precies
het moment
dat chlorofyl
zich vormt
uit PORenzym”
“Ik heb niets met planten”, zegt VU-biofysicus prof. dr. Rienk
van Grondelle terwijl hij zijn blik laat glijden over de dode
kerstboom op zijn balkon. “Maar wel met de combinatie van
licht en leven. Licht is prachtig. Een oplichtende laserpuls
vervult mij met dezelfde bewondering als een regenboog.
Licht is als fysisch fenomeen tot op de puntjes controleerbaar
en goed gekarakteriseerd. Leven is natuurlijk ook prachtig,
maar juist slecht controleerbaar en eindeloos gevarieerd:
geen enkele plant is hetzelfde. De combinatie van die twee is
heel spannend.”
Alsof je een lichtknopje omzet
De ontdekking waarmee Van Grondelle in december 2008
Nature haalde, was een kwestie van toeval, zegt hij.
Hoewel… Misschien toch niet helemaal. “Juist omdat we ons
onderzoek naar het gedrag van het POR-enzym onder
invloed van licht zo zorgvuldig uitvoerden, konden we blootleggen wat de laatste stap is in de vorming van een chlorofylmolecuul. Voor elke lichtpuls van een miljoenste van een
miljoenste seconde die we gaven, namen we de data apart
op. Die hadden we ook op een grotere hoop kunnen gooien.
Duizenden onderzoekers doen dat. Maar juist omdat we zo
nauwkeurig waren, zagen we precies wat er gebeurde. Bij de
eerste lichtpuls verandert het enzym van vorm, bij de tweede
treedt een reactie op. Twee elektronen en twee protonen
springen over van het enzym naar het chlorofylmolecuul in
wording en daarna is het klaar. Dat het niet geleidelijk
gebeurt, maar heel direct, alsof je een lichtknopje omzet,
had niemand vermoed. Dat was een grote verrassing!”
Klinische toepassingen met licht
Van Grondelle werkt al jaren samen met het VU-Ziekenhuis,
en constateert dat de banden steeds hechter worden. Als het
lukt om biologische processen te sturen met licht, zou dit wel
eens grote gevolgen kunnen hebben voor de klinische praktijk. Drie soorten toepassingen zijn achtereenvolgens te
voorzien. Optische technieken om diagnoses te stellen zonder dat de patiënt een vervelende behandeling hoeft te
ondergaan. Daarna therapeutische toepassingen. “Denk aan
ingrepen in de hersenen, bijvoorbeeld het afsluiten of openzetten van bloedvaten door middel van licht. Het scheelt als
39 Chemische Wetenschappen
39 Chemische Wetenschappen / Interview
je in iemands hoofd kunt ingrijpen zonder er het mes in te zetten, dat is met weinig fantasie te begrijpen.”
Ten slotte zal licht bruikbaar zijn om het effect van een therapie direct te monitoren. “Neem de behandeling van een tumor.
Die wordt nu met tamelijk grof geschut benaderd en wat het
resultaat is, moeten we maar afwachten. On the spot monitoren betekent dat je de therapie direct kunt bijstellen voor optimaal resultaat.”
Tranen in de ogen
Van Grondelle voelt zich door NWO “fantastisch gesteund”.
Twee keer ontving hij een TOP-subsidie van NWO-CW ter
waarde van honderdduizenden euro’s. Ook de apparatuur in
zijn laboratorium is grotendeels door NWO bekostigd. Hoe verklaart hij zelf deze royale hand? “Nou royaal… per saldo is er
veel te weinig geld voor onderzoek in Nederland. Soms zit ik in
een commissie en moet ik een fantastisch onderzoeksvoorstel
toch afwijzen omdat er geen geld voor is. Dan zit ik daar echt
met tranen in de ogen. Maar NWO heeft al vroeg ingezien dat
op de grensgebieden tussen fysica, chemie en biologie grote
dingen staan te gebeuren. En dat, als je fotosynthese begrijpt
en kunt beïnvloeden, milieu, klimaat en voedselvoorziening
daar op den duur wellicht profijt van hebben. Bovendien”,
knipoogt hij, “ik ben gewoon goed.”
40 Chemische Wetenschappen
41 Chemische Wetenschappen
41 Chemische Wetenschappen / Interview
Dr. ir. Anja Palmans
over de herhaling
van het Miller-Urey
experiment aan de
TU Eindhoven en in
science center NEMO
Zet een paar eenvoudige stoffen bij elkaar in de
aanwezigheid van een elektrische ontlading, en je
krijgt aminozuren, de bouwstenen van eiwitten.
Meer dan vijftig jaar na dit beroemde Miller-Urey
experiment is de opstelling nagebouwd op twee
locaties. Dr.ir. Anja Palmans van de faculteit
Scheikundige Technologie (TU/e) werkte eraan mee.
“Het is een buitengewoon aansprekend experiment
dat eigenlijk alle studenten zouden moeten
kennen.”
42 Chemische Wetenschappen
42 Chemische Wetenschappen / Interview
“Waar komen
we vandaan?
In Eindhoven werd de opstelling in 2008 als eerste nagebouwd
en lukte het om de resultaten uit 1953 te reproduceren. Vanaf
april 2009 draait ook in het Amsterdamse science center NEMO
een vereenvoudigde versie van het Miller-experiment, mede
mogelijk gemaakt door een bijdrage van NWO-CW. Bij NEMO
komen jong en oud op aantrekkelijke wijze in aanraking met
Hoe zijn
aminozuren
ontstaan?
de grote vragen van de wetenschap. Een experiment als dit en
de publiciteit eromheen laten zien hoe leuk en spannend
wetenschap kan zijn: aanleiding voor NEMO om de opstelling
te plaatsen op de tentoonstelling ‘Zoeken naar Leven’, en voor
NWO-CW om dit te ondersteunen.
Aangepast experiment voor kinderen
De Amerikaanse wetenschappers Stanley Miller en Harold
Hoe worden
deze
omgezet
in eiwitten?
Urey toonden in 1953 aan dat er aminozuren kunnen ontstaan als je een mengsel van water, ammoniak, waterstof en
methaan bestookt met elektrische vonken. Dat zouden wel
eens de omstandigheden op aarde geweest kunnen zijn 4
miljard jaar geleden. Anja Palmans en haar collega Joost van
Dongen begonnen al vroeg in 2008 de opstelling van Miller
en Urey na te bouwen. “We wilden voor beide locaties een
aparte opstelling maken”, vertelt Palmans. “Die voor NEMO
moest vooral veilig zijn vanwege de vele jonge bezoekers.
Verder zou het experiment langere tijd moeten lopen, onge-
Fascinerende
vragen!”
veer vijf jaar. Daarom hebben we ervoor gekozen het experiment bij NEMO uit te voeren bij kamertemperatuur, en niet
met kokend water zoals in ons laboratorium. Ook Miller
heeft experimenten bij kamertemperatuur gedaan, maar
nooit langer dan één week.”
Het was niet niks om het experiment na te bouwen.
“De beschrijving was nogal slecht en het was lastig om de
vonkgenerator te reproduceren. Het apparaat dat ze in 1953
gebruikten, was niet meer voorhanden.” Ze moesten ook
zoeken naar het juiste materiaal voor de elektrodes.
“We probeerden eerst nikkelelektrodes, omdat deze makkelijk in glas in te smelten zijn. Maar we zijn uiteindelijk op
wolfraamelektrodes overgestapt omdat Miller die ook
gebruikte. Toen we eenmaal de juiste condities gevonden
hadden, konden we de resultaten van Miller reproduceren.
Binnen twee dagen werden aminozuren gevormd, dezelfde
die hij ook had waargenomen!”
43 Chemische Wetenschappen
43 Chemische Wetenschappen / Interview
Onverwachte uitkomsten
De opening van de tentoonstelling in NEMO vond plaats in
april 2009. “Het Miller-experiment is een bol met een inhoud
van tien liter, die langzaam geschud wordt. De kinderen op de
tentoonstelling vonden het heel interessant. Helaas werden al
na twee weken de twee elektrodes zwart. Het ziet er niet meer
zo mooi uit.”
Palmans en Van Dongen hebben vooralsnog geen idee wat er
gebeurt. “Aangezien het een gesloten systeem is, kunnen we
het niet zomaar open maken. Het is wel interessant dat er iets
onverwachts gebeurt, het blijft tenslotte een experiment.
Daarom gaan we de opstelling bij NEMO exact kopiëren aan de
TU/e, om te kijken wat er aan de hand is. We brengen ook
kleine variaties aan in het experiment zodat we hopelijk
nieuwe resultaten krijgen.”
Nieuwsgierig naar oorsprong van leven
Palmans heeft al veel positieve reacties op het experiment
gekregen. “Veel mensen zijn nieuwsgierig naar de oorsprong
van het leven op aarde. Misschien waren de condities die Miller
gecreëerd heeft wel aanwezig op aarde, 4 miljard jaar geleden.
Maar dat zullen we nooit zeker weten. Er zijn evenveel argumenten vóór als tegen te bedenken. Belangrijker is de nieuwsgierigheid die de wetenschap drijft. De fascinerende vraag:
waar komen we vandaan? Hoe zijn aminozuren ontstaan? Hoe
worden deze omgezet in eiwitten? Miller was de eerste die de
vorming van aminozuren onder mogelijk prebiotische condities
heeft aangetoond.”
Het is daarom een buitengewoon aansprekend experiment,
vindt Palmans. “Alle studenten zouden het eigenlijk moeten
kennen. Niet omdat we er direct een maatschappelijk probleem mee oplossen, maar het is gewoon belangrijk dat mensen gedreven door nieuwsgierigheid op onderzoek uit gaan.”
44 Chemische Wetenschappen
45 Chemische Wetenschappen
45 Chemische Wetenschappen / Interview
prof. dr. Jurriaan Huskens
over zijn onderzoek
naar synthetische
multivalente
interacties
Bouwen met moleculen: zo laat het werk van de
Twentse vakgroep Molecular Nanofabrication
zich het best omschrijven. De nanotechnologen
ontwikkelden al een betrouwbare biosensor om
het verloop van een HIV-infectie mee te
bepalen. De volgende stap is het controleren
van moleculaire beweging, zegt
onderzoeksleider Jurriaan Huskens.
46 Chemische Wetenschappen
“Moleculen
temmen
lukt
steeds
beter”
46 Chemische Wetenschappen / Interview
In mei 2008 publiceerde de onderzoeksgroep een artikel in
de Journal of the American Chemical Society over een nieuw
soort biosensor die afweercellen kan tellen om het verloop
van een HIV-infectie te bepalen. De ‘moleculaire printplaat’
die de groep ontwikkelde, bestaat uit een ondergrond met
een coating van keurig gerangschikte antilichamen.
Afweercellen of antigenen in het bloed binden aan die antilichamen. Het resulterende patroon van cellen of antigenen
op het oppervlak geeft informatie over de aanwezigheid van
een ziekte of over het ziekteverloop.
Sterk concept
Het netjes rangschikken van eiwitten op een oppervlak is lastig, zegt prof. dr. Huskens: “We gebruiken daar liganden
voor. Dat zijn kleine moleculen die zichzelf rangschikken en
die een koppelstuk vormen tussen eiwit en substraat.”
Daarmee creëerden de Twentse onderzoekers een geordende eiwitcoating. Maar dat is nog niet hetzelfde als een
effectieve biosensor. Huskens: “Cellen hebben alleen een
goede interactie met de antilichamen als die antilichamen
hun antigen-herkennend gedeelte naar de oplossing gericht
hebben. De specificiteit van binding en daarmee de effectiviteit van de biosensor zijn daarom afhankelijk van de oriëntatie van de antilichamen. Vandaar dat controle over de
oriëntatie en de specificiteit van de antilichaam-hechting zo
belangrijk is.”
Daarom gebruikten de onderzoekers een ander type ligand
met een ethyleenglycolstaart om de oppervlakken tijdelijk af
te schermen en daarmee niet-specifieke binding van eiwitten
te onderdrukken. Huskens: “Als er een antilichaam langskomt met de juiste liganden eraan, dan verdringt dat het
ethyleenglycol-ligand en bindt het zelf aan het oppervlak.
Ontbreken de liganden, dan ziet het eiwit effectief een
ethyleenglycol-bezet oppervlak en zal het niet adsorberen.
Zo minimaliseren we de hoeveelheid niet-specifieke binding.”
47 Chemische Wetenschappen
47 Chemische Wetenschappen / Interview
De methode is niet afhankelijk van het soort antilichaam dat
gebruikt wordt, zegt Huskens: “Tot nu toe moest je voor ieder
type coating opnieuw uitvinden hoe je de hoeveelheid nietspecifieke binding moest minimaliseren. Dat hoeft niet meer.
Daar komt bij dat de liganden die we gebruiken vrij eenvoudig
te maken zijn. Dat maakt het concept zo sterk.”
Lopende moleculen
Ging het onderzoek van Huskens’ groep de afgelopen jaren
vooral over het positioneren van moleculen, de komende tijd
willen de onderzoekers zich richten op beweging. Huskens:
“Onze groep is gespecialiseerd in multivalente interacties,
waarbij verschillende stukjes van een molecuul verbindingen
met een ondergrond vormen of juist verbreken. Een molecuul
kan op die manier over een oppervlak ‘lopen’. Veel moleculairbiologische processen maken gebruik van dat soort acties. Wij
willen proberen om dat soort moleculen te maken en ze vervolgens te sturen door bepaalde gradiënten aan te brengen.
We gaan dat helemaal synthetisch doen, dus we gaan alle
moleculen ontwerpen.”
Huskens kreeg via NWO-CW een Vici-subsidie voor dit onderzoek. Het uiteindelijke doel is om multivalente interacties
onder controle te krijgen en meer te weten te komen over de
biologische processen waarbij die interacties een rol spelen.
Huskens: “Nanotechnologie ontwikkelt zich steeds meer in de
richting van de biologie. Het is goed mogelijk dat nanotechnologen over tien jaar delen van cellen kunnen synthetiseren.”
Die ontwikkeling is ook wat zijn werk interessant en leuk
maakt, zegt Huskens. “We proberen grip te krijgen op ontzettend complexe materie en daar worden we steeds beter in. Dat
is wat dit vakgebied zo interessant maakt: je blijft voortdurend
leren.”
48 Chemische Wetenschappen
49 Chemische Wetenschappen
49 Chemische Wetenschappen / Interview
Prof. dr. ir. Leon Lefferts
over zijn onderzoek
naar alternatief voor
calcium-ionen in zeolieten
In de chemische praktijk komen nog processen voor
met een conversierendement van zo’n vijf procent.
Als het aan Leon Lefferts en zijn onderzoekspartner
Han Gardeniers ligt, is dit over tien tot vijftien jaar
vele malen hoger. Zij mikken daarbij onder andere op
selectieve oxidatie met behulp van een extern
elektrostatisch veld om dit doel te bereiken.
“Een creatief voorstel met een innovatief, spannend
‘high risk - high reward’ concept”, luidde het rapport
waarin hun voorstel een ECHO-subsidie kreeg
toegekend.
50 Chemische Wetenschappen
“Op ontdekkingsreis
naar de
schakelaar
om
selectieve
oxidatie te
beheersen”
50 Chemische Wetenschappen / Interview
Wie in de Vrije competitie drie keer een ECHO-subsidie binnensleept, werkt aan onderzoek dat lang naklinkt. Prof. dr.
ir. Leon Lefferts is zo iemand. Hij werkt aan de Universiteit
Twente bij de groep Catalytic Processes and Materials aan
katalyse in microreactoren en microgestructureerde reactoren, naast katalytische conversie van biomassa.
Lefferts: “In mijn groep richten we ons onder andere op
selectieve oxidatie van koolwaterstoffen, afkomstig van
aardgas en aardolie. Deels geoxideerde koolwaterstoffen
zijn belangrijke ingrediënten voor bijvoorbeeld de kunststofproductie.” Het probleem daarbij ligt in het woord ‘deels’.
“De kunst is selectief zuurstof op een alkaan te drukken,
zonder het molecuul verder kapot te maken”, legt Lefferts
uit. “Dat is heel moeilijk, omdat gedeeltelijke verbranding
met zuurstof gemakkelijk doorschiet naar volledige verbranding. Dan blijf je zitten met ongewenste koolstofoxides.
Verbetering van de procesbeheersing kan tot een veel betere
selectiviteit leiden.”
Eruit halen wat erin zit
De groep van Lefferts past als model voor selectieve oxidatie
een reactie van propaan naar aceton toe. Een tijdlang hebben de onderzoekers daarbij calcium-ionen in zeolieten toegepast. Daarmee bereiken ze een hoge productselectiviteit
dankzij de sterke elektrostatische velden die daarbij op atomaire schaal ontstaan. Lefferts: “Je brengt bij kamertemperatuur de calcium-ionen, propaan en zuurstof bij elkaar in
een zeolietkatalysator. Na 24 uur heeft zich aceton in het
poreuze materiaal gevormd.”
De gewenste reactie vindt dus plaats en er vormt zich een
product. Eén probleem: dat product zit dan wel in de zeolieten, maar hoe krijg je het eruit? De calcium-ionen zorgen
voor een elektrostatisch veld dat nodig is voor de reactie
maar dat helaas ook het gevormde aceton sterk adsorbeert,
waardoor het niet gewonnen kan worden.
Elektrostatisch veld op commando
Maar als je het elektrostatisch veld nu wél naar wens zou
kunnen aan- en uitzetten, met een soort schakelaar? Voor
51 Chemische Wetenschappen
51 Chemische Wetenschappen / Interview
het antwoord op die vraag komt de onderzoeksgroep van Viciwinnaar prof.dr. Han Gardeniers om de hoek kijken, gespecialiseerd in chemische toepassingen van microdevices. Lefferts:
“Zijn groep was voorheen ondergebracht bij de Faculteit
Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica. Daar was het een
vreemde eend in de bijt. Bij ons, Technische
Natuurwetenschappen, is zijn kennis en expertise veel beter op
zijn plaats. De combinatie met mijn groep ligt voor de hand.”
Dat blijkt wel. Gardeniers en zijn onderzoekers gaan werken
aan extern aangelegde elektrostatische velden. Dat moet
samengaan met een geminiaturiseerde katalytische reactor,
anders zal de elektrostatische veldsterkte niet hoog genoeg
zijn. De benodigde microreactor bestaat uit een microkanaaltje, waarin de elektroden zijn geïntegreerd in een ultradunne
laag materiaal.
Mogelijke doorbraak
“Dit idee van microreactoren met elektrostatische katalyse is
helemaal nieuw. Wat we willen vinden”, zegt Lefferts, “is een
geschikt alternatief voor calcium-ionen, een stof waarvan je
het elektrostatisch veld aan en uit kunt zetten.” De calciumionen zullen dus plaats moeten maken voor ‘iets anders’. Wat
dat is weet Lefferts nog niet; daarin ligt onder andere de uitdaging van de wetenschappelijke ontdekkingsreis. Als die reis
slaagt, zou het een doorbraak op het gebied van selectieve oxidatie kunnen betekenen. Wanneer in het vervolgtraject dan
ook nog opschaling en een aanvaardbare productieprijs mogelijk blijken, komen processen met een veel hogere omzettingsefficiëntie binnen handbereik.
52 Chemische Wetenschappen
53 Chemische Wetenschappen
53 Chemische Wetenschappen / Interview
prof. dr. Hermen Overkleeft
over zijn onderzoek
naar geneesmiddelen
tegen lysosomale
stapelingsziekten
Organisch chemicus Hermen Overkleeft van de
Universiteit Leiden heeft zich al bewezen in het
onderzoek naar geneesmiddelen tegen onder
andere ouderdomsdiabetes. Bijzonder, want
organisch chemici kijken niet zo snel verder dan
de voordeur. “Een verbinding maken en op de
plank zetten vind ik niet bevredigend. Ik wil er
een biologische vraag mee beantwoorden.”
Met zijn TOP-subsidie kan Overkleeft die ambitie
voortzetten.
54 Chemische Wetenschappen
“Ik wil een
medischbiologische
vraag beantwoorden”
54 Chemische Wetenschappen / Interview
“De TOP-subsidie is de mooiste subsidie,” vindt prof. dr.
Hermen Overkleeft. “Je kunt het bedrag vrij besteden voor
een onderwerp dat je zelf gekozen hebt. Er zijn geen restricties wat betreft leeftijd, politieke of maatschappelijke context.” Prestigieus wil hij de TOP-subsidie niet noemen.
“Zie er eerst maar eens mooi onderzoek mee te doen, denk
ik dan. Maar het is niet makkelijk hem te krijgen. Ik hoef niet
uit te leggen dat ik heel blij was met de toekenning.”
Overkleeft kreeg samen met prof. dr. Hans Aerts (UvA)
720.000 euro. Genoeg voor drie promovendi: twaalf manjaar
onderzoekswerk verdeeld over de twee groepen. “Dat is substantieel,” zegt Overkleeft. “En het trekt andere financiering
aan, zodat er nu vijf onderzoekers aan dit onderwerp kunnen werken.” Die zullen moeten leren interdisciplinair
samen te werken. “De mensen die op ons lab werken gaan
bij Hans Aerts proeven doen en andersom. Ze leren dus niet
alleen het molecuul ontwerpen en maken maar tegelijkertijd
leren ze de biologische experimenten uitvoeren.”
Toevallige vinding veelbelovend
Het onderzoek heeft zijn oorsprong in Overkleefts promotietijd, vijftien jaar geleden. Collega Aerts werkte toen al aan
zogeheten lysosomale stapelingsziekten zoals de ziekte van
Gaucher. Een overschot van de stof glucosylceramide zorgt
bij patiënten voor onder andere problemen in lever en milt,
bloedarmoede, bloedingen, botaantasting en soms ook neurologische aandoeningen.
De ziekte van Gaucher wordt veroorzaakt door een genetisch defect waardoor het enzym dat glucosylceramide
afbreekt, glucocerebrosidase, niet goed werkt. Overkleeft
maakte een stof die zorgt dat er minder glycosylceramide
wordt aangemaakt zodat er ook minder overschot is bij patiënten die de stof niet goed afbreken. Deze enzymremmer
bleek bij onderzoek in muizen ook de symptomen van
ouderdomsdiabetes te verminderen.
55 Chemische Wetenschappen
55 Chemische Wetenschappen / Interview
Deze toevallige vinding is de basis van de projectaanvraag,
zegt Overkleeft. “Het enzym is ons therapeutische target voor
het ontwikkelen van geneesmiddelen tegen de ziekte van
Gaucher én diabetes-type 2. Bovendien hebben we al een lead:
mijn enzymremmer.”
Bibliotheek van verbindingen
Farmaceutisch bedrijf Genzyme heeft de rechten gekocht op
Overkleefts verbinding. Zij gaan nu kijken of die geschikt is als
geneesmiddel tegen lysosomale stapelingsziekten en diabetestype 2. Inmiddels zijn er meerdere verbindingen bekend die de
aanmaak van glycosylceramide remmen. Overkleeft en collega’s willen een bibliotheek ontwikkelen met grote aantallen
verschillende verbindingen om andere remmers te vinden die
veel specifieker zijn. Bovendien is het nog onduidelijk hoe de
enzymremmer aan het enzym bindt en waaróm hij werkt.
Daarvoor is meer fundamentele kennis nodig over de structuur
van het enzym. De nieuwste ontwikkeling in het onderzoek is
een methode om de activiteit van de verbindingen in levende
systemen aan te tonen.
Bijzondere samenwerking van specialisten
Overkleeft is opgeleid als organisch chemicus. Zijn groep zit
buitengewoon dicht op de medische toepassing. Niet alleen in
dit project maar ook in veel andere werkte Overkleeft al samen
met medische onderzoeksgroepen waaronder LUMCimmunologen Kees Melief en Tom Ottenhof en bioloog
Jacques Neefjes van het NKI en LUMC. Dat komt maar weinig
voor onder organici, maar Overkleeft gaat voor de beantwoording van medisch-biologische vragen. “Ik wil graag een molecuul ontwerpen met een functionele eigenschap.”
Wat is er voor een succesvolle samenwerking nodig?
“Waardering voor elkaars vakgebied en het spreken van
elkaars taal. Je moet van elkaar accepteren en appreciëren
waar de moeilijkheden van het vak liggen. De samenwerking
met Hans Aerts loopt zo goed omdat hij een beetje moleculair
kan denken en ik een beetje van de biologie begrijp. Je hebt
specialisten nodig die interdisciplinair onderzoek kunnen
doen.”
56 Chemische Wetenschappen
57 Chemische Wetenschappen
57 Chemische Wetenschappen / Interview
dr. Holger Rehmann
over zijn
onderzoek naar het
schakelmechanisme
van Epac
Voor biochemicus dr. Holger Rehmann was 2008
wetenschappelijk gezien een ‘lekker jaar’. Hij kon niet alleen
van start gaan als Veni-laureaat, maar daarnaast ook een
publicatie in Nature op zijn naam schrijven. En dat alles
dankzij zijn onderzoek naar ‘belletje trekken’. Moleculair
belletje trekken, welteverstaan. Hij onderzocht hoe de
secundaire boodschapperstof cAMP het eiwit Epac activeert.
Door zowel de inactieve als de actieve conformatie van Epac
in beeld te brengen, liet hij zien hoe het schakelmechanisme
van Epac werkt. Daarmee opent hij de weg naar nieuwe
medicijnen die Epac doelgericht kunnen aan- en uitzetten.
Op termijn kan dit bijvoorbeeld patiënten met diabetes en
vaatwandproblemen helpen.
58 Chemische Wetenschappen
“Zonnige
toekomst
voor detailonderzoek
naar
werking
van bio­
chemische
mechanismen”
58 Chemische Wetenschappen / Interview
Al tijdens zijn studie biochemie in Bochum (Duitsland) werd
Holger Rehmann gegrepen door de werking van eiwitten in
de cel. Vooral het mechanisme van signaaltransductie door
boodschapperstoffen naar andere lichaamscellen liet hem
niet meer los. Even kort de basis: “Elke cel heeft een semipermeabel celmembraan. Andere stoffen komen daar niet
zomaar door, maar kunnen via receptoren in de celwand wel
een signaal doorgeven - op de bel drukken als het ware. Als
gevolg daarvan wordt binnen de cel een secundaire boodschapperstof gesynthetiseerd. Zo komt de informatie van
buiten naar binnen. De secundaire boodschapperstof kan
eiwitten in de cel ‘aanzetten’ en op deze manier het gedrag
van de cel beïnvloeden.”
Een van die secundaire boodschapperstoffen is cyclisch adenosine monofosfaat (cAMP) dat de eiwitten Kinase A en Epac
kan activeren. Zo bestuurt cAMP processen die ervoor zorgen
dat cellen aan elkaar plakken. Ook is het betrokken bij de
afscheiding van insuline. Die kenmerken geven aanknopingspunten voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen voor
diabetici en mensen met vaatwandproblemen.
Selectief aan- en uitzetten
Om de ontwikkeling van nieuwe medicijnen daadwerkelijk
dichterbij te brengen, moet wel duidelijk zijn hoe cAMP precies Epac aanschakelt. Dat is precies wat Rehmann gedaan
heeft. Daarvoor heeft hij de structuur van het eiwit in zowel
de inactieve als de actieve vorm in kaart gebracht. Rehmann:
“In inactieve vorm is Epac samengevouwen. Daardoor is de
interactie met een ander eiwit, Rap, geblokkeerd. Dat heb ik
in eerder onderzoek gevonden. Door het aanmaken van kristallen van een complex uit cAMP, Epac en Rap kon ik nu laten
zien dat cAMP ervoor zorgt dat Epac zich openvouwt en aan
Rap kan binden.” Dat maakte duidelijk hoe de natuurlijke
werking van cAMP plaatsvond. Rehmann: “Als je dat eenmaal weet, kun je het dus namaken om doelgericht alleen de
gewenste stof aan het eiwit te binden.” En dan wordt het
interessant voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.
59 Chemische Wetenschappen
59 Chemische Wetenschappen / Interview
Dit namaken is belangrijk, want het natuurlijke cAMP heeft
een vervelend nadeel. Het zet drie, vier of vijf eiwitten tegelijk
aan. Om als geneesmiddel te kunnen werken, moet cAMP
selectief op Epac worden gericht om bijvoorbeeld alleen de
insuline-afscheiding te regelen. “En dat kan; we hebben dat
principe bewezen met een enigszins gemodificeerd cAMPmolecuul”, concludeert Rehmann. Daarmee kan de lange weg
naar een medicijn voor de markt nu een aanvang nemen.
Kroon op eerder werk
Al voordat hij de Veni-subsidie kreeg, was Rehmann bekend
met NWO. Zo co-financierde NWO zijn promotieonderzoek. Hij
kenschetst de Veni-subsidie en zijn publicatie in Nature in juni
2008 als twee kanten van dezelfde medaille: “Ze zijn onlosmakelijk verbonden. Beide komen je wetenschappelijke reputatie
ten goede en vormen de kroon op eerder werk. De subsidie
stelt me in staat mijn onderzoekslijn zelfstandig voort te zetten; en de publicatie onder eigen naam als onderzoeksleider
zal het vergemakkelijken vervolgsubsidies te verwerven.”
Rehmann voorspelt een zonnige toekomst voor detailonderzoek naar de werking van biochemische mechanismen.
“Grootschalig opgezet high throughput screeningsonderzoek
is belangrijk, en daarvoor moet je wel weten waarnaar je in
een screening moet zoeken. Kennis over wat zich in detail in de
cel afspeelt kan daarbij richting geven.”
60 Chemische Wetenschappen
61 Chemische Wetenschappen
61 Chemische Wetenschappen / Interview
Dr. Huib Ovaa
over de gezamenlijke
pilotbijeenkomst
van de studiegroepen
Eiwitten, Nucleïnezuren
en Lipiden
& Biomembranen
Huib Ovaa was in 2008 een van de organisatoren van
de bijeenkomst van de studiegroepen Eiwitten,
Nucleïnezuren en Lipiden & Biomembranen.
Voor het eerst kwamen verschillende studiegroepen
gecombineerd bij elkaar. De angst dat kleinere
onderwerpen ondergesneeuwd zouden raken met
maar liefst 420 deelnemers, werd niet bewaarheid.
62 Chemische Wetenschappen
“Een
bijeenkomst
waar alle
bezoekers
iets van
hun
gading
vinden:
dat is de
kunst”
62 Chemische Wetenschappen / Interview
Dr. Huib Ovaa is groepsleider van het Laboratorium voor
Chemische Biologie aan het Nederlands Kanker Instituut en
winnaar van een Vidi-beurs van NWO. Hij bouwt moleculen
waarmee de rol van enzymen kan worden bestudeerd bij het
ontstaan en bestrijden van kanker. Kennis van deze processen biedt aangrijpingspunten voor de ontwikkeling van
nieuwe geneesmiddelen.
Tijdens een bezoek aan Nieuw-Zeeland in 2008 werd Ovaa
per e-mail uitgenodigd om zitting te nemen in het bestuur
van de studiegroep Eiwitten, een van de zestien studiegroepen ondersteund door het gebiedsbestuur Chemische
Wetenschappen van NWO Chemische Wetenschappen. De
groepen gelden als belangrijke fora in de chemie, dus vereerd zei Ovaa ja.
Organisatorische gruwel
Later bleek dat aan het verse bestuurslidmaatschap traditioneel de verplichting kleeft een bijeenkomst te organiseren.
In 2008 vormde dat een extra grote uitdaging, omdat was
besloten drie chemische studiegroepen tegelijk bij elkaar te
laten komen. “Al met al ben ik zeker een maand bezig
geweest met overleg en gepuzzel. De kunst is om het programma met plenaire en parallelle lezingen zo op te zetten
dat iedereen die iets belangrijks te melden heeft zijn ei kwijt
kan, en dat alle bezoekers voldoende van hun gading vinden, ook al hebben ze een verschillende achtergrond.
Organisatorisch is dat een gruwel.”
Ovaa’s moeite was niet voor niets. Op de gecombineerde bijeenkomst kwamen veel goede reacties. De vrees dat het symposium te massaal zou worden bleek onterecht en het
wetenschappelijke niveau was hoog. “Het voordeel van een
gecombineerde bijeenkomst is dat degenen die zoals ik op
verschillende terreinen tegelijkertijd werken niet drie maal
op pad hoeven, maar slechts één keer. En degenen die een
meer afgebakend vakgebied hebben, kunnen als extraatje
eens verder kijken dan hun neus lang is. De studiegroepen
Eiwitten, Nucleïnezuren en Lipiden & Biomembranen vormen een interessante combinatie, omdat ze elkaar aanvullen
en altijd al veel overlap hebben gehad. Dat is wel een voor-
63 Chemische Wetenschappen
63 Chemische Wetenschappen / Interview
waarde voor een geslaagde gezamenlijke bijeenkomst. Als je
willekeurige groepen bij elkaar zou voegen, werkt het averechts.”
Hoe ziet het ideale symposium eruit, volgens Ovaa, die overigens zichzelf beloofd heeft de eerste tien jaar geen symposium
meer te organiseren? “Naar het ideale symposium gaat iedereen om er beter van te worden: je wilt iets nieuws horen, of
een deal sluiten met iemand om samen een experiment te
doen. Je gaat er niet heen om achterover te leunen en een
diner naar binnen te schuiven. Ik niet, in elk geval.
Bijeenkomsten die elk jaar plichtmatig gehouden worden en
waar alleen maar oudbakken koek wordt geserveerd, die zijn
er ook. Maar die houden je alleen maar van je werk; dan is het
veel efficiënter om een blaadje open te slaan.”
“Het is wel goed om af en toe eens een nieuwe opzet te verzinnen; als het niet slaagt kun je die altijd weer terugdraaien.
Wat ik erg geslaagd vond aan ons symposium in december was
de avondlezing. Die wordt aansluitend aan het diner in de eetzaal gehouden en heeft een wat luchtiger karakter. Een tip
voor de volgende bijeenkomst: inviteer Craig Venter bijvoorbeeld en laat hem vertellen over zijn eigen menselijke
genoom-project. Dan heb je een inspirerend iemand met een
smakelijk verhaal waar iedereen op z’n gemakje naar kan luisteren.”
64 Chemische Wetenschappen
65 Chemische Wetenschappen
Chemische
Wetenschappen
in internationaal
verband
66 Chemische Wetenschappen / Internationaal
2Chemische Wetenschappen
in internationaal verband
Internationale samenwerking is van wezenlijk belang om de sterke positie van het
Nederlandse chemisch onderzoek te behouden. Naast het netwerk waarover de onderzoekers
zelf beschikken, zoekt NWO-CW/ACTS actief aansluiting bij internationale, met name Europese,
initiatieven om de beste onderzoeksgroepen en onderzoekers op het terrein van de chemie bij
elkaar te brengen.
2.1 NWO-CW nieuwe partner in CECAM voor computational science
Met ingang van 2008 neemt NWO-CW deel aan het Centre Européen de Calcul Atomique et
Moléculaire (CECAM). CECAM richt zich op onderzoek van geavanceerde computationele
methoden en hun toepassing in de wetenschap, de computational science. Van oudsher lag het
zwaartepunt bij de atomaire en moleculaire berekeningen: van de studie van vrije atomen en
moleculen tot onderzoek van de gecondenseerde materie, plasma’s, materialen en biomoleculen. De activiteiten binnen CECAM hebben dan ook veel raakvlakken met de scheikunde.
Het centrum, tegenwoordig gevestigd in het Zwitserse Lausanne, organiseert cursussen en
workshops (jaarlijks 25 à 30) en heeft een eigen onderzoeksprogramma onder leiding van de
directeur, professor Wanda Andreoni, vaak in samenwerking met andere organisaties. Een
bezoekersprogramma stelt postdocs en promovendi in staat één tot drie jaar bij het instituut te
werken. Ervaren onderzoekers kunnen, op uitnodiging, voor perioden van enkele dagen tot
een jaar bij CECAM verblijven.
Gezien het toenemende belang van computational science voor steeds meer vakgebieden en de
groeiende complexiteit van moderne softwarecodes, wil CECAM zich ontwikkelen tot een gecoördineerde Europese gemeenschap van competence centers of ‘nodes’. Dat is beschreven in de
in 2008 opgeleverde Europese forward look, getiteld The Lincei Initiative, from computers to
scientific excellence. In Nederland wordt in het verlengde daarvan aan een nationale visie
gewerkt, en wordt één van de voorlopig zes nodes ontwikkeld om de computational science te
stimuleren in een breed scala aan disciplines. De bedoeling is het Nederlandse onderzoek op dit
gebied sterker te profileren door de vorming van een nationaal platform en door middel van
workshops in eigen land. Met dat oogmerk werd in 2008 een intentieverklaring getekend door
NWO, het Lorentz Center en het Amsterdam Center for Multiscale Modelling (ACMM). Vanuit
NWO participeren behalve Chemische Wetenschappen ook Exacte Wetenschappen,
Natuurkunde en de Technologiestichting STW in de ontwikkeling van de node.
Voor NWO is CECAM bepaald geen onbekende: het gebied Exacte Wetenschappen was twintig
jaar partner in het instituut voordat CW die positie overnam. Ook NWO Natuurkunde participeert al langer in CECAM. In totaal telt het instituut zeventien Europese organisaties.
Kijk voor meer informatie op www.cecam.org
67 Chemische Wetenschappen / Internationaal
2.2 Excellent onderzoek via Europese ERA-netten
ERA-NET is het beleidsinstrument van de Europese Commissie voor de afstemming van nationale
onderzoeksprogramma’s in Europa. ERA is de afkorting van European Research Area. In een
ERA-NET vindt samenwerking en coördinatie plaats tussen Europese onderzoeksfinanciers waaronder NWO in Nederland, met als doel om Europa tot de meest dynamische en concurrerende
kenniseconomie van de wereld te maken. Veel wetenschappelijke uitdagingen houden tenslotte niet op bij de landsgrenzen. Via een ERA-net wordt kritische massa gecreëerd voor een
specifiek onderdeel van de wetenschap, waardoor het onderzoek in dit gebied kan excelleren.
NWO-CW/ACTS is betrokken bij drie ERA-netten. Voor NWO-CW is dat ERA-Chemistry. NWOACTS is coördinator van twee ERA-netten met een focus op publiek-private samenwerkingen:
het ERA-net Applied Catalysis European Network (ACENET) en het ERA-net voor Industriële
Biotechnologie (ERA-IB).
2.3 ERA-Chemistry
ERA-Chemistry ontwikkelt en implementeert Europese bottom-up onderzoeksprogramma’s op
het gebied van de (fundamentele) chemie. Hierbij wordt voortgebouwd op de ervaring die is
opgedaan met transnationale programma’s binnen CERC3 (zie verderop). Het is echter het streven van ERA-Chemistry om de bestaande procedures van de CERC3 transnationale programma’s
te verbeteren voor toekomstige onderzoeksprogramma’s.
In 2008 organiseerde ERA-Chemistry voor het eerst een Open Initiative Call for Proposals. Deze
subsidieronde vertoont veel overeenkomsten met de open subsidievorm van NWO Chemische
Wetenschappen. NWO-CW hielp mee aan het opzetten van deze subsidieronde en helpt in 2009
bij de evaluatie van de ‘Open Initiatve’. Het gebied heeft ten slotte actief meegewerkt aan de
nieuwe ERA-Chemistry website, die een brug slaat naar de toekomstige activiteiten van dit netwerk.
In december 2008, toen de eerste subsidiefase officieel afliep, zegden alle deelnemende landen
toe mee te werken aan een doorstart. Ook NWO-CW heeft besloten betrokken te blijven bij de
activiteiten van ERA-Chemistry. Toekomstige activiteiten van het ERA-net zijn bijvoorbeeld de
organisatie van gezamenlijke subsidierondes (open en thematische) en van flash conferences
voor jonge talentvolle onderzoekers, en de coördinatie van visie en strategie in samenwerking
met CERC3.
Kijk voor meer informatie over ERA-Chemistry op www.erachemistry.net.
68 Chemische Wetenschappen / Internationaal
2.4 ACENET
2008 stond voor ACENET in het teken van de eerste call die al in 2007 was geopend. Het thema
was Innovative, Sustainable Catalytic Processes with Improved Energy and Carbon Efficiency. Uit
zeventien uitgewerkte voorstellen werden zes onderzoeksaanvragen gehonoreerd. Bij de helft
daarvan zijn drie Nederlandse onderzoeksgroepen betrokken, te weten prof. Krijn de Jong
(Universiteit Utrecht), dr. Michiel Makkee (TU Delft) en dr. Henny Bouwmeester (Universiteit
Twente). Naast de ruim 4,5 miljoen euro die toegekend is door de onderzoeksfinancierende
organisaties, dragen ook de industriële partners middelen bij aan afzonderlijke projecten.
Voor alle betrokkenen werd op 26 september een kick-off meeting in Amsterdam georganiseerd, waar ook de nieuwe ACENET-brochure ‘Research partnerships and visions for the future’
werd uitgereikt. Het was een vruchtbare bijeenkomst met verschillende vertegenwoordigers uit
de industrie en de Europese Commissie, waar alle projecten zich presenteerden en iedereen
elkaar beter heeft leren kennen.
In ACENET participeren twaalf onderzoeksfinancierende organisaties uit tien landen. NWO-CW/
ACTS levert de voorzitter van de Executive Board en verzorgt een deel van de secretariaatswerkzaamheden.
Kijk voor meer informatie over ACENET op www.acenet.net.
2.5 ERA-IB
ERA-IB organiseerde in 2008 zijn eerste call for proposals, met als thema Industrial biotechnology for Europe: an integrated approach. Ter voorbereiding was er op 5 maart 2008 een
‘partnering workshop’ om geïnteresseerde onderzoekers in de gelegenheid te stellen hun
mogelijkheden voor grensoverschrijdende samenwerking te verkennen. In 2009 volgden acht
toekenningen voor een totaalbedrag van 9,7 miljoen euro, en een kick-off meeting in Helsinki.
Nederlandse deelnemers aan de onderzoeksprojecten zijn dr. Adrie Straathof (TU Delft), dr. Leo
de Graaff (WUR), prof. Jan-Dirk van Elsas (RUG), dr. Olivier May (DSM), en dr. Erik Vijgenboom
met dr. Gilles van Wezel (Universiteit Leiden). De Nederlandse academische deelnemers zijn
gefinancierd door NWO-CW/ACTS en het Netherlands Genomics Initiative. De Nederlandse
industriële deelnemers doen op eigen kosten mee aan de projecten.
ERA-IB omvat negentien partners uit dertien landen.
Kijk voor meer informatie op www.era-ib.net.
2.6 CERC3
Al sinds begin jaren negentig van de vorige eeuw ontmoet NWO-CW haar Europese zusterorganisaties in het netwerk Chairpersons and Directors of European Research Councils’ Chemistry
Committees (CERC3). Het netwerk is voornamelijk gericht op een betere coördinatie binnen de
EU van de nationale programma’s voor chemisch onderzoek. Achterliggende gedachte is dat dit
de zichtbaarheid en het imago van de Europese chemie in de wereld verbetert. Zo was het ERAChemistry (zie eerder in dit hoofdstuk), waaraan NWO-CW deelneemt, een initiatief uit CERC3.
Hoewel niet alle CERC3-partners participeren in dit ERA-net, worden zij wel betrokken bij ERAChemistry activiteiten.
69 Chemische Wetenschappen / Internationaal
Jaarlijks komen de leden bijeen. Eveneens jaarlijks organiseert CERC3 een aantal Young Chemist
Workshops (YWC) op een onderzoeksthema dat door de leden wordt voorgedragen. Tijdens
deze workshops presenteren jonge onderzoekers hun onderzoek met het doel om internationale netwerkvorming bij jonge onderzoekers te stimuleren. CW vaardigt voor elke workshop
maximaal twee jonge onderzoekers af, bij voorkeur Veni- of Vidi-laureaten. De geplande workshops van 2008 zijn gehouden in het voorjaar van 2009. De YCW workshop met als titel
‘Catalytic C-H functionalization of organic molecules’ werd van 5-8 april 2009 gehouden in
Saint Germain au Mont d’Or, Frankrijk. De YCW workshop over ‘Solution Chemical processing
of advanced materials’ werd van 10-13 mei 2009 gehouden in Stockholm, Zweden. Aan deze
workshop hebben op voordracht van NWO-CW twee jonge onderzoekers deelgenomen van
Rijksuniversiteit Groningen, dr. W.R. Browne en dr. M.W. Bouwkamp.
Sinds 2005 voert NWO-CW samen met de Deutsche Forschungsgemeinschaft het secretariaat
van CERC3.
Meer informatie over CERC3 is te vinden op www.cerc3.net
2.7 EUROCORES
NWO-CW is betrokken bij drie EUROCORES-programma’s van de European Science Foundation
(ESF), de associatie waarin NWO participeert samen met nog 79 andere soortgelijke organisaties
uit dertig Europese landen. EUROCORES staat voor European Science Foundation Cooperative
Research; de programma’s die hieronder vallen zijn bedoeld om multinationale samenwerking
tussen excellente wetenschappers binnen Europa te bevorderen.
NWO Chemische Wetenschappen is actief in de programma’s SONS (Self-Organised NanoStructures), EuroSCOPE (Science of Protein Production for Structural and Functional Analysis) en
EuroMEMBRANE. SONS en EuroSCOPE zijn bijna afgerond. Nieuwe ontwikkelingen waren er
wel binnen EuroMEMBRANE (zie hierna).
Kijk voor meer informatie over EUROCORES op www.nwo.nl/eurocores.
2.8 EuroMEMBRANE
In dit EUROCORES-programma werkt NWO-CW samen met nog vijftien soortgelijke organisaties
uit heel Europa. Het programma financiert onderzoek dat al lang bestaande vragen in de membraanbiologie beantwoordt met behulp van cutting-edge technologieën. Hiermee worden
experimenten en een theoretische benadering samengebracht, en worden functionele problemen zo op een kwantitatieve wijze aangepakt. De nadruk ligt vooral op de interactie tussen
enerzijds lipiden onderling en anderzijds tussen (glyco)lipiden en eiwitten in het kader van het
membraan in gezondheid en ziekte. Het gebruik van diverse modelorganismen kan het mogelijk maken om verschillende soorten te vergelijken en een evolutionair perspectief toe te voegen aan biomembraanonderzoek.
NWO-CW neemt deel aan EuroMEMBRANE omdat het de interdisciplinaire samenwerking
tussen onderzoekers uit verschillende Europese landen bevordert. Daarnaast moet het de biologische, scheikundige, natuurkundige en computerkundige aspecten van het mem­bra­nologie-­
onderzoek binnen Nederland versterken. Ook het NWO-gebied Aard- en Levenswetenschappen
participeert in het programma. In 2009 werden twee EuroMEMBRANE-projecten met
Nederlandse inbreng gehonoreerd door NWO-CW.
Kijk voor meer informatie over EuroMEMBRANE op www.nwo.nl/euromembrane.
70 Chemische Wetenschappen
71 Chemische Wetenschappen
Communicatie en
kennisoverdracht
72 Chemische Wetenschappen / Communicatie en Kennisoverdracht
3Communicatie en
kennisoverdracht
Een belangrijk streven vanuit NWO is publicitair aandacht te besteden aan het werk van onderzoekers. Regelmatig worden de media voorzien van persberichten over interessante onderzoeksresultaten. Via de website (www.nwo.nl/cw) en de nieuwsbrief brengt CW zijn relaties zo
goed mogelijk op de hoogte van nieuws zoals onderzoeksresultaten, promoties, benoemingen,
openstaande calls en evenementen. Het CW Jaarboek laat ieder jaar zien wat zich in het afgelopen jaar heeft afgespeeld en wat er bereikt is binnen de chemische wetenschap in Nederland.
In dit hoofdstuk een selectie van de activiteiten op het gebied van kennisoverdracht en communicatie.
3.1 CW Studiegroepbijeenkomsten
CW organiseert jaarlijks meerdere malen wetenschappelijke bijeenkomsten voor onderzoekers
in het chemisch veld. Tijdens deze studiegroepbijeenkomsten worden resultaten uit het onderzoek gepresenteerd en ervaringen uitgewisseld. Het CW-bureau is hierbij vertegenwoordigd en
presenteert onder meer nuttige onderwerpen die ook tijdens de workshops van de Talent
Classes van NWO aan bod zijn gekomen. Het CW-bureau benut de bijeenkomsten om kennis te
maken en bij te praten met de onderzoekers in de studiegroepen over ontwikkelingen, en om
behoeften en wensen te inventariseren. Hierdoor kan CW uiteindelijk zijn dienstverlening beter
op maat aanbieden. Kijk voor meer informatie over de studiegroepen op: www.nwo.nl/cw/stg
3.2 ‘Women in chemistry’ bij NWO
Op 14 november 2008 organiseerde het CW-bureau voor het eerst het symposium ‘Women in
Chemistry’. Deze dag stond vooral in het teken van de kansen én valkuilen die vrouwen in het
chemisch onderzoek kunnen tegenkomen op hun weg naar de top. De doelgerichte onderwerpen en het brede aanbod van workshops, met daarnaast de momenten die ingelast werden
voor het delen van de ervaringen onderling, vielen in goede aarde bij de bezoekers. De vrouwendag werd als groot succes bestempeld werd door de ruim zestig aanwezige vrouwen.
3.3 De Talentendagen en Talent Classes van NWO
De NWO-Talent Classes (www.nwo.nl/talent) zijn net als de NWO-Talentendag dagen waarop
jonge onderzoekers contacten kunnen leggen en vaardigheden opdoen die een wetenschapper
in zijn opleiding doorgaans niet meekrijgt, zoals netwerken, presenteren voor de media en succesvol publiceren. De Talent Classes zijn een verdieping van de Talentendag en bestaan uit een
intensieve workshop van een dag. Deze goedbezochte dagen worden zes keer per jaar gegeven
door beleidsmedewerkers van het CW-bureau.
73 Chemische Wetenschappen / Communicatie en Kennisoverdracht
3.4 CW op BioCareer Event
Op woensdag 21 mei 2008 vond de vierde editie plaats van het Bio, Chemistry and Food Career
Event (www.biocareerevent.nl) in de RAI in Amsterdam. Dit BCF Event is een interactieve beurs
voor aankomend talent in de life sciences om in contact te komen met toekomstige werkgevers,
kennisinstellingen en het bedrijfsleven. De NWO-gebieden Exacte Wetenschappen, Aard- en
Levenswetenschappen en Chemische Wetenschappen waren aanwezig met een gezamenlijke
stand met informatie over de activiteiten en subsidiemogelijkheden van NWO. Met haar deelname wil NWO laten zien hoe zij met subsidies en andere vormen van ondersteuning, bijdraagt
aan de loopbaan van een wetenschapper.
De NWO-stand werd vooral bezocht door aio’s, postdocs en studenten. Op de CW-website
(www.nwo.nl/cw/nieuws) is een speciaal voor dit evenement gemaakte film te bekijken waarin
CW een aantal jonge toponderzoekers zoals Michiel Kreutzer (TUD), Huib Ovaa (NKI) en Pascale
Erhenfreund (UL) heeft geïnterviewd. Het evenement werd uiteindelijk door ruim 2.500 bezoekers bezocht. In 2009 was NWO met dezelfde gebieden aanwezig op het BCF Event.
3.5 Experiment NL
Sinds 2006 verschijnt elk najaar een uitgave binnen de serie Wetenschap in Nederland, vanaf
2008 onder de titel Experiment NL. NWO wil met deze serie zijn leukste en opvallendste onderzoeksresultaten op een begrijpelijke manier presenteren. Aan bod komen meer dan 100 spraakmakende onderzoeksprojecten van NWO-onderzoekers aan vrijwel alle universiteiten en
instituten.
Het gebied Chemische Wetenschappen levert elk jaar een bijdrage aan het boek door plaats te
nemen in de redactie. Binnen deze redactie, waarin het merendeel van de NWO-gebieden vertegenwoordigd is, wordt de selectie gemaakt van onderwerpen en onderzoeken die uitgelicht
worden in het publieksboek. Om de chemie zo goed mogelijk terug te zien in het boek, doet
CW in het voorjaar een beroep op de onderzoekers om hun onderzoek aanvullend toe te lichten. Want hoe meer chemie we kunnen laten zien, des te beter.
3.6 Chemie is Overal
Met het imagotraject Chemie is Overal wil de Nederlandse chemie (industrie, onderzoek en
onderwijs) Nederlanders laten zien wat chemie is, wat je ermee kunt en waarom het belangrijk
is. Chemische Wetenschappen ondersteunt de VNCI, die in opdracht van de Regiegroep Chemie
deze campagne heeft gestart. Het doel van de campagne is dat Nederlanders een eenduidig
beeld van de chemie krijgen. In 2008 is een postercampagne opgezet die laat zien hoe veelzijdig
de chemie is. De posters worden verspreid onder scholen, universiteiten, instellingen en bedrijven. Iedereen die in de chemie werkt kan meewerken: daarvoor is op de site www.chemieisoveral.nl een toolkit beschikbaar met informatie en campagneproducten.
74 Chemische Wetenschappen
75 Chemische Wetenschappen
Toekenningen
76 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
4Toekenningen 2008
4.1 TOP-subsidies en de ECHOprojectsubsidies
Toekenningen
Focusgebied Chemie in relatie met
Biologie en Medische Wetenschappen
TOP-subsidies zijn subsidies van
780.000 euro (in 2008 720.000 euro),
bedoeld voor gevestigde top-onderzoeksgroepen met een bewezen track
TOP-subsidies
record in de (bio-)chemie of chemische
technologie. De subsidies bieden deze
Dr. E.J. Snijder, dr. A.E. Gorbalenya en
groepen de vrijheid om excellente, uit-
dr. ir. A.J. Koster (LUMC)
dagende en innovatieve onderzoekslij-
De kopieermachine van het virus
nen te versterken en/of uit te breiden.
Virussen zijn klein maar hun impact is
groot. Gebruikmakend van bouwstenen
ECHO-subsidies zijn projectsubsidies
van hun gastheercel, maken virussen als
van 260.000 euro (in 2008 240.000
het SARS-Coronavirus een ‘moleculaire
euro), bedoeld voor Excellent
kopieermachine’ voor hun genoom. Deze
CHemisch Onderzoek. Deze subsidies
wordt verankerd in van de cel gestolen
bieden de mogelijkheid om nieuwsgie-
membranen, die mogelijk ook als schuil-
righeidsgedreven onderzoek van hoge
plaats dienen. Hoe werkt dat en kunnen
kwaliteit uit te voeren. Zo kunnen cre-
we er iets tegen doen?
atieve, grensverleggende ideeën worden uitgewerkt, de kiemen worden
Prof. dr. H.Th.M. Timmers (UMCU)
gevormd voor de onderzoeksthema’s
Schrijven en gelezen worden:
van de toekomst en/of kan weten-
de epigenetische code van de
schappelijke vernieuwing tot stand
worden gebracht.
regulatie van genen
Epigenetica speelt een belangrijke rol
bij het overschrijven van onze genen.
Voor de TOP-subsidies en de ECHO-
Sinds kort weten we dat epigenetische
projectsubsidies is een budget
controle door histone methylatie in
van 10-12 miljoen euro beschikbaar.
direct verband staat met het basale
www.nwo.nl/cw/top
transcriptie­apparaat. Wij willen de
www.nwo.nl/cw/echo
epigenetische code van histone H3K4
methylering precies in kaart brengen
en het uitlezen op moleculair niveau
begrijpen.
Prof. dr. ir. J.C.M. van Hest (RU)
Functionele polymersomen: van synthetische organellen tot cascade reactoren
Polymersomen zijn kunststof microcapsules die gebruikt worden voor opslag en
bescherming van moleculen. PS-PIAT capsules hebben de eigenschap dat ze grote
moleculen, zoals enzymen vasthouden,
maar kleine moleculen doorlaten. Met
op deze manier gekooide enzymen voegen we nieuwe functies aan levende cellen toe en voeren we slimme cascade
reacties uit.
77 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Prof. dr. R.M.J. Liskamp (UU)
ECHO-projectsubsidies
Een deel net zo goed als het geheel:
kleinere varianten van eiwitten als
Dr. F.J.M. van Kuppeveld (UMCSR)
synthetische vaccins en synthetische
Rol van cellulaire membranen in entero-
antilichamen
Eiwitten zijn vaak groot omdat dit nodig
virus RNA replicatie
Alle virussen met een plus-streng RNA
is voor de biologische structuur en wer-
genoom herstructureren cellulaire mem-
king. Deze grootte heeft ook nadelen
branen om een micro-omgeving te creë-
bijvoorbeeld afbreekbaarheid en bijwer-
ren die geschikt is voor de vermenig­­-
kingen. Doel van dit onderzoek is de
vuldiging van hun RNA genoom. In dit
belangrijke kleinere delen te synthetise-
project wordt onderzocht hoe entero­
ren op “kapstok” moleculen, zodat struc-
virussen membranen van de cellulaire
tuur en werking van het eiwit door
secretie route “kapen” om zichzelf te
kleinere moleculen kan worden nage-
vermenigvuldigen.
bootst.
Dr. G.P. van Wezel (UL)
Prof. dr. H.S. Overkleeft (UL),
Celdeling in zicht: een geïntegreerde
benadering voor de analyse van de sep-
prof. dr. J.M.F.G. Aerts (AMC),
tum localisatie in Streptomyces bacteriën
dr. R.G. Boot (UvA) en
prof. dr. G.A. van der Marel (UL)
Sporenvorming door de schimmel-
Synthetische verbindingen om glucosyl-
achtige bacterie Streptomyces is een
ceramide metabolisme te beïnvloeden:
complex proces waarbij vele septa tege-
fundamentele studies en toepassingen
lijk en met perfecte symmetrie gemaakt
Het onderzoek behelst het ontwerp en
worden. Middels dit project zullen nieuwe
de synthese van iminosuiker gerela-
eiwitten in kaart worden ge­bracht en in
teerde verbindingen die specifiek ingrij-
detail worden bestudeerd die een rol spe-
pen op één van de drie enzymen die
len bij de plaatsing van de septa en daar-
betrokken zijn bij de synthese en afbraak
mee de celdeling controleren.
van glucosylceramide. De verbindingen
zullen worden onderzocht op hun meri-
Prof. dr. L.J. Braakman (UU)
tes als mogelijk medicijn tegen lysoso-
Het ontstaan van een uniek celbestand-
male stapelingsziektes en diabetes
mellitus type II.
deel: het peroxisoom
We hebben met microscopisch onderzoek
ontdekt hoe een specifiek subcomparti-
Prof. dr. S.J. Marrink (RUG)
ment van een hogere cel ontstaat. Dit
Membraangebonden eiwitten in actie
proces verloopt in een aantal discrete
Om een cel gezond te houden werken
stappen die elk gestuurd moeten worden
ontelbare biomoleculen op ingenieuze
door eiwitten. Wij willen deze eiwitten
wijze samen. Met name processen die
identificeren en karakteriseren om
zich afspelen rondom het celmembraan
zodoende te komen van een globaal
vergen een nauwkeurige afstemming
overzicht tot gedetailleerd inzicht op
tussen het gedrag van membraan eiwit-
moleculair niveau.
ten en overige membraan componenten.
Onderzoekers gebruiken krachtige computers om deze processen te simuleren
en daarmee de functie van individuele
moleculen te ontrafelen.
78 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Dr. J.C.M. Holthuis (UU)
Prof. dr. J. Borst (NKI)
Ontleding van een lipidepomp betrok-
Een nieuwe vorm van eiwitmodificatie
ken bij vesiculair eiwittransport
Cellen beschikken over pompjes waar-
die celdood reguleert
Cellen kunnen zelfmoord plegen. Deze
mee vetmoleculen asymmetrisch kunnen
vorm van celdood heet apoptose. In dit
worden verdeeld over de membranen.
project zullen we een nieuwe vorm van
Deze flippases zijn betrokken bij de vor-
eiwitmodificatie in kaart brengen, die
ming van transportblaasjes, maar hoe ze
essentieel is voor apoptose signalering
werken is niet bekend. Recent is aange-
door een molecuul dat Bid heet. We ver-
toond dat de flippases zijn opgebouwd
wachten dat het hier ontdekte mecha-
uit verschillende eiwitten. Door de func-
nisme ook voor andere moleculen geldt
tionele samenhang van deze eiwitten te
en ge-exploiteerd kan worden voor the-
bestuderen hopen we voor het eerst het
rapie.
werkingsmechanisme van een flippase te
achterhalen.
Prof. dr. B.L. Feringa en
Prof. dr. B. Poolman (RUG)
Dr. D.C. van Gent (Erasmus MC)
Dynamische interacties van niet-­
homologe end-joining eiwitten
met DNA breuken
Dit project beoogt de dynamiek van de
Dichtere membranen: Fase- en aggregatie- gedrag van lange methyl gesubstitueerde en cyclobutaan bevattende
lipiden
Lange methyl vertakte lipiden en ladde-
moleculaire herstelwerkzaamheden voor
ranen worden in de natuur geassocieerd
DNA breuken te ontrafelen. Een goede
met dichte ondoorlaatbare membranen.
kennis van de herkenning van een DNA
Door deze lipiden te synthetiseren kun-
uiteinde en de vorming en afbraak van
nen structurele veranderingen aange-
eiwitcomplexen op deze uiteinden is
bracht worden en komen deze voor het
nodig om te begrijpen hoe DNA breuken
eerst ter beschikking voor verdere stu-
kanker en het afsterven van cellen kun-
dies. Bestudering van het fase- en aggre-
nen veroorzaken.
gatiegedrag als functie van de
structurele variaties geeft een beter
Dr. R.F. Ketting (NIOB-KNAW)
beeld van deze ongewoon dichte lipiden
piRNA biogenese in de zebravis
membranen.
Kleine RNA moleculen zijn potente regulators van gen-expressie. Een recent ont-
Dr. ir. D.T.S. Rijkers (UU)
dekte klasse van kleine RNAs, piRNAs,
Mimetica van antibiotica
is alleen aanwezig in geslachtscellen.
Dit onderzoeksvoorstel beschrijft het
De biogenese en functie van piRNAs
ontwerp, synthese en biologische evalua-
wijkt sterk af van die van bekendere
tie van nieuwe op peptide gebaseerde
kleine RNAs. Dit onderzoeksvoorstel is
antibiotica. Deze peptiden blokkeren
erop gericht onze kennis over piRNAs
mogelijk een essentieel onderdeel van
sterk uit te breiden.
bacteriële celwandaanmaak zodat de
groei van ziekmakende bacteriën
Prof. dr. P.J.M. van Haastert (RUG)
geremd wordt. Een juiste keuze van
Het moleculaire kompas van navige-
de ruimtelijke vorm van deze peptiden
rende cellen
Veel cellen kunnen zich verplaatsen
onder invloed van chemische signalen,
zowel in de mens als in lagere organismen. Witte bloedcellen kunnen zo plaatsen van bacteriële infectie opsporen. We
gebruiken de amoebe Dictyostelium om
het kompas op moleculaire schaal te ontrafelen, omdat we in dit organisme vrij
gemakkelijk meerdere signaleringspaden
tegelijk kunnen uitschakelen.
zorgt mogelijk voor zeer specifieke
binding waardoor selectiviteit in anti­
microbiële werking tot stand kan komen.
79 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Dr. F.L. van Delft (RU)
een eiwit zo vast te zetten, dat ze een
Liefde kent geen grenzen: onverwachte
goede “kopie” zijn van dat deel van het
kruisbestuiving tussen aminoglycosides
eiwit-oppervlak waarvan ze zijn afgeleid.
en oligonucleotiden
Als alles goed op z’n plek zit, moet de
De grootste belemmeringen in de trans-
kopie het gehele eiwit kunnen vervan-
formatie van antisense tot een medicijn
gen. Kopieën van eiwitten kunnen van
liggen in de snelle afbraak en gebrekkige
groot belang zijn wanneer het gehele
celopname. Een mogelijke oplossing ligt
eiwit niet voldoet of zelfs niet gebruikt
in tandemstructuren van oligonucleo­
kan worden (denk bijv. aan vaccin tegen
tiden en aminoglycoside antibiotica.
HIV-virus).
Dergelijke conjugaten zijn stabieler, en
de aminoglycoside kan figureren als een
Dr. M. Ubbink (UL)
moleculaire kruiwagen. En misschien
Hoe eiwitmoleculen elkaar vinden…
zelfs als een schaar!
Eiwitmoleculen hebben veel functies in
de levende cel. Daarvoor binden eiwitten
Prof. dr. C.E. Koning en dr. A. Heise (TU/e)
aan elkaar, soms zwak en kort. Voordat
Slimme chirale materialen
eiwitten zo’n binding aangaan, zoeken
In dit project willen we de stereospeci-
ze elkaars oppervlak af. Voor het eerst
fieke voorkeur van enzymen, voor het
zal die vluchtige beginfase zichtbaar
chemisch omzetten van ofwel (R) ofwel
gemaakt gaan worden. Daarmee kan
(S) configuraties van bouwstenen van
worden vastgesteld waarom deze fase
polymeren, benutten voor het vervaar­
belangrijk is voor eiwitbinding.
digen van functionele materialen, die
een respons vertonen op het moment dat
Prof. dr. P. Gros (UU)
er interactie is tussen het enzym en het
Aanval op het membraan: hoe het
enzym responsieve materiaal.
complementsysteem gaten boort
Het kapot maken van bacteriële celmem-
Prof. dr. P. Timmerman en
dr. J.H. van Maarseveen (UvA)
Modelbouw van eiwit-oppervlakken:
“niet te onderscheiden van echt”
Eiwitten laten zich ruimtelijk gezien het
branen door complementeiwitten is een
belangrijke stap om ons te ontdoen van
bacteriën in het bloed. Wij onderzoeken
de moleculaire werking van deze complementeiwitten. Kennis van dit proces
best vergelijken met een los-opgewon-
levert mogelijk nieuwe aangrijpingspun-
den bolletje wol. Aan het oppervlak
ten voor de ontwikkeling van medicijnen
bevinden zich “stukjes van de draad”
ter voorkoming van weefselschade bij
dicht opeengepakt in een goed-gedefini-
een hyperaktief complementproces.
eerde ruimtelijke structuur. Echter, in de
losse draad liggen die stukjes niet naast,
Dr. ir. G.J.L. Wuite (VU)
maar juist ver uit elkaar.
Het ontrafelen van de dynamische
In eiwitten heten die plaatsen “discontinue bindingsplaatsen.” Ze zijn niet 1-2-3
na te maken m.b.v. losse lineaire pepti-
organisatie van het chromosoom door
SMC-eiwitten
DNA wordt sterk opgevouwen zodat het
des, maar vragen om een veel com-
in een cel past. Elk organisme, van bacte-
plexere design op basis van chemische
rie tot de mens gebruikt hiervoor archi-
“steigers”, dat zijn synthetische molecu-
tecturele eiwitten. Middels geavanceerde
len waarop de losse peptide-delen wor-
enkele-molecuul-technieken (waarbij wij
den “vastgespijkerd.” Dit projectvoorstel
DNA afbeelden, maar er bijv. ook aan
gaat over het ontwikkelen van een
kunnen trekken) onderzoeken wij de
nieuwe klasse van steigers, genaamd
dynamische werking van SMC-eitwitten,
“CLIPSCLICK steigers”, die het mogelijk
een essentiële speler in het proces van
maken om m.b.v. twee verschillende
DNA-organisatie.
soorten “planken en spijkers” de losse
peptidefragmenten die onderdeel zijn
van een “discontinue bindingsplaats” in
80 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
dr. G.T.J. van der Horst (Erasmus MC) en
ECHO-projectsubsidies
dr. I. Chaves (Erasmus MC)
Structuur-functie analyse van de fotolyase/cryptochroom eiwitfamilie
Zoogdier cryptochromen (CRY1 en CRY2)
vormen essentiële onderdelen van de
biologische klok die ons dag-nachtritme
Prof. dr. W.K. Kegel en
prof. dr. A.P. Philipse (UU)
Moleculaire oorsprong
van eeuwige emulsies
Onlangs is in ons laboratorium ontdekt
bepaalt. De eiwitten vertonen structurele
dat mengsels van olie en water, emulsies
gelijkenis met het UV-DNA schadeherstel­
genoemd, onder bepaalde voorwaarden
eiwit fotolyase, maar bevatten een extra
niet meer ontmengen. Tot nu toe kon
staart. Structuur-functie analyse van CRY
ontmenging van emulsies slechts worden
staarten en CRY-fotolyase fusie-eiwitten
uitgesteld, maar niet voorkomen. Wij
moet leren welke domeinen van het
gaan onderzoeken welke eigenschappen
eiwit een klokeiwit of een repaireiwit
van het grensvlak tussen olie en water de
maken.
stabiliteit, grootte, en vorm van emulsie
druppels bepalen.
Focusgebied Chemie in relatie met Fysica
en Materiaalkunde
Prof. dr. S. Speller en
prof. dr. R.J.M. Nolte (RU)
Chemische reacties bekijken
op nano-niveau
TOP-subsidies
Om te begrijpen hoe chemische reacties
precies werken is het belangrijk deze te
Prof. dr. E.W. Meijer (TU/e)
bestuderen in het hoogst mogelijke
Supramoleculaire polymerisatie
detail. Sinds enkele jaren zijn superkrach-
processen
tige microscopen beschikbaar die atomen
Tot voor kort dacht iedereen dat de bij-
en moleculen kunnen visualiseren, en dit
zondere eigenschappen van plastics het
onderzoek is erop gericht ze te visualise-
gevolg waren van de zeer lange ketens
ren terwijl ze betrokken zijn in een che-
van atomen, welke het polymeer vor-
mische reactie.
men. Door recente ontwikkelingen uit
ons laboratorium blijkt het ook mogelijk
dit te bereiken met korte ketens welke
op slimme wijze aan elkaar plakken.
Deze fundamentele eigenschappen van
Prof. dr. A. van Blaaderen en
dr. A. Imhof (UU)
Kristallen van kristallen
van nano­kristallen
deze zgn. supramoleculaire polymeren
Zelforganisatie maakt het mogelijk om
worden onderzocht om ze nog slimmer
op steeds meer lengteschalen ordening
in te zetten als b.v. biomaterialen.
aan te brengen in de materie. In dit
onderzoek worden nieuwe materialen
Prof. dr. M.A. Cohen Stuart (WUR)
gemaakt, die bestaan uit regelmatige
Modulaire eiwitpolymeren
ordening van deeltjes op drie niveaus
Biotechnologen produceren m.b.v. gist-
tegelijk. Behalve als nieuw principe om
cellen nuttige stoffen. Het is nu mogelijk
materialen een micro- en nanostructuur
lange polymeren te produceren uit ami-
te geven, wordt gekeken naar de ver-
nozuren, eiwitbouwstenen. Men codeert
wachte bijzondere optische eigenschap-
de aminozuurvolgorde in DNA, en de gist
pen ervan.
maakt het gekozen polymeer op commando. Door slim eiwitfragmenten met
bekende materiaaleigenschappen met
elkaar te combineren ontstaan zg. modulaire eiwitpolymeren met fascinerende
nieuwe eigenschappen.
81 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Prof. dr. R. Broer (RUG)
Focusgebied Chemie in relatie tot
Veel-elektron energiebanden voor
Technologie en Duurzaamheid
aangeslagen toestanden in kristallen
In dit project wordt een rekenmethode
ontwikkeld voor de bestudering van
TOP-subsidie
elektronisch aangeslagen toestanden van
kristallen. Onze nieuwe aanpak combi-
Prof. dr. ir. K.P. de Jong (UU)
neert de voordelen van een cluster-
Fundamenteel onderzoek naar de berei-
model met die van een bandenmodel.
Hij is vooral geschikt voor kristallijne
materialen waarin electron correlatie
een belangrijke rol speelt.
ding van katalysatoren op nanogestructureerd dragermateriaal
Katalysatoren worden gebruikt voor het
versnellen van chemische reacties en het
sturen daarvan in de richting van de
Prof. dr. E. Vlieg en
gewenste producten. Als toepassingen
dr. W.J.P. van Enckevort (RU)
van katalysatoren kan men denken aan
Een goedkoop alternatief voor de groei
het raffineren van aardoliefracties, het
van eiwitkristallen in de ruimte
Kennis van de structuur van eiwitmole­
culen is belangrijk om biologische proces-
maken van plastics, antivries en medicijnen en het reinigen van uitlaatgassen
van auto’s. Katalysatoren bestaan veelal
sen te begrijpen en medicijnen te
uit oxidische materialen (bv. SiO2 en
ontwikkelen. Hiervoor is het noodzake-
Al2O3) met een hoog specifiek oppervlak
lijk om goede kristallen te groeien van
(vaak hoger dan 100 m2/g en soms wel
deze eiwitten, maar dat blijkt vaak lastig.
1000 m2/g) met daarop aangebracht een
Wij stellen een nieuwe, goedkope groei-
actieve component, vaak een metaal
methode voor die dezelfde voordelen
zoals nikkel (Ni), kobalt (Co) of koper
biedt als groei in de ruimte.
(Cu). Deze metaaldeeltjes hebben vaak
afmetingen van enkele nanometers
Prof. dr. A.M. Brouwer (UvA)
(1-10 nm) terwijl de oxidische drager-
Translatie-bewegingen in
deeltjes circa 10-100 nm zijn. Om deze
individuele motormoleculen
We onderzoeken de spontane of door
kleine metaaldeeltjes te maken kan
gebruikt worden van een methode die
licht geïnduceerde verplaatsing van een
we als ‘impregneren en drogen’ aandui-
ringvormig molecuul dat mechanisch
den. Laten we als voorbeeld de bereiding
gebonden is aan een langwerpig, draad-
van Ni/SiO2 katalysatoren beschrijven. We
vormig molecuul, en dat op die draad
gaan dan uit van een oplossing van nik-
verschillende voorkeursposities kan inne-
kelnitraat (een zout, vergelijkbaar met
men. We gebruiken hiervoor de unieke
keukenzout) in water die we laten opzui-
informatie die kan worden verkregen
gen door de poreuze siliciumdioxide dra-
door deze “motormoleculen” één voor
ger. Daarna wordt het water verdampt
één te bestuderen met fluorescentiespec-
zodat kleine nikkelnitraat kristallieten
troscopie.
zich afzetten op de drager. Vervolgens
verhitten we het systeem in lucht zodat
Dr. ir. J.E. ten Elshof (UT)
er nikkeloxide kristallen ontstaan die we
Elektrische geleidbaarheid in twee­
dan tot slot reduceren met waterstof
dimensionale nanoplaatjes
Sommige materialen (“oxides”) kunnen
zodat er kleine nikkel metaaldeeltjes
ontstaan op de drager, Ni/SiO2. In het
met chemische methoden worden uit-
onderhavige voorstel bestuderen we de
eengerafeld tot twee‑dimensionale
eerste stappen van deze methode om
nanoplaatjes van slechts 1 atoomlaag
katalysatoren te maken, dat wil zeggen
dik. Dergelijke structuren gedragen zich
de impregnatiestap en de droogstap.
vaak heel anders dan hun drie-dimensio-
Het is namelijk gebleken dat deze stap-
nale grote broers. In dit project wordt
pen lang niet optimaal verlopen.
onderzocht hoe elektrische stroom door
Er wordt soms maar 50% van het drager-
deze nanoplaatjes heen gaat.
oppervlak met metaaldeeltjes bezet.
Dit komt omdat de bevochtiging van de
82 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
drager door de metaalzoutoplossing niet
microscopie, en (iii) microseconde
vlot verloopt. We stellen onderzoek voor
tijdsoplossend vermogen dankzij de hoge
spatiële resolutie langs de microkanalen.
om de oorzaak hiervan vast te stellen.
Vervolgens bestuderen we de kristallisa-
tie van de kleine kristallen. Voor dit
Dr. F. Hartl (UvA)
onderzoek maken we gebruik van de
Supramoleculaire assemblies van nieuwe
zogenaamde geordende mesoporeuze
ijzer-hydrogenase modellen en metaal-
materialen die een honingraat structuur
porfyrines voor fotochemische waterstof
productie
hebben op nanometerschaal. Verder
maken we gebruik van geavanceerde
Fotochemische productie van waterstof
technieken zoals 3-dimensionale elektro-
als schone en duurzame energiebron is
nenmicroscopie om vast te stellen hoe
een belangrijke technologische uitda-
deze processen verlopen. Door dit onder-
ging. Wij benaderen dit doel met een
zoek begrijpen we meer van de produc-
drie-componenten systeem, gebaseerd
tie van materialen die geordend zijn op
op een metaalporfyrine (Zn, Al, Sn, Ru)
nanometerschaal en we kunnen katalysa-
voor de absorptie van zichtbaar licht
toren voor vele processen met verbe-
gebonden aan een Fe-Fe actieve site als
terde en met nieuwe eigenschappen
proton-reductor, analoog aan natuurlijke
maken.
systemen in cyanobacterieën.
Dr. L.B.F. Juurlink (UL),
ECHO-projectsubsidies
prof. dr. ir. R.A. van Santen (TU/e) en
prof. dr. A.W. Kleyn (FOM-Rijnhuizen)
Prof. dr. W.J. van der Zande (RU)
Een alternatief mechanisme
om methaan om te zetten
Hoe moleculaire interacties in onze
atmosfeer absorptie van zonlicht
Al jaren overheerst het idee dat heterogeen katalytische reacties van CH4 starten
beïnvloeden
Fotonen uitgezonden door de zon wor-
met het verbreken van een C-H binding
den gedeeltelijk geabsorbeerd.
op een schoon deel van het metaalopper-
Satellieten nemen dit waar en verkrijgen
vlak. Wij onderzoeken m.b.v. experimen-
zo concentraties ozon, CO, H2O, etc. De
ten en theorie een alternatieve
absorptie door zuurstof wordt gebruikt
chemische route waarbij een CH4 mole-
om de hoeveelheid ‘zichtbare’ atmosfeer
cuul direct reageert met een H-atoom op
te meten. Ons onderzoek gaat de nauw-
het oppervlak.
keurigheid van zuurstofmetingen verbeteren door de rol van de miljard
Dr. ir. T.A. Nijhuis (TU/e), dr. E.V. Rebrov
botsingen per molecuul per sec en de
(TU/e) en prof. dr. ir. J.C. Schouten (TU/e)
interacties tijdens die botsingen op het
Directe epoxidatie van propeen in een
absorptiegedrag experimenteel en
microreactor
theoretisch vast te leggen.
De productie van propeenoxide over
goudkatalysatoren biedt grote voor­delen
boven bestaande processen.
Prof. dr. J.N.H. Reek (UvA) en
prof. dr. M. Bonn (AMOLF)
De goudkatalysatoren zijn echter nog
Tijdsopgeloste operando spectroscopie
onvoldoende actief. In een microreactor-
in een microreactor voor kinetische ana-
systeem is het mogelijk deze katalysato-
lyse van (ultra)snelle chemische reacties
ren een veel hogere activiteit te laten
Dit projectvoorstel beoogt het oplossen
hebben door deze te laten werken met
van snelle reactie kinetiek in microre­
een gasmengsel wat potentieel explosief
actoren. De voorgestelde benadering
is. Het zeer kleine volume van een micro-
combineert (i) ultrasnelle menging van
reactor maakt dit veilig mogelijk.
reactanten d.m.v. hydrodynamisch focuseren; (ii) kwantitatieve, label-vrije
detectie op basis van moleculaire
vibratiespectra met multiplex CARS
83 Chemische Wetenschappen
4.2 Vernieuwingsimpuls
Dr. E. van Duijn (UU)
Virussen op een weegschaaltje
De Vernieuwingsimpuls heeft als doel
Virussen kunnen heel efficiënt vermeer-
vernieuwend onderzoek een extra
deren, maar hoe doen ze dat? Hoe wordt
impuls te geven. Het is een persoons-
een virus capside gevuld, en wat zijn de
gebonden subsidievorm die talent-
eigenschappen van dit capside? Om dit
volle, creatieve onderzoekers de kans
beter te begrijpen zullen de structuren
biedt onderzoek naar hun keuze uit te
van verschillende virus eiwitten worden
voeren. De Vernieuwingsimpuls is
onderzocht met massa-spectrometrie.
ingesteld om de doorstroom bij wetenschappelijke onderzoeksinstellingen te
Dr. T. P. M. Goumans (UL)
bevorderen.
Moleculen in de ruimte
www.nwo.nl/vi
De omstandigheden in de ruimte zijn
ongunstig voor de vorming van mole­
culen. Desondanks worden er veel ver­
4.3 Vernieuwingsimpuls Veni
schillende moleculen waargenomen.
De onderzoeker bestudeert hoe koolstof-
De subsidie Vernieuwingsimpuls Veni
dioxide en methanol toch gevormd kun-
bedraagt maximaal 208.000 euro.
nen worden op stofdeeltjes in de ruimte,
Hiermee kunnen pasgepromoveerden
waar ze in hoge concentraties voorko-
gedurende drie jaar hun ideeën verder
men.
ontwikkelen.
Dr. ir. R. Hoogenboom (RU)
Omgevingsgevoelige polymeren
Toekenningen
met continue respons
Polymeren kunnen reageren op verande-
ringen in de omgeving. De onderzoekers
Dr. S.A. Bonnet, (UU)
Unidirectional motion of biomolecules at
sleutelen aan de moleculaire structuur
model membranes
van de polymeren om de aan/uit reactie
Thermal motion usually does not prefer
om te zetten in een brede geleidelijke
any direction. The researcher will synthe-
respons. Deze nieuwe polymeren vormen
size an artificial system which uses light
de basis voor moleculaire thermometers
to move single molecules at a surface in
en gecontroleerde medicijnafgifte-
one preferred direction.
systemen.
Dr. P.Y.W. Dankers (TU/e)
Dr. P.H.J Keizers (UL)
Adaptieve, multi-functionele medicijnen
Het pad van medicijnafbraak
Complexe ziektebeelden zullen opgelost
Medicijnen worden in het lichaam afge-
moeten worden door een combinatie van
broken door de enzymen cytochromen
verschillende functionele moleculaire
P450. Hoe medicijnen door deze enzy-
eenheden, die gezamenlijk tot actie zul-
men worden opgenomen, afgebroken
len overgaan. In het onderzoek wordt
en vervolgens losgelaten is niet bekend.
voorgesteld om slimme medicijnen te
Door medicijn en enzym magnetisch te
ontwikkelen die door zelf-assemblage
labelen gaat de onderzoeker dit in kaart
deze verschillende functionaliteiten
brengen.
bevatten. Door de dynamiek van de zelfassemblage is de verwachting dat de
complexen zich kunnen aanpassen aan
de eiwitten en cellen waaraan ze moeten
binden en hierdoor een veel grotere
effectiviteit zullen tonen.
84 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Dr. S.B. Nabuurs (RU)
4.4 Vernieuwingsimpuls Vidi
Het is goed om flexibel te zijn!
Begrijpen hoe medicijnen binden aan
De subsidie Vernieuwingsimpuls Vidi
eiwitten in ons lichaam is cruciaal voor
is bestemd voor onderzoekers die na
medicijnontwikkeling. Doordat eiwitten
hun promotie een aantal jaren onder-
zeer beweeglijk zijn is dit echter moeilijk
zoek op postdocniveau hebben
te voorspellen. De onderzoeker zal
verricht. De Vidi-subsidie bedraagt
nieuwe computermodellen ontwikkelen
maximaal 600.000 euro. Hiermee kun-
om te doorgronden hoe medicijnen aan
nen de onderzoekers vijf jaar lang een
flexibele eiwitten binden.
eigen onderzoekslijn ontwikkelen en
één of meer onderzoekers aanstellen.
Dr. I. Stavitski (UU)
Getting to know your catalyst intimately
When studying chemical transformations
Toekenningen
on catalysts we look at millions of molecules at the same time and the resulting
Dr. T. Banerjee (RUG)
picture is blurred. In this project resear-
Harnessing novel
chers will use microscopes to find out
materials for spintronics
how individual catalytic active site works.
Spin-electronics uses both the charge and
spin of an electron. In this research,
functional properties of novel material
Dr. ir. V. Vonk (RU)
Kristalgroei uit oplossing met nano­
systems will be harnessed and their spin-
precisie
transport properties studied at the nano-
Het begrip van en de controle over kris-
scale. This will enable fabrication of
talgroei uit een verzadigde oplossing is
spintronic devices with diverse functiona-
niet toereikend voor het vervaardigen
lities than existing today.
van toekomstige nanomaterialen.
In dit onderzoek zal deze kristalgroei, die
Dr. K. Blank (RU)
plaatsvindt aan een verborgen grensvlak,
How do enzymes work?
op de voet gevolgd worden door gebruik
Enzymes are the catalysts of all processes
te maken van de modernste hoog ener-
of life. Because of their universal impor-
getische en zeer intense synchrotron­
tance it is essential to understand what
straling.
determines their function. Researchers
will use single molecule studies to analyze how enzymes are regulated and how
Dr. J. Vreede (UvA)
Hoe praten eiwitten met elkaar?
they have evolved.
Vluchtige contacten tussen eiwitten sturen processen aan in een cel. Dergelijke
Dr. J.A.A.W. Elemans (RU)
contacten zorgen er ook voor dat een cel
Katalyse op de nanoschaal
kan reageren op zijn omgeving. Met
Om te begrijpen hoe katalysatoren pre-
behulp van computermodellen gaat de
cies werken tijdens chemische reacties is
onderzoeker dit soort contacten in een-
het noodzakelijk om ze te bestuderen in
voudige eiwitsystemen onderzoeken.
het hoogst mogelijke detail. In dit onderzoek worden reacties op een oppervlak
gevisualiseerd op moleculaire schaal in
een scanning tunneling microscoop.
85 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Dr. J.B. Koenderink (RU)
Dr. A.C.O. Vertegaal (LUMC)
Medicijn of gif
Nieuwe eiwitafbraakroute
Hartmedicijnen ontwikkeld uit pijlgif
Gereguleerde eiwitafbraak door het
komen ook van nature in ons lichaam
ubiquitine-proteasoom systeem is van
voor. Biochemici en toxicologen zullen de
levensbelang. De onderzoeker heeft ont-
eigenschappen van deze stoffen onder-
dekt dat markering van eiwitten door
zoeken om hun uiteenlopende effecten
SUMO ook kan leiden tot afbraak door
te verklaren. Met deze kennis kunnen in
het proteasoom in samenwerking met
de toekomst nieuwe medicijnen worden
ubiquitine. Deze nieuwe eiwitafbraak-
ontwikkeld.
route zal worden opgehelderd.
Dr. ir. J.H.G. Lebbink (Erasmus MC)
Gecontroleerde DNA uitwisseling
4.5 Vernieuwingsimpuls Vici
Cellen repareren breuken in het DNA
door informatie uit te wisselen met een
De subsidie Vernieuwingsimpuls Vici
intacte kopie van dit stuk DNA.
bedraagt maximaal 1,25 miljoen euro
Dit onderzoek bestudeert hoe verschil-
en is bestemd voor zeer ervaren
lende DNA herstelsystemen samenwer-
onderzoekers die een vernieuwende
ken zodat de DNA uitwisseling en de
onderzoekslijn hebben ontwikkeld.
reparatie correct verlopen.
De wetenschappers behoren tot de top
van hun onderzoeksveld en hebben
bewezen dat ze als coach voor jonge
Dr. C. Müller (TU/e)
Katalysator vormgeving
onderzoekers kunnen optreden. Met
Katalyse is een sleuteltechnologie voor
deze subsidie kunnen de onderzoekers
de 21e eeuw, met name voor een kosten-
in vijf jaar tijd een eigen onderzoeks-
efficiënte en milieuvriendelijke productie
groep opbouwen of uitbreiden.
van chemicaliën en energie. Uitgaande
van een geheel nieuw concept, zal
onderzoek gedaan worden naar nieuwe
Toekenningen
katalysatoren om zo doorbraken op het
gebied van homogene katalyse te
Dr. M. Ubbink (UL)
bewerkstelligen.
Het onzichtbare zichtbaar maken
Medicijnen worden afgebroken door spe-
Dr. J.J. Prompers (TU/e)
ciale eiwitten. Die gaan steeds heel even
Volg het vet in diabetes
open om het medicijn binnen te laten.
Type 2 diabetes is uitgegroeid tot een
Het onderzoek zal laten zien hoe deze
wereldwijde epidemie. Spieren van dia-
normaalgesproken onzichtbare, open
betespatiënten bevatten veel meer vet
vorm eruitziet. Daarmee kan worden
dan die van gezonde personen. De
begrepen waarom het ene medicijn snel-
onderzoekers gaan met een MRI-scanner
ler wordt afgebroken dan het andere.
volgen hoe het vet in de spier terecht
komt en hoe snel het wordt verbrand.
Prof. dr. P.G. Bolhuis (UvA)
Samenwerkende eiwitten
Dr. L.M. Veenhoff (RUG)
Eiwitten zijn veelzijdige moleculen die
De schatkist van de cel
door samenwerken allerlei biologische
Het DNA, ook wel de blauwdruk van
structuren kunnen opbouwen. Tijdens
het leven genoemd, is opgeborgen in de
het samenwerken veranderen de eiwit-
kern van cellen. Het omhulsel rondom de
ten vaak van vorm. De onderzoekers
kern reguleert de toegang. De onderzoe-
gaan met nieuwe krachtige simulaties dit
kers bestuderen hoe het omhulsel is
onbekende proces uitzoeken. Dit zal bij-
opgebouwd en functioneert.
voorbeeld leiden tot beter begrip van
ziekten als Alzheimer en Parkinson, maar
ook tot de ontwikkeling van nieuwe
duurzame materialen.
86 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
Prof. dr. J. Huskens (UT)
Toekenning
Prof. dr. C.L. Wyman - Erasmus
Bijzonder hoogleraar Moleculaire
Bewegende nanostructuren
Beweging is een elementaire eigenschap
van moleculen en nanodeeltjes. De
onderzoekers zullen de beweging van
Medisch Centrum (Vici 2006)
moleculen en nanostructuren op oppervlakken gaan sturen met behulp van gra-
stralingsbiologie
diënten. Gradiënten zijn geleidelijk aan
veranderende eigenschappen van het
oppervlak in een bepaalde richting.
4.8 NWO-Middelgroot
Door middel van het controleren van die
eigenschappen in tijd en plaats kan ook
Het NWO-subsidieprogramma voor
de beweging van erop geadsorbeerde
middelgrote investeringen omvat
moleculen en deeltjes gestuurd worden.
subsidies voor de aanschaf van
apparatuur en voor het opzetten van
dataverzamelingen, bijbehorende
programmatuur en bibliografieën.
4.6 Athena
Het betreft urgente investeringen van
110.000 tot 900.000 euro voor vernieu-
Met het Athena-programma wil CW
wend onderzoek van zeer hoog
de wetenschappelijke carrière van
niveau. Hieronder drie toekenningen
jonge talentvolle vrouwen stimuleren,
voor in totaal ruim 1,3 miljoen euro.
door een premie te verstrekken aan de
www.nwo.nl/cw/investeringen
vrouwelijke Veni-laureaat op voorwaarde dat zij op een vaste positie
benoemd wordt. De Athena-premie
Toekenningen
bedraagt 100.000 euro en wordt verstrekt voor een periode van maximaal
Prof. dr. M. Baldus (UU)
3 jaar. Na toekenning van de Veni-
Infrastructuur voor hoge-resolutie vaste-
subsidie kan de Athena-premie worden aangevraagd.
stof NMR van complexe biomoleculen
Magnetische resonantie (NMR) is een
www.nwo.nl/cw/athena
gevestigde methode om atomaire
structuren in oplossing te bestuderen.
De ombouw naar vaste-stof NMR maakt
Toekenning
de bestudering van complexe biomole­
culaire systemen mogelijk. Deze zijn
betrokken bij elementaire biologische
Dr. L. van der Weerd-Meulenkamp (UL)
Molecular Imaging using targeted MR1
processen zoals cellulaire organisatie
contrast agents
en communicatie of neurodegeneratie.
4.7 Aspasia
Prof. dr. G. ten Brinke (RUG)
Kleine-hoek-röntgen­verstrooiing­
instrument
Het Aspasia-programma is ingesteld
Kleine-hoek-röntgenverstrooiing is één
om het aantal vrouwelijke universitair
van de belangrijkste experimentele tech-
hoofddocenten (UHD’s) te vergroten.
nieken om structuren op nanoschaal te
Gekoppeld aan de Vernieuwingsimpuls
karakteriseren. De apparatuur zal wor-
worden er Aspasia-premies van
den ingezet op diverse gebieden binnen
100.000 euro beschikbaar gesteld aan
de polymeerwetenschap en met name
Colleges van Bestuur die vrouwelijke
voor de bestudering van de ordening in
Vidi- en Vici-laureaten binnen drie jaar
complexe polymeersystemen.
na de subsidietoekenning bevorderen
tot UHD of hoogleraar.
www.nwo.nl/aspasia
87 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
gers met name eiwit-eiwit interacties,
Prof. dr. B.W. Dijkstra (RUG)
Hoog-intense röntgenstralingsgenerator
cofactor-binding, en eiwitmodificaties
Kennis van driedimensionale structuur
bestuderen die betrokken zijn bij de
van eiwitten geeft veel inzicht in het
expressie en het intact houden van ons
werkingsmechanisme en functioneren
genoom.
van eiwitten. De röntgenstralinggenerator maakt het werken met kleinere eiwit-
Prof. dr. J.C. Clevers (NIOB-KNAW)
monsters mogelijk. Het instrument zal
Lasermicroscoop voor levend weefsel
gebruikt worden bij onderzoek aan
De aanvraag betreft een twee-foton
eiwitten betrokken bij bacteriële
lasermicroscoop die in levend weefsel
immuniteit, pathogeniciteit van Shigella
kan kijken voor vijf verschillende onder-
flexneri, remming van parasitaire macro-
zoeksprojecten op het gebied van kan-
faagmigratie, en chitinesynthese.
ker- en stamcelonderzoek. Met behulp
van een aantal kleurstoffen kunnen verschillende celprocessen tegelijkertijd
4.9 NWO-Groot
worden bestudeerd in bijvoorbeeld
muizen of zebravissen.
Het programma NWO-Groot is er voor
urgente investeringen boven 900.000
Dr. ir. E.J.G. Peterman (VU)
euro, waarmee vernieuwend onder-
Vier lasermicroscopie-opstellingen
zoek van zeer hoog niveau mogelijk
De aanvraag beoogt de ontwikkeling en
wordt.
realisatie van vier verschillende baan­
www.nwo.nl/cw/investeringen
brekende laser-gebaseerde microscopieopstellingen voor de studie van levende
biologische systemen van molecuul en
Toekenningen
Dr. A. Perrakis (NKI)
cel tot weefsel.
Prof. dr. J.M. van Ruitenbeek (UL)
Eiwitzuiverings- en karakterisatie­
Realtime nano-imaging microscoop
faciliteit
Deze aanvraag betreft een nieuw op te
zetten microscoopfaciliteit voor realtime
De aanvraag betreft een faciliteit voor
identificatie, zuivering, karakterisatie en
nano-imaging, genaamd ESCHER. Met
kristallisatie van eiwitten en omvat ver-
behulp hiervan kunnen nanomaterialen
schillende soorten apparatuur, waaron-
en biologische materialen zeer precies
der voor massaspectrometrie. Te samen
worden geanalyseerd.
met andere, reeds aanwezige apparatuur
zal de faciliteit één geheel vormen met
als doel een beter inzicht in moleculaire
mechanismen van eiwitten.
Prof. dr. P. Gros (UU)
Röntgendiffractieapparaat
Dit voorstel betreft een aanvraag voor
nieuwe en meer gevoelige röntgen-diffractieapparatuur waarmee geavanceerd
chemisch en biologisch structuuronderzoek kan worden verricht.
Prof. dr. R. Kanaar (Erasmus MC)
Spectaculaire massaspectrometer
De kern van de aanvraag betreft de combinatie van Surface Plasmon Resonance
en een massaspectrometer met zgn. elektron transfer dissociation technology.
Met deze technieken willen de aanvra-
88 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
4.10 Rubicon
Dr. ir. W. Siemons, UT –› University of
California (Berkeley, USA), 24 maanden
Rubicon geldt als een goede opstap
Magnetisme beïnvloeden met een elektrisch veld
voor de Veni-subsidie. Rubicon is
bedoeld om recent of bijna gepro­
moveerde onderzoekers buitenlander-
Dr. S. Sacanna, UU –› New York University
varing te laten opdoen. Zij ontvangen
(USA), 24 maanden
de beurs wegens hun bewezen talent
Lock and key colloids
voor het doen van innoverend en
grensverleggend onderzoek. Het (bui-
tenlandse) instituut dat zij gaan
bezoeken moet van excellente kwali-
Drs. S.M.F. van der Sneppen, VU –›
University of Oxford (UK), 24 maanden
Het ontwikkelen van gevoelige gas­
sensoren
teit zijn. Rubicon-subsidies worden
toegekend voor max. twee jaar.
www.nwo.nl/rubicon
December 2008
Toekenningen
Dr. ir. H.B. Akkerman, RUG –› Stanford
University, Chemical Engineering (USA),
24 maanden
Maart 2008
Nano-elektronica met DNA
Dr. S. Mandal, Indian Institute of Science
(Bangalore, IND) –› RUG,12 maanden
Drs. ir. K.M. Bonger, UL –› Stanford
University (USA), 24 maanden
Nanoscale bioinorganic hybrid materials
for DNA detection
Zicht op celmigratie
Dr. C. Lavigueur, Simon Fraser University
Drs. E. Otten (RUG) –› University of
–› RU, 12 maanden
Toronto (CA), 24 maanden
Frustrated Lewis Pairs: Applications in
Self-assembly on a colossal scale
metal-free catalytic hydrogenation of
Ms X.Y. Ling, UT –› University of
organic and inorganic substrates
California, (Berkeley USA), 24 maanden
Drs. M.J. van Setten, FOM –›
Single-molecule sensing by plasmonic
nanocrystals
Forschüngszentrum Karlsruhe (GER),
24 maanden
Combining calculations and experiment
A.U. Stradomska, MSc, Kraków (PL) –›
RUG - Zernike Institute for Advanced
to understand the decomposition of
Materials, 12 maanden
Mg(BH4)2
Tickling plastics with light
Dr. L. Röglin, Humboldt-Universität
Dr. I.K. Voets, WUR –› Université Fribourg,
(Berlin, GER) –› TU/e, 12 maanden
AM Institute (CH), 24 maanden
From phage display to dendrimer display
Liever een hard of zacht eitje?
Mw. dr. H. Massó González, Autonoma of
Madrid University (SPA) –› UL,
Drs. A.W. van Zijl, RUG –› ETH Swiss
Sterrewacht, 12 maanden
Federal Institute of Technology (CH),
24 maanden
Unraveling the behaviour of SiO as
Ontwikkeling van medicijnen tegen
astrophysical tracer
malaria
Juli 2008
Drs. ing. T. Wennekes, UL –› Vancouver
(CA), 24 maanden
Slimme suikers tegen de griep
89 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
4.11 Toptalent
M.N. van der Linden (UU)
The glass transition in a new colloidal
Toptalent is een initiatief om promove-
model system with long-range
ren aantrekkelijker te maken. Het pres-
repulsions
tigieuze programma geeft ruimte aan
This proposal aims at investigating the
jong creatief talent om hun promotie-
glass transition in colloidal suspensions
traject zelf in te vullen. Toptalent is
with long-range repulsive interactions
opgezet door NWO in overleg met de
through the combined use of confocal
VSNU.
microscopy and computer simulations.
www.nwo.nl/toptalent
Parameters that will be studied include
the interparticle potential, compression
speed, polydispersity and gravity.
Toekenningen
T.L. Lenstra MSc (UMC)
Ir. M.M.C. Bastings BSc (TU/e)
Global transcription factor complexes:
From phage display to dendrimer
their composition and contribution
display: a modular approach towards
towards genome-wide regulatory
directed targeting
circuitry
Multivalency dominates high affinity
Understanding gene expression genome-
interactions in nature, with the M13
wide is pivotal for understanding how
phage as excellent example. Using a
our cells work in health or disease. This
modular approach, a supramolecular box
project will investigate the subunit com-
of blocks to assemble synthetic phage
position and function of evolutionarily
mimics is proposed, which will find use in
conserved protein complexes that play
targeted nano-medicine and as biomate-
key roles in regulating gene expression.
rials.
E.M. Meulenbroek (UL)
Structural insights into two pathways
A. Candelli (VU)
Direct visualization of homology search
for repair of UV-damaged DNA
and strand invasion in homologous
We wish to understand how ultraviolet-
repair
induced DNA-damage is recognized and
Homologous repair is an essential
repaired by DNA repair proteins.
mechanism responsible for repairing
For this, we intend to determine the
double-stranded breaks in DNA. How
three-dimensional coordinates of a
homologous sequences are found and
repair protein in complex with damaged
invaded remains unresolved. I propose a
DNA and of two repair proteins from
novel approach to visualize this central
another repair system.
event of repair at the single-molecule
level, in real-time.
E. Spruijt BSc (WUR)
Soft condensed metal: stabilising
sophisticated drug delivering micelles
M. Kama MSc (UvA)
The molecular complexity of star and
The proposed research aims at studying
planet formation
interaction forces in self-assembling poly-
We will obtain the most complete and
electrolyte complexes of block copoly-
sensitive inventory ever of molecular
mers and coordination polymers, ranging
species near certain young stars.
from micelles to networks. These forces
A thorough study of the evolution of
are necessary to stabilise micelles for
molecular complexity during star
future application, including controlled
formation will be conducted, and applied
drug delivering systems.
to explore the chemical diversity seen in
the solar system.
90 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
D. Timmerman (UvA)
Photon cutting with Si nanocrystals
4.12 IBOS (Integratie Biosynthese &
Organische Synthese)
for smart photovoltaics
In my master’s project I have observed
Het IBOS-programma richt zich op een
that a single high energy photon can
verandering van strategie in de syn-
generate two excitons in two neighbo-
thetische chemie. In deze strategie
ring Si nanocrystals. The research objec-
wordt de moleculaire biologie
tive of this project is to develop
gebruikt bij de synthese van complexe
comprehensive understanding of this
moleculen. Binnen IBOS wordt nauw
phenomenon, which promises radical
samengewerkt tussen de wetenschap
efficiency enhancement in photovoltaics.
en de industrie.
www.nwo.nl/acts/ibos
A. Veligura MSc (RUG)
Studying molecular switches
with graphene-based devices
Toekenningen
We will use the very recent discovery that
graphene conductance can be manipula-
Prof. dr. N.P.E. Vermeulen (VU)
ted by molecules assembled on its sur­
Cytochrome P450 BM3 mutants:
face. The conical band structure of
Towards Highly Efficient Stereoselective
graphene, in particular the coexistence
Biocatalysts (BM-STEREO)
of both electron and hole states in the
In this project novel bacterial Cyt P450
vicinity of zero energy level, makes grap-
enzymes are engineered using a combi-
hene one of the most attractive materials
nation of random- and site-directed
for studying molecular switching proces-
mutagenesis strategies. The P450 BM3
ses. We are confident, that the graphene-
mutants will be highly efficient and
based device we propose to build will
perform oxidations of terpenoid hydro-
allow us to study thermo- and photo-
carbons in a highly regio- and stereo­
chromic switches down to the ultimate
selective manner. The resulting mutant
single-molecule level. Moreover, the
enzymes will enable large scale produc-
charge transport mechanisms themselves
tion of oxygenated terpenoids in an
are not yet fully understood in graphene,
efficient and low cost manner.
therefore are worthy of in-depth
Terpenoids are important molecules with
research within the proposed project.
a multitude of applications in different
markets like flavor and fragrances,
nutrition and pharma.
Prof. dr. H.J. Bouwmeester (WUR)
The use of plant P450s in microbial hosts
for the production of fine-chemicals
Nootkatone is a rare but important
compound, with the typical grapefruit
flavour. A system that produces natural
nootkatone is important for the market.
Isobionics is aiming to engineer a bacterium that can produce this compound.
An enzyme from chicory and/or grapefruit is essential to this production and
this project aims to identify this enzyme
and makes it suitable for the isobionics
bacterial production system.
91 Chemische Wetenschappen / Toekenningen
4.13 Bezoekersbeurs
4.14 Samenwerking NWO-DFG
Onderzoekers in Nederland kunnen
De samenwerking tussen NWO en de
een bezoekersbeurs aanvragen ten
Deutsche Forschungsgemeinschaft
behoeve van hooggekwalificeerde
(DFG) leidt tot samenwerking tussen
gepromoveerde buitenlandse senior-
Graduiertenkollegs en
onderzoekers voor een verblijf in
Onderzoeksscholen, waardoor Duits-
Nederland van maximaal twaalf maan-
Nederlandse competentiegroepen
den. Aangevraagd kunnen worden
kunnen ontstaan of verder kunnen
een bijdrage in de verblijfskosten en,
worden uitgebouwd. Een onderzoeks-
als het bezoek langer dan drie maan-
programma wordt gezamenlijk opge-
den duurt, internationale reiskosten.
steld en uitgevoerd door onderzoekers
De komst van de buitenlandse onder-
uit de twee landen. Voor doctoraalstu-
zoeker moet van essentieel belang zijn
denten in beide landen biedt het kan-
voor de voortgang van een duidelijk
sen om hun talenten te ontwikkelen.
omschreven in Nederland lopend
Het maximale subsidiebedrag voor elk
wetenschappelijk onderzoek.
individueel voorstel is beperkt tot
www.nwo.nl/bezoekersbeurs
200.000 euro. De subsidie wordt toegekend voor maximaal 4,5 jaar.
www.nwo.nl/dfg
Toekenning
Dr. A.I.P.M. de Kroon en
Toekenning
prof. dr. G.F.B.P van Meer voor een
bezoek van prof. dr. K.-D. Lee aan
Prof. dr. F. Kapteijn (TUD)
het Bijvoet Centrum/Instituut voor
9 maanden
International Research Training Group
Diffusion in porous materials
Biomembranen (UU) gedurende
Met deze toekenning kunnen de
Targeting cisplatin nanocapsules into the
Universiteit van Leipzig en het
target cel cytosol by steriolysin O, the
Nederlands Instituut voor Onderzoek
cholesterol-binding pore-forming toxin
in de Katalyse (NIOK) hun eerdere
of Listeria
samenwerking voortzetten en voorzien
in de opleiding van aio’s. DFG financiert
een aantal aio-plaatsen, de bijdrage van
NWO dient besteed te worden aan de
organisatie of het bijwonen van workshops.
92 Chemische Wetenschappen
93 Chemische Wetenschappen
Studiegroepen
94 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5 Studiegroepen
5.1 Analytische Scheikunde
De analytische chemie speelt een belangrijke rol in onderzoekgebieden met betrekking tot chemische, farmaceutische of biologische wetenschappen. Het brede werkingsgebied van analytische methodologieën werd in onze jaarlijkse vergadering in Lunteren met een grote
verscheidenheid van lezingen weerspiegeld, en in de affiches die gebieden behandelen zoals
polymeeranalyse, biomarker-ontdekking, chemometrics, proteomics en metabolomics, de spectroscopie, en verkleinde analytische apparaten. De vergadering had een volledig programma
met 20 lezingen en 76 posters en vele nieuwe PhD-studenten die presentaties van hun projecten gaven. De uitgenodigde spreker was prof. Arno Kentgens (Radboud Universiteit Nijmegen),
die nieuwe resultaten over gevoelige metingen middels NMR presenteerde. De avondspreker
prof. Harold Linnartz (Universiteit Leiden) maakte een verbinding tussen astrofysica en analytische scheikunde in zijn lezing “Chemistry between the Stars”. Tijdens de bijeenkomst in 2009
zal de eerste dag gemeenschappelijk met de Nederlandse Vereniging voor Massa
Spektrometrie gehouden worden.
NMR
Prof. dr. Arno Kentgens (Radboud Universiteit Nijmegen)
Een hoge-resolutie-NMR flow probe voor microfluïdische systemen is ontwikkeld in een samenwerkingsverband tussen de groepen van Gardeniers (MESA+, UT) en Kentgens (IMM, RU).
NMR-spectroscopie is onmisbaar in de chemie, biologie en medische wetenschap, maar wordt
door de intrinsiek lage gevoeligheid zelden gebruik voor de analyse van zeer kleine monsterhoeveelheden. De oplossing voor gevoeligheids- en resolutieproblemen ligt in een geheel
nieuw concept voor een NMR-detector, de ‘stripline’. De stripline is een vlakke structuur die
door zijn geometrie geen magneetveldvariaties in het monster veroorzaakt. Verder is de intrinsieke gevoeligheid van deze structuur hoger dan van een vlakke spoel. Op basis van dit concept
is een microfluïdische NMR-chip (zie figuur) ontwikkeld met een detectievolume van 600 nanoliter waarin een superieure resolutie wordt gehaald (< 1 Hz). Deze NMR-chip wordt gekoppeld
aan een microreactor gemonteerd op de NMR-probe. Eerste resultaten laten zien dat het mogelijk is om reacties te volgen binnen enkele seconden. Verder is het mogelijk om metabolieten te
identificeren in ’biofluids’ zoals is gedemonstreerd voor hersenvocht (CSF).
J. Bart et al., J. Am. Chem. Soc. 2009, DOI: 10.1021/ja900389x
Het bestuur van de studiegroep Analytische Scheikunde bestaat uit prof. dr. R. Bischoff (RUG,
voorzitter), prof. dr. H. Irth (VU, secretaris), prof. dr. Th. Hankemeier (UL), dr. B. Kip (DSM).
95 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.2 Biomoleculaire Chemie
De studiegroep Biomoleculaire chemie (BMC) heeft op 20-22 oktober 2008 in Lunteren haar
jaarlijkse programmabijeenkomst gehouden samen met de studiegroepen Ontwerp en
Synthese en Structuur & Reactiviteit. Een viertal leden heeft daar een plenaire lezing gehouden, namelijk prof. J.J.L.M. Cornelissen (eerst RU en UT) met zijn lezing “Functional assembly of
Supramoleculaire eiwit
hetero-dimarisatie
zwakke Fret
virus capsid proteins”, dr. R.J. Pieters (UU) met zijn lezing “Enhanced potencies of multivalent
zeer sterke Fret
carbohydrates and peptides” en prof. I.W.C.E. Arends (TUD) met haar lezing “Enzymes as
Catalysts.” Tevens gaf prof. L. Brunsveld (TU/e) een lezing (zie onderstaande highlight).
Ook heeft de werkgroep BMC tijdens de Lunteren-bijeenkomst een middag georganiseerd
mYFP
mCFP
dCFP
rondom het thema ‘Functional Biosystems’. Bij deze goed bezochte sessie bracht een vijftal
dYFP
jonge onderzoekers uit Nijmegen en Leiden ons op de hoogte van de laatste ontwikkelingen
SH HS
Kd 4.3 µM
SH SH
Kd 0.4 µM
op het gebied van peptide amfifielen, polymersome-gebaseerde nanoreactoren, polyisocyaniden als scaffolds, het controleren van de secondaire structuur van oligopeptiden in vesicles, en
modelstudies naar membraanfusie.
Supramoleculaire chemie
Prof. L. Brunsveld (TU/e)
Covalent vastleggen
door oxidatie
De combinatie van supramoleculaire chemie met chemische biologie biedt een nieuwe invalshoek om biologische systemen te onderzoeken. Zelforganiserende supramoleculaire systemen
vormen structuren die qua grootte en functionaliteit sterk op biomoleculen – zoals eiwitten –
en biologische systemen – zoals membranen – lijken. Hierdoor kunnen supramoleculaire systemen het gat overbruggen dat bestaat tussen de kleine synthetische moleculen enerzijds en de
sterke Fret
zeer sterke Fret
complexe biologische systemen anderzijds. De combinatie van supramoleculaire systemen met
eiwitten biedt bijvoorbeeld een platform om eiwit-eiwit interacties te onderzoeken. Door eiwitten te modificeren met synthetische supramoleculaire elementen kunnen, met behulp van deze
mCFP
mYFP
dCFP
dYFP
S
S
elementen, de interacties tussen eiwitten aan- en uitgezet worden.
Met een supramoleculair ‘gastheer-gast’-systeem is het mogelijk specifiek een eiwit-eiwit hete-
S
S
monomere
varianten
geen intrinsieke
activiteit
dimeriserende
varianten
zwakke intrinsieke
activiteit
rodimerisatie te induceren. Twee verschillende fluorescerende eiwitten (cyan (CFP) en yellow
(YFP) fluorescent proteins) kunnen selectief een 1:1 eiwit-heterodimeer vormen door het CFP
met en litochoolzuur derivaat als ‘gast’ te voorzien en het YFP met een β-cyclodextrinederivaat
als ‘gastheer’. De supramoleculaire elementen zorgen er vervolgens voor dat de twee eiwitten
dimeriseren. De eiwitten bezitten ook een basale niet-selectieve affiniteit voor dimerisatie.
Deze zwakke eiwit-eiwit-interactie bepaalt hoe sterk de uiteindelijke binding van het complex
is. Het supramoleculaire systeem functioneert namelijk in een samenspel met de bestaande,
zwakkere, eiwit dimerisatie-interactie van de eiwitten. De eiwit-eiwit-dimerisatie kan vervol-
Supramoleculaire gast:
lithochool zuur
Supramoleculaire gastheer:
ß-cyclodextrine
gens ‘uitgezet’ worden door additie van bijvoorbeeld een overmaat ‘gastheer’, die de binding
van de interactie tussen de eiwitten verbreekt.
Door de selectieve chemische modificatie van het eiwit met de supramoleculaire elementen
wordt additioneel een cysteine naast het supramoleculaire ‘gastheer-gast’-systeem geïntroduceerd. Deze cysteine kan gebruikt worden om het gevormde supramoleculaire eiwit dimeer
covalent vast te leggen via een dissulfide brug tussen de eiwitten. Dit resulteert vervolgens in
een versterking van de energietransfer tussen het CFP en YFP.
Omdat deze supramoleculaire controle over eiwitdimerisatie ook in cellen functioneert, biedt
deze aanpak de mogelijkheid controle te verkrijgen over relevante eiwit-eiwit-interacties in de
biologische context van de cel. De stabilisatie van zwakke eiwit-eiwit-interacties, zoals geobserveerd voor de fluorescerende eiwitten, staat hierbij toe deze interacties te onderzoeken bij concentraties waar deze normaliter niet optreden.
Referenties: L. Zhang, Y. Wu, L. Brunsveld, Angew. Chem. 2007, 119, 1830-1834; Angew. Chem.
Int. Ed. 2007, 46, 1798-1802. D.A. Uhlenheuer, D. Wasserberg, H. Nguyen, L. Zhang, C. Blum,
V. Subramaniam, L. Brunsveld, Chem. Eur. J. 2009, in press.
Het bestuur van de studiegroep Biomoleculaire chemie bestaat uit dr. W. van Berkel (WUR,
voorzitter), prof. I.W.C.E. Arends (TUD, secretaris), prof. L. Brunsveld (TU/e).
96 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.3 Homogene katalyse en coördinatiechemie
De studiegroep Homogene katalyse en coördinatiechemie heeft haar jaarlijkse bijeenkomst
gehouden in het kader van N3C in Noordwijkerhout van 3-5 maart 2008. Vrijwel alle groepen
waren vertegenwoordigd met één of meerdere AIO of post-doc lezingen. Het aantal leden is
het afgelopen jaar weer sterk gegroeid. In de bestuursvergadering tijdens N3C werd besloten
om de studiegroep wat beter op de kaart te zetten. Zo zal er naar gestreefd worden om de
komende jaren weer een belangrijke internationale conferentie (OMCOS, ISHC of ICOMC) naar
Nederland te halen. Het bod van Reek en De Vries om de ISHC in 2014 naar Amsterdam te halen
werd helaas verslagen door Canada.
Ligandmetamorfose
In de groep Reek/De Bruin/Vd Vlugt worden nieuwe concepten ontwikkeld om tot verbeterde
katalysatoren te komen. Zo worden bijvoorbeeld supramoleculaire interacties gebruikt voor
substraatoriëntatie gedurende katalytische transformaties en worden reactieve (organo)metaal
radicalen ingezet om radicaal reacties te sturen. Ook worden katalysatoren ontwikkeld op basis
van zogenaamde coöperatieve liganden, waarbij het ligand niet alleen een sturende werking
heeft op de reactiviteit van het metaal, maar ook een actieve rol speelt (in samenwerking met
het metaal) bij de activering van het substraat.
De groep heeft een nieuw supramoleculair ligand geïntroduceerd, METAMORPhos, dat ongebruikelijke eigenschappen heeft. Het zijn sulfonamide gefunctionaliseerde fosfor-liganden die
door het zure karakter van de sulfonamide in oplossing voorkomen als twee verschillende tautomeren. Het proton van het ligand is ook zuur genoeg om het aan rhodium gecoördineerde
acac te protoneren, waardoor nieuwe klasse van metaalcomplexen ontstaat. In het voorbeeld in
het figuur is één van de twee liganden anionisch en het andere neutraal. Het anionische ligand
kan tijdens de katalytische cyclus van de rhodium gekatalyseerde hydrogenering geprotoneerd
en gedeprotoneerd worden, en dit geeft aanleiding tot een nieuw mechanisme. De kinetiek
laat zien dat de reactie nulde orde is in substraat en waterstof, hetgeen zeer ongebruikelijk is.
Chirale varianten van de complexen zijn bovendien zeer selectief in bepaalde asymmetrische
conversies, en het huidige werk is erop gericht om meer inzicht te krijgen in het mechanisme en
de substraat scope.*
* F.W. Patureau, M. Kuil, A.J. Sandee, J.N.H. Reek, “METAMORPhos: Adaptive
supramolecular ligands and their mechanistic consequences for asymmetric
hydrogenation” Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3180.
Het bestuur van de studiegroep Homogene katalyse en coördinatiechemie bestaat uit
prof. dr. J.N.H. Reek (UvA, voorzitter), prof. dr. D. Vogt (TU/e, secretaris),
prof. dr. K. Lammertsma (VU), prof. dr. J.G. de Vries (DSM/RUG).
O
O
S
Bu
(1a)
N
H
PPh2
O
P
O S N
H
Rh(acac)(CO)2
CDCI3
O
(1b)
- acacH
O
S
Bu
O
N
H
Rh
O S
O
P
N
PPh2
Bu
Bu
Rh(1a.1c)(CO)
97 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.4 Chemie van de Vaste Stof en Materiaalkunde
The study group Chemistry of the Solid State and Materials Science focuses on the understanding and utilization of materials in the solid state. The research encompasses a wide range of
topics in materials science including nanostructured materials, thin films, materials for sustainable energy, novel electronic properties, and growth / morphology phenomena. The typical
research tools include materials preparation (e.g. nanostructured materials, surfaces, thin films,
surfaces, single crystals), characterization using advanced microscopies, scattering (neutron,
X-ray, and synchrotron) and scanning probe techniques, and materials properties / device functionality. The focus of the group has strong overlap with topics in modern solid state physics
and crystallography research.
Hybrid nanosieve for energy-efficient separation
integrates stability of ceramics and polymers
Group prof. dr. D.H.A. Blank, Inorganic Materials Science Group (UT)
The Inorganic Materials Science (IMS) group, in collaboration with the University of Amsterdam
and the Energy research Centre of the Netherlands, has developed an organosilica ‘molecular
sieve’ material that is capable of selectively removing water from biofuels and solvents. It can
stand industrially relevant temperatures and operating conditions for a very long period of
time, and thus provides a very energy-efficient alternative to existing techniques like distillation.
The stability of the material appears to be due to its hybrid nature. It consists of a mixed ceramic/polymeric network, with both inorganic (Si-O-Si) and organic (Si-Cn-Si) covalent links. Most
organic polymers do not withstand high temperatures or aggressive solvents, and nanoporous
inorganic ceramics degrade because they easily react with water and steam. However, the new
material is chemically and structurally resistant to both water and solvents, and it was still highly
effective even after 2 years of continuous testing at 150ºC [1,2]. Improvement of the synthesis
procedure resulted in a hybrid material with enhanced permeance in membrane applications
[3]. The material has been patented worldwide.
The hybrid material is synthesized from (RO)3Si-CnH2n-Si(OR)3 precursors by a sol-gel procedure
[4]. Microporous, 100 nm thin, selective layers can be made from lightly branched colloidal
structures. The subnanometer pores allow selective molecular sieve-type separation of mixtures
of small molecules (Figure 1).
Figure 1 The cylinder is the carrier of a
hybrid membrane: a layer of about 100
nanometer thickness. The insert shows
a close-up of the layer showing the
organic links and pores. From the left
of the tube, only water molecules
leave the sieve.
[1] H.L. Castricum, A. Sah, R. Kreiter, D.H.A. Blank, J.F. Vente and J.E. ten Elshof: Hybrid ceramic
nanosieves: stabilizing nanopores with organic links, Chem. Commun. (2008) 1103.
[2] H.L. Castricum, A. Sah, R. Kreiter, D.H.A. Blank, J.F. Vente and J.E. ten Elshof: Hydrothermally
stable molecular separation membranes from organically linked silica, J. Mater. Chem. 18
(2008) 2150.
[3] H.L. Castricum, R. Kreiter, H.M. van Veen, D.H.A. Blank, J.F. Vente and J.E. ten Elshof: Highperformance hybrid pervaporation membranes with superior hydrothermal and acid stability, J. Membr. Sci. 324 (2008) 111.
[4] H.L. Castricum, A. Sah, J.A.J. Geenevasen, R. Kreiter, D.H.A. Blank, J.F. Vente and J.E. ten
Elshof: Structure of hybrid organic-inorganic sols for the preparation of hydrothermally stable membranes, J. Sol-Gel Sci. Technol. 48 (2008) 11.
Het bestuur van de studiegroep Chemie van de Vaste Stof en Materiaalkunde bestaat uit
prof. dr. T.T.M. Palstra (RUG) voorzitter, prof. dr. J.E. ten Elshof (UT) , dr. E.A. Meulenkamp (Philips).
98 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.5 Eiwitten
De 52e jaarlijkse bijeenkomst van de studiegroep Eiwitten is voor de eerste keer samen georganiseerd met de studiegroepen Nucleïnezuren en Lipiden & Biomembranen van 8-10 december
2008. Meer dan 420 deelnemers waren drie dagen in Veldhoven aanwezig om lezingen en posters te presenteren in 28 sessies verdeeld over drie tot vier parallelle zalen. Gastsprekers waren
prof. Gregory Verdine (Harvard); over “Cancer Chemical Biology”, prof. Jacques Neefjes (NKI);
over “Defining the MHC class II-ome and how to make sense of it. A tale of many proteins and
more...”, prof. Raphael Valdivia (Duke University); over “A fatty meal: translocation of host
cytoplasmic Lipid Droplets into the pathogenic vacuole of an obligate intracellular bacteria”, dr.
Sakari Kauppinen (University of Copenhagen); over “Antagonizing miRNAs for therapeutics”,
prof. Michael Groll (TU Munich); over “Microbial effector molecules increase virulence by proteasomal inhibition” en prof. Manel Esteller (CNIO Madrid); over “DNA methylomes, histone
codes and miRNAs: tying it all together”. In een plenaire avondsessie kregen Vidi- en Vicilaureaten de gelegenheid hun project te presenteren.
Nieuw afweersysteem
Figuur 1 Een nieuw afweer systeem in
Mobiele genetische elementen (virussen, plasmiden en transposons) zijn voor hun vermeerde-
prokaryoten biedt bescherming tegen
ring afhankelijk van specifieke gastheercellen. Het binnendringen van vreemd nucleïnezuur
indringers. Links: kristalstructuur van
(RNA, DNA) vormt een potentiële bedreiging voor een gastheer; het gastheer-metabolisme
een belangrijk endoribonuclease dat
wordt vaak dusdanig ontregeld dat alles in het werk wordt gesteld om nieuwe virussen aan te
kleine RNA moleculen produceert die
maken. Het is niet verwonderlijk dat er uiteenlopende afweersystemen bestaan die bescher-
specifiek vreemd nucleïnezuur kunnen
ming bieden tegen deze indringers, variërend van antilichamen en RNAi in eukaryoten, tot res-
herkennen. Rechts: plaque assays laten
trictie/modificatie in bacteriën en archaea. Onlangs is er in prokaryoten een afweersysteem
zien dat de bacteriën die de kleine
ontdekt dat gebaseerd is op kleine CRISPR RNA moleculen (crRNA) en een groot aantal Cas
stukjes indringer DNA bevatten zich
eiwitten. In eerste instantie werd gespeculeerd dat het ging om een systeem dat leek op RNAi,
kunnen verweren (dichtgegroeid bac-
maar recent onderzoek heeft aangetoond dat er grote verschillen tussen de twee systemen
teriedek, links en onder) en bacteriën
bestaan. Het belangrijkste kenmerk van het CRISPR immuun systeem is dat kleine stukjes DNA
zonder deze informatie niet (rechtsbo-
van indringers worden ingebouwd in het DNA van de gastheer. Door deze zwarte lijst van
ven. Plaques (gaten in het bacteriedek)
indringers kan de gastheer de indringer herkennen en onschadelijk maken zodra het vreemde
worden veroorzaakt door virusinfectie.
nucleïnezuur een cel binnendringt. Met een multidisciplinaire aanpak wordt geprobeerd om de
moleculaire basis van dit systeem op te helderen. Met behulp van tandem-tag affiniteits-chromatografie is een complex van Cas eiwitten geïsoleerd uit Escherichia coli. Dit zogenaamde
Cascade complex, dat is opgebouwd uit vijf verschillende Cas eiwitten, bleek verantwoordelijk
te zijn voor de processing van een lang CRISPR transcript tot kleine functionele crRNA moleculen. Een nieuw type metaalonafhankelijk endoribonuclease dat is opgebouwd uit twee ferredoxine-achtige domeinen, bleek de katalytische subunit te zijn (Fig. 1). Een histidine residu is
essentieel voor ribonuclease activiteit; substitutie door een alanine inactiveerde het enzym compleet. Naast in vitro karakterisatie, is ook de functionaliteit in vivo bestudeerd. Dit bracht aan
het licht dat naast het Cascade complex met een specifiek crRNA, ook nog een ander eiwit
nodig is (Cas3, een helicase/nuclease) om het DNA van een indringer te herkennen, en de vermeerdering daarvan te voorkomen. De ontwikkeling van virus plaques in bacteriën die specifiek
waren beschermd, bleek tien miljoen keer verlaagd (Fig. 1). Bovendien werd aangetoond dat
maturatie van het crRNA essentieel is voor een functioneel afweersysteem.
Referentie Brouns, S.J., Jore, M.M., Lundgren, M., Westra, E.R., Slijkhuis, R.J., Snijders, A.P.,
Dickman, M.J., Makarova, K.S., Koonin, E.V., Van der Oost, J. (2008) Small CRISPR RNAs guide
antiviral defense in prokaryotes. Science 321, 960-964
Het bestuur van de studiegroep Eiwitten bestaat uit prof. dr. C.G. de Koster (UvA, voorzitter),
prof. dr. J. van der Oost (WUR, secretaris), dr. H. Ovaa (NKI).
99 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.6 Farmacochemie
Het vakgebied Farmacochemie heeft de chemie als basis en heeft raakvlakken met verschillende disciplines ((bio)organische, fysische chemie en structuurchemie, moleculaire en structurele biologie, bioinformatica, moleculaire farmacologie, moleculaire toxicologie) die alle ten
dienste staan van de missie van de farmacochemie als wetenschapsgebied: het ontwerpen en
maken van biologisch actieve verbindingen en het bestuderen van de mechanismen op moleculair niveau die bepalend zijn voor het biologisch profiel.
Op de eerste dag van de Figon Geneesmiddeldagen heeft de studiegroep Farmacochemie in
samenwerking met de sectie Farmacochemie van de KNCV een lezingendag georganiseerd.
Ook is op 8 oktober 2008 binnen het kader van de Figon Geneesmiddeldagen een ochtenden een middagprogramma opgesteld, gedeeltelijk in samenwerking met de Nederlandse
Vereniging voor Farmacologie (NVF). Onderstaand een bijdrage van de eerste dag.
Synthese en biologische evaluatie van In-111-GElabelde cholecystokinine
peptides voor radionuclide targeting van cck-receptor positieve tumoren
Susan Roosenburg*#, Annemarie Eek*, Otto C. Boerman*, Floris P.J.T. Rutjes#, Floris L. van
Delft#, Peter Laverman*
Longkanker is de meest voorkomende oorzaak van sterfte door kanker, waarvan ongeveer 20%
het klein-cellig longcarcinoom betreft. Omdat de gemiddelde overleving bij klein-cellig longcarcinoom minder dan een jaar is, is er grote behoefte aan effectievere behandelingsmethoden.
Klein-cellig longcarcinoom, maar ook medullair schildkliercarcinoom, brengt de cholecystokinine-2 receptor tot expressie. Deze receptor vormt een uniek aanknopingspunt voor een radioactief gelabeld peptide, wat vervolgens non-invasief en met grote gevoeligheid gedetecteerd
kan worden met bijvoorbeeld een gamma-camera of met een PET-scanner. Tevens kan deze
methode gebruikt worden voor tumortherapie: peptide-receptor radionuclide therapie (PRRT).
Hoewel de CCK2-receptor zowel gastrine als gesulfateerd CCK8 (sCCK8) met hoge affiniteit
bindt, hebben wij reeds eerder aangetoond dat het sCCK8 peptide (Asp-Tyr(OSO3H)-Met-GlyTrp-Met-Asp-Phe-NH2) meer geschikt is voor PRRT dan gastrine. Een reden hiervoor is dat sCCK8
naast de CCK2-receptor, ook aan de CCK1-receptor kan binden. Ook heeft sCCK8 een veel lagere
nieropname dan gastrine. Doel van dit onderzoek is dan ook om het sCCK8 peptide verder te
optimaliseren tot een peptide geschikt voor imaging en PRRT.
% ID/g
Omdat sCCK8 een Tyr(SO3H) residu bevat dat gemakkelijk wordt gehydrolyseerd en twee methionines die gevoelig zijn voor oxidatie tijdens labeling, hebben wij een aantal modificaties van
het peptide gesynthetiseerd met als doel om de stabiliteit te verbeteren en daarmee verlies aan
cle
mo
pa r
nc
rea
s
kid
ne
sto y
ma
ch
sm liv
.in er
se
sti
ne
tu
blo
mu
s
od
affiniteit te voorkomen. Daartoe is het tyrosinesulfaat vervangen door een stabiel sulfonaat
sCCK8
sCCK8 [Phe(p-CH2SO3H]
sCCK8 [Phe(p-CH2SO3H, Nle]
sCCK8 [Phe(p-CH2SO3H, HPG]
analogon, Phe(p-CH2SO3H). Dit synthetische aminozuur is niet commercieel verkrijgbaar en
daarom is een route ontwikkeld om vanuit L-tyrosine via een aantal stappen deze bouwsteen te
synthetiseren. De twee methionines zijn vervangen door ofwel norleucine (Nle) ofwel homopropargylglycine (HPG). Met deze bouwstenen zijn drie peptiden gesynthetiseerd, sCCK8[Phe2(pCH2SO3H),Met3,6], sCCK8[Phe2(p-CH2SO3H),Nle3,6] en sCCK8[Phe2(p-CH2SO3H),HPG3,6]. Ten behoeve
van labeling met In-111 zijn de peptiden aan de N-terminus geconjugeerd met de chelator
Figuur 1 Biodistributie van DOTA-
DOTA. Na labeling met In-111 bleek uit in vitro experimenten dat deze modificaties geen nega-
sCCK8 en synthetische peptiden in
tieve invloed hebben op specifieke binding van de peptiden aan de CCK-receptor. Tevens bleek
AR42J-tumordragende muizen.
in experimenten met tumordragende muizen dat de peptiden een goede tumoropname lieten
Dissectie 2h p.i.
zien en dat er geen accumulatie was in gezonde organen.
Momenteel wordt meer onderzoek gedaan om binding aan de CCK-receptor verder te optimaliseren en om zo te komen tot een nieuwe diagnostiek- en behandelingsmethode voor klein-cellig longcarcinoom en medullair schildkliercarcinoom.
* Nucleaire Geneeskunde, UMC St Radboud, Nijmegen, en #Synthetisch Organische Chemie,
Institute for Molecules and Materials, Radboud Universiteit, Nijmegen
Het bestuur van de studiegroep Farmacochemie bestaat uit prof. dr. C.G. Kruse (Solvay, voorzitter), dr. A.E. Alewijnse (AMC, secretaris), prof. dr. C.A.A. van Boeckel (UL).
100 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.7 Kristal- en Structuurchemie
Kristallografisch onderzoek aan atoom- en molecuulstructuren en hun pakking is van groot
fundamenteel en praktisch belang voor diverse vakgebieden en soorten materialen, variërend
van anorganische en organische verbindingen tot aan grote farmacologisch interessante moleculen. Onderstaande hoogtepunten illustreren de diversiteit van onderzoek in de studiegroep.
Transcriptional regulator LmrR
Group Dijkstra (RUG)
Thunnissen and coworkers determined the crystal structure of LmrR, which functions as the
transcriptional regulator of LmrCD, a major multidrug-efflux pump in Lactococcus lactis
(P.K. Madoori, H. Agustiandari, A.J. Driessen, A.M.W.H. Thunnissen, EMBO J 2009, 28, 156).
Structures of LmrR in complex with different cationic-lipophilic drugs reveal a novel drug binding pocket at the dimer interface. Stabilization of the bound drugs is provided via pi-pi stacking interactions with a dimer-related pair of tryptophan residues. The present structures and
additional experimental data reveal the mechanism of multidrug recognition and suggest hypotheses as to how drugs destabilize DNA binding of LmrR, thereby activating the machinery that
is responsible for their extrusion from the cell.
Crystal Structure Prediction of Organic Pigments
Group Vlieg (RU)
Organic pigments are colored crystalline compounds, which are applied as insoluble fine powders for coloring textile, paper, plastics and other materials, but also for coatings. The physical
properties of a pigment, like its color and weather fastness are strongly dependent on the crystal structure. Because of the insoluble character of pigments it usually is very difficult to obtain
crystals large enough for single crystal X-ray structure determination. Also the quality of the
X-ray powder diffraction (XRPD) data obtained for pigments is usually quite low as a result of a
poor crystallinity or too small crystal sizes. An alternative method, namely crystal structure prediction using dedicated software, has attracted the attention of researchers in the last two
decades. The state of the art for these methods is, however, that only small, not too flexible
molecules lead to good predictions. In most cases the correct structure is predicted, but when
the predicted structures are ranked according to their energies, the former falls in the category
of unlikely crystal structures. For pigments crystal structure prediction methods are expected to
be more reliable because of the usually rigid molecules.
Natalia Panina investigated the possibility to combine existing crystal structure prediction
methods and the low quality XRPD data of commercial powders, to arrive at a more reliable
structure prediction. She tested the combined method on four different pigments, of which
each was known to exhibit several polymorphs. The predictive power of the combined method
turned out to be very strong, leading to the correct stability order for all four pigments.
Therefore, this combination of crystal structure prediction and low quality XRPD data offers a
promising tool for obtaining reliable crystal structures of both the stable and metastable polymorphs of pigments. The resulting crystal structures can subsequently be used to predict and
modify the crystal morphology of the pigments to further tune the physical properties and especially the color properties of the material.
Figure Structure of LmrR bound
with the drug Hoechst 33342
Het bestuur van de studiegroep Kristal- en Structuurchemie bestaat uit
prof. dr. E. Vlieg (RU, voorzitter), dr. R. Peschar (UvA, secretaris),
dr. C. Reiss (PANalytical B.V.), prof. dr. L. van Meervelt (KU Leuven), dr. A. Perrakis (NKI).
101 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.8 Katalyse (NIOK)
De belangen van de studiegroep Katalyse worden behartigd door het bestuur van de onderzoeksschool NIOK. Binnen NIOK werken onderzoekers van acht Nederlandse universiteiten
samen op het gebied van homogene, heterogene en biokatalyse. NIOK zet zich in voor de versterking van het Nederlands katalyse-onderzoek, verdergaande samenwerking tussen de verschillende katalyse-organisaties en tussen universiteiten en industrie in Nederland en voor
excellent katalyse-onderwijs op Master- en PhD-niveau.
De negende NCCC (Netherlands Catalysis and Chemistry Conference), N3C die in maart 2008
werd gehouden was met ruim 500 deelnemers van universiteiten en bedrijven uit binnen- en
buitenland weer erg succesvol. Samen met de NRSC-Catalysis (Netherlands Research School
Combination – Catalysis) heeft NIOK drie prijzen voor beste lezingen door promovendi uitgereikt aan H. Jansen (VU), D.J. Moodley (TU/e) en S.H. Wadman (UU). In december 2008 heeft de
jaarlijkse algemene PhD-cursus “Catalysis, an Integrated Approach” weer vele enthousiaste cursisten opgeleverd. In deze cursus komen de verschillende aspecten van de katalyse (homogene
en heterogene katalyse, biokatalyse en industriële katalyse) aan bod.
Hieronder volgt een hoogtepunt van het onderzoek van Bert Weckhuysen en Frank de Groot
(Utrecht).Overige hoogtepunten kunt u ook vinden op de NIOK-website www.niok.nl.
Katalysator in beeld
Figuur Met een speciale lens wordt
In de groep van Weckhuysen en De Groot werd röntgenmicroscopie (Scanning Transmission
röntgenlicht op het monster gefo-
X-ray Microscopy) gebruikt om een werkende Fischer-Tropsch-katalysator spectroscopisch in
cust. Door het monster in de licht-
kaart te brengen[1]. De microscoop maakt gebruik van een speciale lens om röntgenstralen te
bundel te verplaatsen en de
focussen op een gebied van ~ 25 nm (zie figuur). Omdat de golflengte van het licht tijdens de
golflengte van het licht te variëren
meting gevarieerd wordt, kan er op deze manier röntgenspectroscopie gedaan worden op spe-
wordt een ‘spectroscopische kaart’
cifieke plaatsen in het monster. In samenwerking met de TU Delft werd een manier gevonden
gemaakt, die waardevolle chemi-
om dit te kunnen doen onder realistische katalytische condities (d.w.z. onder gasatmosfeer en
sche informatie van de katalysator
tijdens verhitting van het monster[2]). Samen leidde dit tot een ongeëvenaard gedetailleerd
in werking bevat.
beeld van de chemie van de katalysator tijdens reactie. In de Fischer-Tropsch-synthese wordt een
mengsel van CO- en H2-gas door middel van een oppervlakte-polymerisatiereactie omgevormd
tot langere koolwaterstoffen. Het proces kan op deze manier gebruikt worden om b.v. transportbrandstoffen uit andere energiebronnen dan aardolie (i.e. aardgas, kolen, biomassa) te verkrijgen. De katalysator bestond uit ijzeroxide-deeltjes gedragen op een silicadrager. Het
materiaal werd onder H2-atmosfeer geactiveerd en vervolgens gebruikt in de Fischer-Tropschsynthese. Na H2-activering werd het materiaal omgevormd tot heterogene verdeelde Fe3O4
(Fe2+/3+), Fe2SiO4 (Fe2+) en metallisch Fe0 fasen [3] (zie figuur). Tijdens Fischer-Tropsch werden de
ijzerfasen verder gereduceerd tot hoofdzakelijk Fe2SiO4 (Fe2+) en Fe0. Met behulp van de spectroscopische informatie die met de techniek verkregen werd, werden ook de reactanten tijdens
reactie in beeld gebracht en kon worden aangetoond dat de reactanten en producten hoofdzakelijk op dezelfde plaats als de Fe0 fase aanwezig waren. De experimenten toonden de flexibiliteit van de techniek als nieuwe in situ karakterisatietechniek voor katalytische (en vele andere
chemische) systemen aan.
[1] de Smit, E., Swart, I., Creemer, J. F., Hoveling, G. H., Gilles, M. K., Tyliszczak, T., Kooyman,
P. J., Zandbergen, H. W., Morin C., Weckhuysen, B. M. and de Groot, F. M. F., Nature 456 (2008) 222.
[2] Creemer, J. F., Helveg, S., Hoveling, G. H., Ullmann, S., Molenbroek, A. M., Sarro, P.M.
and Zandbergen, H.W., Ultramicroscopy 108 (2008) 993.
[3] de Smit, E., Swart, I., Creemer, J. F., Karunakaran, C., Bertwistle, D., Zandbergen, H. W., de Groot,
F. M. F., Weckhuysen, B. M., Angew. Chem. Int. Ed., (2009), DOI: 10.1002/anie.200806003 (front cover).
Het bestuur van de studiegroep Katalyse bestaat uit prof. dr. ir. B.M. Weckhuysen (UU, wetenschappelijk directeur), prof. dr. D. Vogt (TU/e, voorzitter bestuur), prof. dr. C.J. Elsevier (UvA), dr. U. Hanefeld
(TUD), prof. dr. ir. K.P. De Jong (UU), prof. dr. ir. L. Lefferts (UT), prof. dr. M.T.M. Koper (UL),
prof. dr. F.P.J.T. Rutjes (RU), prof. dr. ir. R.A. van Santen (TU/e), prof. dr. ir. A.J. Minnaard (RUG).
102 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.9 Lipiden en Biomembranen
The research in the study group Lipids and Biomembranes is focused on the biogenesis, organization, regulation and function of biological membranes. Insight in the functioning of biological membranes will lead to a better understanding of fundamental biochemical processes that
occur at the membrane. As modern age-related diseases are often the result of defects in membranes, research on lipid functioning will contribute to a better understanding of the cause of
diseases like arteriosclerosis, diabetes, and Alzheimer. To reach these ambitious goals an integrated approach is required of expertises from the chemistry, physics, biomedical sciences,
pharmacy and the bioinformatics. Modern technologies that are currently being used in the
study group Lipids and Biomembranes are lipidomics, the high throughput high resolution MS,
biomolecular imaging, the localization of lipids in live cells, and the bioinformatics and modeling. Recent work by the Molecular Dynamics group of dr. Siewert-Jan Marrink from RUG
demonstrates how the modeling of membrane lipids can clarify the principles of membrane
organization.
Modeling of membrane lipids
Dr. Siewert-Jan Marrink ( RUG)
Figure 1 Formation of raft-like domains
Cell membranes contain a large number of different lipid species. Such a multi-component mix-
in ternary lipid mixtures composed of
ture exhibits a complex phase behavior with regions of structural and compositional heterogen-
saturated lipids, unsaturated lipids,
eity. Especially domains formed in ternary mixtures, composed of saturated and unsaturated
and cholesterol [1]. In the middle,
lipids together with cholesterol, have received a lot of attention as they may resemble raft for-
a small vesicle is shown with a clearly
mation in real cells. Recently [1] we used molecular dynamics simulations to assess the molecular
visible raft-like domain enriched in the
nature of these domains at the nanoscale, information that has thus far eluded experimental
saturated lipid together with choleste-
determination. We employed a coarse-grained lipid model, the Martini force field [2], which
rol. The bottom displays an image of
combines the speed-up benefit of simplified models with the resolution obtained for atomically
a cross section through a lamellar
detailed models. Our intermediate approach allows us to study collective processes in mixtures
membrane, showing the liquid-orde-
of realistic, i.e., physiologically important, lipids. As illustrated in figure 1, we are able to show
red, raft-like, domain embedded wit-
the spontaneous separation of a saturated phosphatidylcholine (PC)/unsaturated PC/cholesterol
hin the surrounding liquid-disordered,
mixture into a liquid-ordered and a liquid-disordered phase with structural and dynamic proper-
fluid phase. Note the registration of
ties closely matching experimental data. The near-atomic resolution of the simulations reveals
the domain across the two monolayer
remarkable features of both domains and the boundary domain interface. Furthermore, we pre-
leaflets. The background image provi-
dict the existence of a small surface tension between the monolayer leaflets that drives registra-
des a close-up of the membrane vie-
tion of the domains. At the level of molecular detail, raft-like lipid mixtures show a surprising
wed from the top, revealing the lateral
face with possible implications for many cell membrane processes, including the lipid mediated
organisation of the cholesterol mole-
formation of protein-protein supercomplexes.
cules.
[1] H.J. Risselada, S.J. Marrink. The molecular face of lipid rafts in model membranes.
Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 105, 17367-17372, 2008.
[2] S.J. Marrink, H.J. Risselada, S. Yefimov, D.P. Tieleman, A.H. de Vries. The MARTINI forcefield:
coarse grained model for biomolecular simulations. J. Phys. Chem. B, 111, 7812-7824, 2007.
Het bestuur van de studiegroep Lipiden en Biomembranen bestaat uit prof. dr. J.B. Helms (UU,
voorzitter), prof. dr. T.W.J. Gadella (UvA, secretaris), dr. P.M.P. van Bergen en Henegouwen (UU).
103 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.10 Macromoleculen
Op 2 en 3 februari 2009 namen 290 wetenschappers deel aan de ‘Dutch Polymer Days’ die voor
de 9e keer werden georganiseerd. In totaal werden 12 plenaire en 44 workshop lezingen gegeven (verdeeld over de disciplines chemie, biomedisch, fysica en theorie en technologie), naast
101 posterpresentaties. Hoogtepunten betroffen de lezingen van de invited lecturers dr. Dago
de Leeuw (Philips, Eindhoven) over “tunable injection barriers”, prof. Dieter Schlüter (ETH
Zürich) over “thick and laterally infinite polymers” en prof. Doros Theodorou (NTU Athene) over
“computational materials science”; de laatstgenoemde ontving de PTN Medema-award 2009
voor zijn wetenschappelijke bijdrage aan het materiaalonderzoek. Verder werd de KNCV
Houwink Polymeerprijs 2008 voor het beste proefschrift uitgereikt aan Ilja Voets (Wageningen
Universiteit, groep van prof. Martin Cohen Stuart), voor haar onderzoek aan polymere micellen.
Hoe gaat een polymere draad door het oog van een moleculaire naald?
Groep van prof. Nolte (RU)
Het steken van een draad door het oog van een naald is vaak een grote opgave in de macroscopische wereld; in de microscopische wereld van de natuur vindt dit fenomeen echter plaats zonder ogenschijnlijke problemen. Voorbeelden zijn de beweging van biopolymeren door kanalen
en poriën in membranen en door toroïdale eiwitassemblages. Het eerstgenoemde proces is bijvoorbeeld belangrijk tijdens de infectie van cellen door virussen, terwijl het laatstgenoemde
proces cruciaal is voor de hoge mate van betrouwbaarheid van DNA-replicatie en -degradatie
door polymerases en exonucleases. Om meer inzicht in dit proces te verkrijgen is een systematische studie uitgevoerd waarbij lineaire polymeren van verschillende lengte (de draden) en een
synthetische macrocycle (het oog van de naald) elkaar moeten vinden zonder verdere assistentie. Het bleek dat de moleculaire draad gemakkelijk door het oog van de naald ging, waarbij de
snelheid van het proces afhankelijk was van de lengte van de draad, en afnam bij toenemende
lengte, zoals kon worden voorspeld vanuit een point-to-point hopping mechanisme.
Verbazingwekkend was echter dat bij kortere draadlengtes de snelheid veel hoger was dan
voorspeld op basis van dit mechanisme (een draad van 22 atomen ging sneller door het oog van
de naald dan een draad met een ketenlengte van 7 atomen). Dit effect lijkt het resultaat van de
mogelijkheid van draden van relatief korte lengte om eerst te binden aan de buitenkant van de
macrocycle, waarna het uiteinde van de draad zich terugbuigt in de richting van de opening. Dit
looping mechanisme maakt unidirectionele beweging mogelijk. Dit gehele proces vertoont
overeenkomst met het transport van eiwitten over poriën, waarbij een binding site in de nabijheid van de porie een essentiële stap is in het translocatieproces (Science 2008, 322, 1668-1671).
Figuur Schematische weergave van het
Het bestuur van de studiegroep Macromoleculen bestaat uit prof. dr. C.E Koning
proces waarbij de moleculaire draad
(TU/e, voorzitter), prof. dr. ir. J.C.M. van Hest (RU, secretaris), prof. dr. G. ten Brinke (RUG)
zijn weg vindt door het oog van de
en een vacature voor lid uit de industrie.
moleculaire naald.
104 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.11 Nucleïnezuren
Na de succesvolle gezamenlijke bijeenkomst van de studiegroepen Nucleïnezuren en
Eiwitonderzoek in 2007 werd de jaarlijkse bijeenkomst op 8-10 december 2008 ook gezamenlijk
met de studiegroep Lipiden en Biomembranen gehouden. Mede door het grote aantal deelnemers was de meeting niet meer in Lunteren, maar in Veldhoven. In vergelijking met de eerste
gezamenlijke bijeenkomst was het programma meer geïntegreerd en in thema’s uitgewerkt.
Naast een aantal plenaire lezingen was de bijeenkomst veelal in vier parallelle sessies opgesplitst. De door de studiegroep Nucleïnezuren uitgenodigde buitenlandse sprekers waren
Sakari Kauppinen (Kopenhagen, DK; “Antagonizing miRNAs for therapeutics”) en Manel
Esteller (Madrid, E; “DNA methylomes, histone codes and miRNAs: tying it all together”).
De projectleiders waren overwegend positief over de gezamenlijke bijeenkomst, die de onderzoekers een kijkje in de keuken van andere maar toch zeer gerelateerde onderzoeksvelden
biedt en de samenwerking tussen de onderzoekers op een breder terrein bevordert.
(A) piRNA biogenese cyclus: De cyclus
wordt gedreven door herkenning van
target RNA’s door Ziwi en Zili,
gevolgd
Nieuwe inzichten voor kleine RNA’s
door het knippen van deze targets.
Het 5’ uiteinde van de reactieproduc-
Na de ontdekking van RNA-interferentie in 1998 is onze kennis over de rol en de functies van dit
ten vormt een nieuwe piRNA.
interessante fenomeen zeer snel toegenomen. Zo werd duidelijk dat kleine RNA-moleculen een
bepalende factor zijn in de sequentie specificiteit van het hele proces. De meest bekende van
zulke kleine RNA’s zijn de microRNA’s, maar er zijn nog meer soorten. Bijvoorbeeld de recentelijk door de groep van René Ketting in de zebravis beschreven piRNA’s, een klasse van kleine,
zeer geconserveerde RNA’s, die belangrijk zijn voor het functioneren van geslachtscellen.
In 2008 hebben zij onderzocht hoe piRNA’s gemaakt worden, en wat hun rol is in testis en ovaria
van zebravissen. De resultaten suggereren een model waarin piRNA’s worden gemaakt in een
cyclus die wordt gedreven door vier componenten: twee soorten RNA en twee eiwitten. De
RNA’s in dit proces zijn waarschijnlijk nucleaire antisense transcripten en cytoplasmatische
mRNA moleculen. De twee eiwitten zijn Ziwi en Zili, de twee geslachtscel-specifieke Argonaute
eiwitten van de zebravis. Argonaute eiwitten binden de kleine RNA’s in RNAi-achtige processen,
en zorgen voor de uiteindelijke effecten van deze kleine RNA’s, waaronder het knippen van
gebonden target RNA.
De functies van piRNA’s zijn mede door het werk van Ketting en zijn medewerkers nu deels
bekend. Een belangrijk deel richt zich op het stilleggen van transposons. Er zijn echter aanwijzingen dat er meer aan de hand is. Zo hebben ze een specifieke Zili-mutant beschreven waarin
transposons nog steeds normaal worden stilgelegd, maar waarin een zeer sterk fenotype gedurende meiose in oocyten waarneembaar is. Daarnaast hebben ze gevonden dat de piRNA cyclus
ook ‘gewone’ genen raakt, en dus een rol kan spelen in het reguleren van genexpressie in
geslachtscellen.
Tenslotte zijn zij gestuit op een rol voor kleine RNA’s in chromosoomscheiding in de nematode
C. elegans. De resultaten plaatsen componenten van de RNAi machinerie, te weten een
Argonaute eiwit, een polyU polymerase en een RNA-afhankelijk RNA-polymerase op het centromeer en laten zien dat een goede balans tussen productie en afbraak van kleine RNA’s nood­
zakelijk is voor centromeerfunctie.
Referenties Houwing S, Berezikov E, Ketting RF. (2008) Zili is required for germ cell differentiation and meiosis in zebrafish. EMBO J. 27(20): 2702-11.
Das PP, Bagijn MP, Goldstein LD, Woolford JR, Lehrbach NJ, Sapetschnig A, Buhecha HR, Gilchrist
MJ, Howe KL, Stark R, Matthews N, Berezikov E, Ketting RF, Tavaré S, Miska EA. (2008) Piwi and
piRNAs act upstream of an endogenous siRNA pathway to suppress Tc3 transposon mobility in
the Caenorhabditis elegans germline. Mol Cell 31(1):79-90.
Het bestuur van de studie Nucleïnezuren bestaat uit prof. dr. E.C. Zwarthoff (Erasmus MC,
voorzitter), prof. dr. R. Agami (NKI, secretaris), prof. dr. G.J.M. Pruijn (RU).
105 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.12 Ontwerp en Synthese
Ontwerp en Synthese (O&S) heeft een centrale positie in de materiaalwetenschappen en de
levenswetenschappen. Dit blijkt uit het succes van leden van de O&S studiegroep in het verwerven van TOP/ECHO-subsidies uit de focusgebieden chemie in relatie met biologie en medische wetenschappen (Liskamp, Overkleeft, Van Maarseveen, Van Delft), in relatie met fysica en
materiaalkunde (Meijer), en in relatie tot technologie en duurzaamheid (Reek). Ben Feringa
kreeg een ERC Advanced Research Grant toegekend en werd daarnaast ook nog benoemd tot
Akademiehoogleraar. Leden van onze studiegroep staan aan de basis van nieuwe interdisciplinaire onderzoeksinitiatieven, zoals de systeemchemie (Groningen) en de complexe moleculaire
systemen (Eindhoven). Bij dit alles blijft het vermogen om complexe organische moleculen te
ontwerpen en synthetiseren centraal staan. Om deze in het huidige tijdsgewricht van interdisciplinair onderzoek soms wat onderbelichte doch essentiële tak van sport wat aandacht te
geven volgt hieronder een sterk staaltje synthetische organische chemie van de groep van
Floris Rutjes.
Bacteriën onder druk: formele synthese van platencin
De ontdekking van penicilline in 1928 door Alexander Fleming bezorgde de mensheid een
krachtig middel in de strijd tegen bacteriën. Echter, nadat penicilline aanvankelijk als een wondermiddel was beschouwd, bleek na enkele jaren dat blootstelling van bacteriën aan antibiotica
in veel gevallen kon leiden tot resistentie. Dit fenomeen van antibiotica resistentie maakt dat
B. De IMM hogedruk parallelle-
een continue zoektocht naar nieuwe antibiotica nodig is. Bijgevolg werd de recente ontdekking
synthesefaciliteit.
van twee nieuwe antibiotica, platensimycin (Figuur A:1, 2006) en platencin (Figuur A: 2, 2007),
beschouwd als een doorbraak. Beide verbindingen werken met een niet eerder vertoond
mechanisme (ingrijpen op de vetzuursynthese), hetgeen ze interessant maakt als lead voor het
ontwikkelen van nieuwe medicijnen.
Recent is in de Rutjes-groep door promovendus Dennis Waalboer een formele synthese van
enantiomeerzuiver platencin ontwikkeld, uitgaande van goedkoop, commercieel verkrijgbaar
(S)-(–)-perillaldehyde (Figuur B:3). De achterliggende gedachte was dat een Diels-Alder reactie
van (S)-(–)-perillaldehyde met Danishefsky’s dieen (4) de sleutel zou kunnen vormen tot een
snelle toegang naar de kern van platencin. Echter, van dit type cyclohexeen-gebaseerde dienofielen is bekend dat ze slechts uiterst moeizaam participeren in Diels-Alder reacties. Verwarmen
bijvoorbeeld, of activering door het toevoegen van Lewiszuren, hadden geen van beide het
gewenste resultaat. Vervolgens zijn deze reacties uitgevoerd onder hoge druk, daarbij gebruik
OH
O
HO
O
OH
OH
O
O
HO
N
H
O
OH
O
N
H
tuur van 50 °C verliep de Diels-Alder reactie voorspoedig, om na een zure opwerking het pro-
O
1: platensimycin
duct 5 in 81% opbrengst te geven als een enkel diastereoisomeer. Een tweede sleutelstap was
2: platencin
A
vervolgens een SmI2-geinduceerde diastereoselectieve pinacol cyclisatie, die na ontschermen
CHO
O
4, Diels-Alder
(15 kbar, 50 C)
dan H+
O
3 stappen
H
OH
O
CHO
O
N
3: (S)-( )-perillaldehyde H
O
OH
O
H
CHO
OH
O
5 HO
HO
6
NO
H
O
O SmIOH
2 geinduceerde
1: platensimycin
3 stappen
OMe
CHO 4, Diels-Alder
4: Danishefsky (dieen
15 kbar, 50 C)
dan H+
O
O
3 stappen
H
8
B
O
7
eigenschappen.
CHO
6
O
SmI2 geinduceerde
pinacol cyclisatie
dan H+
Dennis C. J. Waalboer, Mark C. Schaapman, Floris L. van Delft,
Floris P. J. T. Rutjes, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 6576-6578.
O
O
TMSO
structuur eerder al is gerapporteerd in een totaalsynthese van platencin, is hiermee een com-
OH OH
CHO
5
3: (S)-( )-perillaldehyde
H
nog slechts drie stappen nodig om uiteindelijk kernstructuur 8 te synthetiseren. Aangezien deze
ons op het synthetiseren van platencin analoga met mogelijk verbeterde farmacokinetische
O
O
TMSO
verbinding 7 in 85% opbrengst gaf. Met het gehele koolstofskelet aanwezig, waren vervolgens
pacte en enantiozuivere formele synthese van platencin gerealiseerd. Momenteel richten we
pinacol cyclisatie
dan H+
2: platencin
O
A
makend van de Nijmeegse hogedruk-synthesefaciliteit. Onder 15.000 bar en bij een tempera-
3 stappen
OMe
Het bestuur van de studiegroep Ontwerp & Synthese bestaat uit
4: Danishefsky dieen
OH OH
8
7
prof. dr. H. S. Overkleeft (UL, voorzitter), dr. W. Verboom (UT, secretaris),
dr. B. Kaptein (DSM), prof. dr. ir. A. J. Minnaard (RUG).
B
A. Structuren van platensimycin
(1) en platencin (2). B. Asymmetrische
synthese van de platencin kern (8).
106 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.13 Procestechnologie
De studiegroep Procestechnologie bestaat geheel uit de hoogleraren die participeren in de
landelijke Onderzoekschool Procestechnologie (OSPT), waarin naast groepen van de drie
Technische Universiteiten ook procestechnologische groepen van de Universiteit van
Groningen en Universiteit Wageningen deelnemen.
In 2008 is, op instigatie en met financiële steun van de Industriële Raad van de OSPT, een position paper tot stand gekomen waarin op basis van interviews met stakeholders uit industrie,
onderzoekinstituten en universiteiten aanbevelingen worden gedaan voor een versterking van
de positie en het imago van de procestechnologie. Deze oproep lijkt weerklank te ondervinden
bij beleidsmakers.
Figuur 1
Modellen voor stoftransport (in dunne vloeistoflagen op gestructureerde
pakkingen in chemische reactoren en scheidingsapparatuur)
Ir. Patrick W.A.M. Wenmakers, prof. dr. ir. Jaap C. Schouten (TU/e)
Stoftransport is één van de belangrijkste verschijnselen waarmee rekening gehouden moet worden in het ontwerp van meerfasenapparatuur in de procesindustrie. Stoftransport is vaak de
snelheidsbepalende stap voor zowel reactieve als niet-reactieve systemen. Dit betekent dat de
prestatie van de apparatuur, bijvoorbeeld chemische reactoren of scheidingskolommen, grotendeels afhangt van de snelheid van dit stoftransport.
Gestructureerde pakkingen zorgen ervoor dat het contactoppervlak tussen een gas en een
vloeistof vergroot wordt, waardoor ook de snelheid van de overdracht van de gasfase naar de
vloeistoffase wordt vergroot. Als de gestructureerde pakkingen in systemen met een hoge
vloeistoffractie gebruikt worden, dan beweegt het gas zich als bellen door de vloeistof en langs
de pakking (Figuur 1). In dat geval blijft er een dunne filmlaag van vloeistof achter op de pakking binnen de gasbel (Figuur 2). Deze vloeistoffilm is in direct contact met het gas in de stijgende bel. De snelheid waarmee bijvoorbeeld het gas oplost in de vloeistof is nu afhankelijk
van de contacttijd tussen de gasbel en de vloeistoffilm. In de literatuur zijn er al lange tijd
modellen bekend die stoftransportcoëfficiënten relateren aan de contacttijd tussen gas en
Figuur 2
vloeistof, bijvoorbeeld het penetratiemodel van Higbie of het oppervlaktevernieuwingsmodel
van Danckwerts. Deze bestaande theorieën maken gebruik van slechts één contacttijd. Echter,
als gevolg van de belvorm (Figuur 1) kan er niet één contacttijd gedefinieerd worden, maar
bestaan er meerdere contacttijden die afhankelijk zijn van de positie in de bel.
Door gebruik te maken van drie verschillende geometrieën voor de gasbellen (rechthoekige,
cilindrische, en bolvormige bellen) is bekeken wat het effect is van dit veelvoud aan contacttijden. De rechthoekige bel komt overeen met de klassieke theorieën met één contacttijd en is
gebruikt voor validatie van de ontwikkelde modellen. De modellen zijn afgeleid voor twee verschillende systemen: 1) absorptie/desorptie in de vloeistoffilm; 2) transport door de vloeistoffilm
waarbij een oneindig snelle (katalytische) reactie plaatsvindt op het oppervlak van de pakking.
De resultaten van de modellen laten zien dat er slechts een beperkt effect van de belgeometrie
is. Voor korte contacttijden wijken de klassieke theorieën ongeveer 20% resp. 35% af voor de
cilindrische en bolvormige bellen. In het geval van absorptie en desorptie wordt het effect groter voor de langere contacttijden, tot 55% en 100% voor de cilindrische en bolvormige bellen.
In het geval van een oneindig snelle reactie convergeren de modellen naar één oplossing: die
waarbij het Sherwoodgetal gelijk is aan 1, in overeenstemming met de filmtheorie van
Whitman. De afgeleide modellen bestaan uit gecompliceerde oneindige reeksontwikkelingen.
Door een juiste combinatie van de limietgevallen voor lange en korte contacttijden, zijn er eenvoudige vergelijkingen - “engineering correlations” - afgeleid die de modellen met een grote
mate van nauwkeurigheid beschrijven (fout minder dan 4%).
Het bestuur van de studiegroep Procestechnologie bestaat uit prof. dr. ir J.A.M. Kuipers
(UT, voorzitter), prof. dr. ir. H.E.A. van den Akker (TUD, Wetenschappelijk Directeur OSPT),
prof. dr. ir. A.B. de Haan (TU/e), ing. G. Banis (UT, secretaris).
107 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.14 Structuur en Reactiviteit
De Molecular Nanofabrication (MnF) groep, geleid door prof. Jurriaan Huskens, richt de focus
op bottom-up nanofabricage-methodologieën en hun integratie met top-down oppervlaktepatronering. Voornaamste onderzoekselementen zijn: supramoleculaire chemie aan grensvlakken, multivalentie, supramoleculaire materialen, assemblage van biomoleculen en de
patronering van cellen, assemblage van nanodeeltjes, soft en imprint lithografie, microfluidica,
and multistep geintegreerde nanofabricage-schema’s. De groep heeft binnen de UT samenwerking op vele gebieden, bijvoorbeeld de assemblage van eiwitten en cellen op gepatroneerde
oppervlakken (groepen Biophysical Engineering van prof. Vinod Subramaniam en Tissue
Regeneration van prof. Clemens van Blitterswijk) en alternatieve lithografieën en hun toepassingen (bijvoorbeeld met de Membraantechnologie groep van prof. Matthias Wessling en de
Transducer Science & Technology groep van prof. Miko Elwenspoek, maar ook daarbuiten
onder meer met de Agrotechnology & Food Sciences Group van dr. Aart van Amerongen
(WUR)). Daarnaast is Jurriaan Huskens ‘flagship captain’ in het flagship Nanofabrication in het
nationale nanotechnologieprogramma NanoNed.
Afweercellen tellen op een ‘eiwitprintplaat’
Molecular Nanofabrication group (UT)
Om na te gaan hoe ver een HIV-infectie is voortgeschreden, is het nodig om het aantal afweercellen, lymfocyten, te tellen. De Molecular Nanofabrication groep van de Universiteit Twente
heeft nu een methode ontwikkeld waarin de antilichamen die deze afweercellen aan zich binden, keurig gerangschikt zijn op een ‘moleculaire printplaat’. Deze belangrijke stap om te
komen tot antilichaam-gebaseerde sensoren hebben de onderzoekers in mei 2008 gepubliceerd
in de Journal of the American Chemical Society (JACS).
De onderzoekers zijn erin geslaagd eiwitten keurig in het gelid te zetten op een oppervlak.
Patronen van verschillende typen eiwitten zijn op die manier ook mogelijk. De eiwitten binden
zich niet direct maar via zogenaamde ‘linkers’ aan het oppervlak: dat zijn moleculen die zichzelf
organiseren en zorgen voor de rangschikking. Voor medische toepassingen is het interessant
om op deze manier een oppervlak met antilichamen te creëren: eiwitten waarmee antigenen in
bloed gedetecteerd kunnen worden. De aanwezigheid van antigenen geeft informatie over een
ziekte of ziekteverloop. Een goede detectie valt of staat met een zeer specifieke binding: de
kans dat er ook ‘oneigenlijke’ verbindingen worden aangegaan wordt geminimaliseerd met de
nieuwe methode.
Via de karakteristieke eiwitten die aan de buitenkant van een cel zitten, kunnen ook cellen aan
zo’n ‘eiwit-printplaat’ worden gebonden. Deze celadhesie is bijvoorbeeld belangrijk bij het tellen van de afweercellen - lymfocyten - bij de voortschrijding van een HIV-infectie. Ook hier moet
de hechting zeer specifiek zijn, voor een betrouwbaar resultaat. Door de strakke rangschikking
die mogelijk is door zelforganisatie, halen de onderzoekers ook hier een zeer hoge specifieke
Door eiwitten keurig te rangschikken
binding en daarmee een lage foutkans. Dit biedt kansen om goedkope ‘cell count’ systemen te
op een ‘moleculaire printplaat’ ont-
realiseren, aldus de onderzoekers.
staat een nieuwe mogelijkheid om
Het onderzoek is uitgevoerd door de groepen Molecular Nanofabrication (MESA+) en
afweercellen te tellen, bijvoorbeeld bij
Biophysical Engineering (MESA+ en BMTI). Zij hebben samengewerkt met de Agrotechnology &
de voortschrijding van HIV.
Food Sciences groep van Wageningen Universiteit en Researchcentrum.
Publication M. J. W. Ludden, X. Li, J. Greve, A. van Amerongen, M. Escalante, V. Subramaniam,
D. N. Reinhoudt, J. Huskens, Journal of the American Chemical Society 2008, 130, 6964-6973;
“Assembly of bionanostructures onto -cyclodextrin molecular printboards for antibody recognition and lymphocyte cell counting”
Het bestuur van de studiegroep Structuur & Reactiviteit bestaat uit prof. dr. L.W. Jenneskens
(UU, voorzitter) , prof. dr. K. Lammertsma (VU, secretaris) , prof. dr. A.E. Rowan (RU),
prof. dr. L.D.A. Siebbeles (TUD).
108 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.15
Spectroscopie en Theorie
De studiegroep Spectroscopie en Theorie richt zich op het begrijpen en uiteindelijk onder
controle krijgen van de structuur, interacties en dynamica van moleculaire systemen. Door de
toenemende vraag in veel fundamentele en toegepaste wetenschapsgebieden naar een moleculaire benadering, zijn de onderzoeksgebieden waarop de leden van de studiegroep
Spectroscopie en Theorie hun impact hebben in de afgelopen jaren dan ook aanmerkelijk
uitgebreid. Aansprekende voorbeelden kunnen gevonden worden richting de levenwetenschappen, maar ook, zoals onderstaande hoogtepunten illustreren, in meer fysisch georiënteerde gebieden.
Grafeen als spinfilter
Analoog aan een optisch polarisatiefilter is een spinfilter een device dat slechts één elektronenspin-richting doorlaat. Onderzoekers van de Twentse CMS-groep laten door middel van firstprinciples berekeningen zien dat een dunne laag grafiet, ingesloten tussen twee Co- of
Ni-elektroden, werkt als een perfect spinfilter (PRL 99, 176602 (2007); PRB 78, 195419 (2008)).
Grafeen is een enkele atomaire laag grafiet en heeft een extreem hoge mobiliteit voor elektronen en gaten. Adsorptie op een metaaloppervlak leidt tot dotering van grafeen. De CMS-groep
heeft het verband tussen die dotering en het soort metaal onderzocht en er een model voor
ontwikkeld (PRL 101, 026803 (2008)). Door het combineren van verschillende metaalelectroden
kunnen p-n juncties gemaakt worden (Figuur 1).
Figuur 1 Adsorptie van grafeen
op Al
Koude moleculen helpen om abundantie van stikstof in de zon te bepalen
leidt tot elektron (n-type) dotering, en
De stralende levensduur van koud, magnetisch opgesloten, vibrationeel geëxciteerd NH is
adsorptie op Pt geeft gaten (p-type)
onlangs gemeten in de groep van John M. Doyle (Harvard University), en ab initio berekend
dotering. De elektronenbanden van
door de theorie groep in Nijmegen. De gemeten waarde van 37.0±0.5 ms komt perfect overeen
grafeen zijn gegeven in zwart; de
met de berekende waarde van 36.99 ms (PRL 100, 083003 (2008)), waardoor de onzekerheid in
witte lijn geeft het Fermi niveau.
het voorkomen van stikstof in de zon met meer dan een orde van grootte gereduceerd kon wor-
In ongedoteerd grafeen ligt het Fermi
den vergeleken met eerdere experimentele en theoretische resultaten. Door deze studies wordt
niveau op het kruispunt van de zwarte
het stikstofgehalte, dat gedeeltelijk bepaald wordt met behulp van de absolute overgangs-
lijnen.
waarschijnlijkheden van NH-overgangen, door astrofysici momenteel opnieuw geëvalueerd.
Op weg naar tijdsopgeloste diffractie aan moleculen
De ontwikkeling van nieuwe Röntgen vrije-elektronen-lasers maakt de weg vrij voor het via diffractie volgen van wijzigingen in moleculaire structuren tijdens een (bio)chemische reactie. Een
vereiste hierbij is echter dat alle moleculen aan het begin van het experiment identiek gepositioneerd zijn, zodat een meting van verstrooide fotonen of elektronen in het laboratorium direct
vertaald kan worden naar het moleculaire frame. De AMOLF XUV-groep heeft op dit gebied in
het afgelopen jaar belangrijke vooruitgang geboekt. In Amsterdam werden NO-moleculen
georiënteerd door gebruik te maken van een combinatie van hexapool toestands-selectie, een
sterk DC elektrisch veld, en excitatie van de moleculen met behulp van een geoptimaliseerde
femtoseconde laser puls. En bij DESY in Hamburg werd het zich uitrichten van CO2-moleculen
gedetecteerd met behulp van dissociatieve ionisatie van de moleculen met behulp van 46 eV
fotonen van de FLASH vrije electronen laser (Nature Physics, in press) (Figuur 2).
Figuur 2 Gedetecteerde O+ impuls-
Het bestuur van de studiegroep Spectroscopie en Theorie bestaat uit prof. dr. W.J. Buma
verdelingen voor uitgerichte (rechts)
(UvA, voorzitter), prof. dr. G. J. Kroes (UL, secretaris), prof. dr. F.M. Bickelhaupt (VU),
en niet-uitgerichte CO2 moleculen
prof. dr. W.L. Meerts (RU).
(links), gemeten via dissociatieve
ionisatie met 46 eV fotonen van de
FLASH vrije-electronen-laser in
Hamburg.
109 Chemische Wetenschappen / Studiegroepen
5.16 Vloeistoffen en Grensvlakken
Het onderzoeksgebied binnen de studiegroep Vloeistoffen en Grensvlakken behoort tot dat
van de Fysische Chemie. Nederland heeft een sterke traditie in dit gebied, zowel theoretisch als
experimenteel. We noemen Van der Waals, Van ‘t Hoff, Debije, Casimir, en Verweij, Overbeek,
... waaronder zich vier Nobelprijswinnaars bevinden. Er is een belangrijk raakvlak met de
natuurkunde. De nadruk ligt op het ‘beschrijven en begrijpen’ (know-why), en niet zozeer op
het ‘maken’ (know-how).
Het onderzoeksgebied van de studiegroep staat tegenwoordig ook bekend als het gebied van
de ‘Soft Matter’. Steeds vaker is het onderzoek gericht op fysisch-chemische raakvlakken met
onderwerpen uit de Life Sciences, (Functionele) Materialen en Voedingschemie & Technologie.
Men kan hierbij denken aan: het gedrag van biomacromoleculen (DNA, eiwitten) in (nano-)confinement, single molecule manipulatie, zelf-assemblage en zelf-organsiatie van surfactanten,
eiwitten, peptiden, lipiden of blok-copolymeren, nano-colloiden, nanotubuli, moleculaire
motoren, virussen, etc.
Onderzoeksonderwerpen zijn bijvoorbeeld: het mechanisme van vorming van de ontstane structuren in termen van de eigenschappen van de moleculen, de eigenschappen van de gevormde
structuren, het effect van de structuureigenschappen op macroscopische eigenschappen zoals
bijvoorbeeld rheologische en mechanische eigenschappen, en ontmenggedrag.
Colloïdale Moleculen
Daniela Kraft en Willem Kegel, Van’t Hoff laboratorium (UU)
Colloïdale deeltjes worden vaak als modellen voor atomen gebruikt, bijvoorbeeld om dynamica
in glas, en kristallisatie van vaste stoffen te onderzoeken. Vanwege hun grootte tussen nanometers en micrometers, kunnen ze, anders dan atomen en moleculen, gemakkelijk met behulp van
elektronen- en/of lichtmicroscopie bekeken worden. We hebben onlangs samen met collega’s
van de Soft Condensed Matter groep bij natuurkunde (UU) een manier gevonden om ‘colloïdale
moleculen’ te maken (Figuur A). Evenals bij de binding tussen atomen, verschillen de resulterende structuren in bindingstype en sterkte. Door polystyreen of polymethylmetacrylaat deeltjes met een monomeer op te zwellen en vervolgens te verwarmen, wordt een fase scheiding
geïnduceerd. Daardoor ontstaat een vloeibare druppel aan het oppervlak van het deeltje. Door
variatie van de hydrofobiciteit van het oppervlak kan beïnvloed worden in welke mate de vloeibare fase zich over het oppervlak verspreidt. Als twee of meer colloïdale deeltjes met dergelijke
druppels elkaar ontmoeten, worden ‘colloïdale moleculen’ gevormd doordat de druppels
samenvloeien. Het geheel kan vervolgens worden gepolymeriseerd. De resulterende vorm van
het ‘molecuul’ is afhankelijk van de randhoek tussen deeltje en vloeistof, en van de hoeveelheid
monomeer (Figuur B).
Het is mogelijk om een groot aantal colloïden samen te laten vloeien. In dat geval worden zogenaamde colloïdosomen gevormd: grote vloeistofdruppels met geadsorbeerde colloïden aan het
oppervlak. We hebben de ordening van de colloïden aan het druppeloppervlak bestudeerd en
kunnen de grootte van de colloïdosomen theoretisch beschrijven. Colloïdale moleculen zijn
interessant omdat ze in principe, net als echte moleculen, complexe kristallen en structuren
kunnen vormen. Dat kan leiden tot materialen met nieuwe eigenschappen.
Referentie: D. J. Kraft, W. Vlug, C. M. van Kats, A. van Blaaderen, A. Imhof, W. K. Kegel,
Self-Assembly of Colloids with Liquid Protrusions, Journal of the American Chemical Society
(2009) 131 (3), pp 1182-1186).
Zie ook de Editor’s Choice rubriek in Science (2009) 323, p 855.
Het bestuur van de studiegroep Vloeistoffen en Grensvlakken bestaat uit dr. E.M. Blokhuis
(UL, voorzitter), prof. dr. E. van der Linden (WUR, secretaris), prof. dr. W.K. Kegel (UU).
110 Chemische Wetenschappen
111 Chemische Wetenschappen
nas
Naslag
112 Chemische Wetenschappen / Naslag
Financieel overzicht
LASTEN
2006
2007
2008
2009
CW-projecten en -programmasubsidies
1973
768
424
304
TOP/ECHO-subsidies
4824
6554
8733
11087
Vrije competities totaal
6797
7322
9157
11391
159
141
108
40
0
100
MEERVOUD
Athena
Jonge Chemici
305
-6
-7
PIONIER
330
378
50
200
VENI
1298
1619
1518
1506
VIDI
1882
2580
3030
3393
VICI
1634
2175
2246
3264
Persoonsgerichte stimulering totaal
5608
6887
6945
8503
45
45
Fundamenten van levensprocessen
Cultureel erfgoed
877
475
175
Systeem aarde
711
637
636
369
Opkomende technologieën
1113
1011
530
301
Thematische programma's totaal
Nanowetenschappen
2746
2168
1341
670
CERC3
352
294
119
19
EUROCORES
302
262
150
263
ERANET Chemistry
-63
90
95
200
66
66
ACENET call
ERA-IB call
Internationalisering totaal
Investeringen totaal
Kennisoverdracht + algemeen totaal
Beheerskosten totaal
TOTAAL UITGAVEN
BATEN
Reguliere bijdrage NWO
Geoormerkte bijdrage NWO
Geoormerkte bijdragen gebieden
Meerjarenraming NWO totaal
Bijdragen industrie totaal
Bijdragen ministeries totaal
Bijdragen EU
Bijdragen derden totaal
Doorberekening binnen NWO
Doorberekening derden
50
591
646
430
598
1069
879
551
1787
557
370
635
838
1008
1054
1151
1835
18376
19326
20210
25622
2006
2007
2008
2009
15699
16330
17353
17985
3362
4545
5211
6572
22564
24655
250
250
19311
21125
98
329
268
91
572
83
80
481
840
83
80
49
8
0
98
61
88
48
0
39
137
56
0
137
TOTAAL BATEN
19929
22021
22647
24872
Reserveringen
-1553
-2695
-2437
750
Totaal beschikbaar
18376
19326
20210
Bijdragen aan bureaukosten totaal
Genoemde bedragen 2009 zijn onder voorbehoud
25622
In duizend €
113 Chemische Wetenschappen / Naslag
Gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen
Prof. dr. E.J. (Evert Jan) Baerends, voorzitter
Vrije Universiteit Amsterdam
Prof. dr. L.J. (Ineke) Braakman
Universiteit Utrecht
Dr. J.M. (Jan) van der Eijk Koninklijke Shell NV
Prof. dr. B.L. (Ben) Feringa
Rijksuniversiteit Groningen
Prof. dr. J.H.J. (Jan) Hoeijmakers (v.a. 1-03-2009) Erasmus MC
Prof. dr. E.W. Meijer, voorzitter (tot 1-04-2009)
Technische Universiteit Eindhoven
Prof. dr. ir. J.C. (Jaap) Schouten
Technische Universiteit Eindhoven
Gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen
Bureau Chemische Wetenschappen / ACTS
Directie
Stafmedewerkers
Dr. Louis B.J. Vertegaal,
Susan M. Licumahua
directeur CW/ACTS en EW
Wia Snijder
Dr. Tanja Kulkens,
plaatsvervangend directeur CW/ACTS
Financiën
Jean Paul van Mierlo
U kunt onze medewerkers rechtstreeks
Patrice den Dopper
benaderen indien u vragen heeft over
Mevrouw Janice C.F. Chittick
subsidies en overige zaken. Op onze
website (www.nwo.nl/cw/contact) is
terug te vinden wie verantwoordelijk
Applicatiebeheer
Alejandro Dasburg-Salazar
is voor welk programma.
Voorlichting & Communicatie
Beleidsmedewerkers
Drs. Jennifer H. Schuytvlot
Dr. ir. Remko Achten
Drs. Annemarijke Jolmers
Ir. Edwin A.P. Bouman
Ursula Bihari
Dr. Robert C. van der Drift
Dr. Irene H.L. Hamelers
Secretariaat
Dr. Dorine Keusters
Mirjam Jannette Walen-Baas
(uit dienst per juni 2009)
Manon Arnouts
Dr. ir. Edda E. Neuteboom
Ingrid Asgarali
Dr. Ivo S. Ridder
Leanne Duikersloot
Dhr. Mark J. T. Schmets MSc.
Shantie J. Kanhai
Dr. Margot Snel
Diana Trimpert
Dr. Maartje W. de Snoo
Wilma van der Wel-Verbeek
Dr. Corine C. Visser
(uit dienst per april 2009)
Dr. Arlette B. Werner
Dr. Maarten de Zwart
114 Chemische Wetenschappen / Naslag
Samenstelling programmacommissies en stuurgroepen 2008
Beoordelingscommissies TOP/ECHO
Focusgebied Chemie in relatie
tot Fysica & Materialen
Focusgebied Chemie in relatie tot
prof. dr. K. Lammertsma
Biologie & Medische Wetenschappen I
(VU, voorzitter),
prof. dr. H. Bos (UMCU, voorzitter),
prof. dr. P. Bolhuis (UvA),
prof. dr. J. Glatz (UM),
prof. dr. G. ten Brinke (RUG),
prof .dr. A. Killian (UU),
dr. B. Dam (VU),
prof. dr. H. Lill (VU),
dr. D. van den Ende (UT),
prof. dr. W. Quax (RUG),
prof. dr. E. Groenen (UL),
dr. C. Testerink (UvA),
prof. dr. J. Kelly (UU),
prof. dr. S. de Vries (WUR),
dr. R. van Nostrum (UU),
prof. dr. J. Wilschut (UMCG),
dr. R. Wolf (Philips),
prof. dr. H. de Winde (TUD),
dr. D. Keusters (CW/ACTS, secretaris)
ir. E. Bouman (CW/ACTS, secretaris)
Focusgebied Chemie in relatie tot
Focusgebied Chemie in relatie tot
Biologie & Medische Wetenschappen II
prof. dr. D. Janssen (RUG, voorzitter),
dr. A. Bonvin (UU),
Technologie & Duurzaamheid
prof. dr. ir. H. Kuipers (UT, voorzitter),
dr. U. Hanefeld (TUD),
prof. dr. K. Hummelen (RUG),
prof. dr. B. Dijkstra (RUG),
prof. dr. ir. J. Keurentjes (Akzo/TU/e),
prof. dr. D. Gadella (UvA),
prof. dr. M. Koper (UL),
prof. dr. R. Heeren (AMOLF/UU),
prof. dr. K. Hellingwerf (UvA),
prof. dr. H. Niemantsverdriet (TU/e),
prof. dr. P. Verhaert (TUD),
prof. dr. R. Kanaar (EUR),
prof. dr. M. Wessling (UT),
dr. ir. S. Tans (AMOLF),
prof. dr. R. Wever (UvA),
dr. G. Vuister (RU),
dr. M. Snel (CW/ACTS, secretaris)
dr. M. Snel (CW/ACTS, secretaris)
Beoordelingscommissies
Focusgebied Chemie in relatie tot
Vernieuwingsimpuls
Biologie & Medische Wetenschappen III
prof. dr. H. Hiemstra (UvA, voorzitter),
prof. dr. I. Arends (TUD),
Veni-commissie
prof. dr. A. Meijerink (UU, voorzitter),
prof. dr. G. Eggink (WUR),
dr. F.M. Bickelhaupt (VU),
prof. dr. M. Groen (VU),
prof. dr. J.H. van Esch (TUD),
prof. dr. H. Irth (VU),
dr. J.S. Lolkema (RUG),
prof. dr. C. Kruse (Solvay/UVA),
prof. dr. G.F.B.P. van Meer (UU),
prof. dr. J. Neefjes (NKI),
dr. S.C.J. Meskers (TU/e),
dr. R. Pieters (UU),
prof. dr. ir. A.J. Minnaard (RUG),
prof. dr. ir. R. Sijbesma (TU/e),
dr. G. Mul (TUD),
ir. E. Bouman (CW/ACTS, secretaris)
dr. N.S. Pannu (UL),
prof. dr. D. Vogt (TU/e),
dr. R.J. de Vries (WUR),
dr. S. Woutersen (UVA),
dr. E.C. Zwarthoff (Erasmus MC),
dhr. M.J.T. Schmets MSc (CW, secretaris)
115 Chemische Wetenschappen / Naslag
Vidi-commissie
THEMA’S
prof. dr. J.A. Moulijn (TUD, voorzitter),
prof. dr. J.J. Boon (AMOLF),
Programmacommissie
Biomoleculaire Informatica
dr. E. Bouwman (UL),
prof. dr. M.R. Egmond (UU),
prof. dr. J. de Vlieg (Schering-Plough,
voorzitter),
dr. W.G. Haije (ECN),
prof. dr. O.P. Kuipers (RUG),
dr. J. Luirink (VU),
prof. dr. G.A. van der Marel (UL),
prof. dr. G.J.B. van Ommen (LUMC),
prof. dr. S.J. Marrink (RUG),
prof. dr. W.J. Stiekema (WUR),
prof. dr. R.V.A. Orru (VU),
prof. dr. G. Vriend (RU),
dr. M. de Zwart (CW, secretaris)
prof. dr. G.J.M. Pruijn (RU),
dr. R. Ravelli (LUMC),
prof. dr. V. Subramaniam (UT),
Programmacommissie
Combinatoriële Chemie
dr. I.H.L. Hamelers (CW, secretaris)
prof. dr. J.F.J. Engbersen (UT, voorzitter),
prof. dr. C.A.A. van Boeckel/dr. P.H.H.
Vici-commissie
prof. dr. J.H.J. Hoeijmakers
Hermkens (AKZO NOBEL N.V.),
(EUR, voorzitter),
prof. dr. B.L. Feringa (RUG),
prof. dr. W.J. Briels (UT),
prof. dr. G. van Koten (UU),
prof. dr. R. van Grondelle (VU),
prof. dr. C.G. Kruse
prof. dr. ir. R.A.J. Janssen (TU/e),
(Solvay Pharmaceuticals B.V.),
prof. dr. G.J. de Jong (UU),
ir. P. VerLoren van Themaat (Ministerie
prof. dr. A.P.M. Kentgens (RU),
van Economische Zaken, waarnemer),
prof. dr. H.S. Overkleeft (UL),
prof. dr. J.G. de Vries
prof. dr. ir. I.M.C.M. Rietjens (WUR),
(DSM Fine Chemicals BV),
dr. ir. R. Achten (CW, secretaris)
dr. ir. R. Achten (CW/ACTS, secretaris)
Beoordelingscommissie Investeringen
Programmacommissie
Scheidings­technologie
NWO-middelgroot
prof. dr. S.S. Wijmenga (RU, voorzitter),
prof. dr. ir. A.B. de Haan
(TU/e, voorzitter),
dr. H. van As (WUR),
prof. dr. A.M. Deelder (LUMC),
prof. dr. ir. R.M. Boom (WUR),
prof. dr. ir. J. Huskens (UT),
prof. dr. ir. J.T.F. Keurentjes
prof. dr. R.V.A. Orru (VU),
(TU/e/Akzo Nobel),
dr. ir. G.W.M. Peters (TU/e),
prof. dr. ir. L.A.M. van der Wielen (TUD),
prof. dr. C.L. Wyman (EUR),
dr. M. Wiegel (STW, secretaris),
prof. dr. J.P. Abrahams (UL)
dr. ir. E.E. Neuteboom
(CW/ACTS, secretaris)
Stuurgroep Joint Solar Programme
drs. H.G. van Vuren (FOM, voorzitter),
mr. dr. P.W. Kwant (Shell),
dr. A.W. van der Made (Shell),
dr. L.B.J. Vertegaal (CW/ACTS),
drs. M.J. Bartels (FOM, secretaris)
116 Chemische Wetenschappen / Naslag
Programmacommissie
ACTS
Joint Solar Programme
prof. dr. W.C. Sinke (ECN/UU, voorzitter),
Programmacommissie IBOS
prof. dr. J.C. Hummelen (RUG),
dr. M. Schreuder Goedheijt
dr. G.J. Jongerden (Akzo Nobel),
(Schering-Plough, voorzitter),
prof. dr. A. Polman (AMOLF),
prof. dr. ir. J.J. Heijnen
prof. dr. R.E.I. Schropp (UU),
(TUD, vice voorzitter),
drs. J.J.J.T. Smits (Shell),
dr. Q.B. Broxterman (DSM),
drs. M.J. Bartels (FOM, secretaris),
prof. dr. A.J.M. Driessen (RUG),
dr. C.C. Visser (CW/ACTS, secretaris)
dr. W. Duetz (Enzyscreen),
prof. dr. R.M. Kellogg (Syncom B.V.),
prof. dr. F.P.J.T. Rutjes (RU),
Programmacommissie
dhr. M.J.T. Schmets, MSc
Van Molecuul tot Cel (MtC)
(CW/ACTS, secretaris)
prof. dr. R. van Driel (UvA, voorzitter),
prof. dr. ir. A.M.C. Emons (WUR),
prof. dr. A.J.R. Heck (UU),
Programmacommissie
Duurzaam Waterstof
dr. ir. R. van Liere (CWI),
prof. dr. G.F.B.P. van Meer (UU),
prof. dr. A.J.M. Schoot Uiterkamp
prof. dr. C.F. Schmidt (VU),
(RUG, voorzitter),
prof. dr. S.M. Verduyn Lunel (UL),
prof. dr. F. Berkhout (VU),
prof. dr. S.M.van der Vies (VU),
dr. ir. B. van de Beld
dr. ir. E.C. Klöditz (EW, secretaris),
(Biomass Technology Group B.V.),
dr. ir. I.J.E. Vleghels (ALW, secretaris),
dr. F.A. de Bruijn (ECN),
dr. A.B. Werner (CW/ACTS, secretaris)
dr. K.J. Damen (NUON Energy Sourcing),
prof. dr. J.J.C. Geerlings (TUD/Shell),
prof. dr. R.P. Griessen (VU),
dr. P.E. de Jongh (UU),
prof. dr. G.J. Kramer (TU/e/Shell),
dr. I.H.L. Hamelers (CW/ACTS, secretaris)
117 Chemische Wetenschappen / Naslag
Lijst met afkortingen van programma’s en organisaties
A
AB Algemeen Bestuur van NWO
ACENET ACTS-onderzoeksnetwerk Applied Catalysis European NETwork
ACTS Advanced Chemical Technologies for Sustainability
ALW NWO-Gebied Aard- en Levenswetenschappen
ASPECT ACTS-onderzoeksprogramma Advanced Sustainable Processes by Engaging Catalytic
Technologies
B
B-Basic ACTS-onderzoeksprogramma Biobased Sustainable Industrial Chemicals
BIO-ASP Bioinformatica-Application Service Provider
BMI NWO-onderzoeksprogramma Biomoleculaire Informatica
BSIK Besluit Subsidies Investeringen Kennisinfrastructuur
C
C3 Communicatie Centrum Chemie
CBG Centrum voor Biomedische Genetica
CECAM Centre Européen de Calcul Atomique et Moléculaire
CERC3 Chairpersons and Directors of the European Research Councils Chemistry Committees
COCI Centers for Open Chemical Innovation, een initiatief van de Regiegroep Chemie
CMBI Centrum voor Moleculaire en Biomoleculaire Informatica (RU Nijmegen)
CW NWO-Gebied Chemische Wetenschappen
D
DFG Deutsche Forschungsgemeinschaft
DPI Dutch Polymer Institute
DSTI Dutch Separation Technology Institute
DUBBLE DUtch Belgian Beam LinE (bij ESRF)
E
ECHO Excellent CHemisch Onderzoek
ECN Energieonderzoek Centrum Nederland
ERA-IB ACTS-onderzoeksnetwerk European Research Area network Industrial Biotechnology
ERA-net European Research Area network
ERC European Research Council
ESF European Science Foundation
ESFRI European Strategy Forum on Research Infrastructure
ESRF European Synchroton Radiation Facility (Grenoble)
EU Europese Unie
EUR Erasmus Universiteit Rotterdam
EUROCORES European Co-operative Research Programs
EW NWO-Gebied Exacte Wetenschappen
EZ Ministerie van Economische Zaken
F
FES Fonds Economische Structuurversterking
FOM Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie
G
GB-CW Gebiedsbestuur Chemische Wetenschappen
H
HREM Centrum voor Hoge Resolutie Elektronenmicroscopie
I
IBOS ACTS-onderzoeksprogramma Integration of Biosynthesis and Organic Synthesis
IMM Institute for Molecules and Materials (RU Nijmegen)
ICES-KIS Interdepartementale Commissie voor Economische Structuurversterking- Investeringen
in de KennisInfraStructuur
IPR Intellectual property rights
J
JC CW-onderzoeksprogramma Jonge Chemici
118 Chemische Wetenschappen / Naslag
K
KNAW Koninklijke Nederlandse Academie der Wetenschappen
KNCV Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging
M
MEERVOUD ALW/CW/EW-onderzoeksprogramma MEER Vrouwelijke Onderzoekers als UD
MtC NWO-onderzoeksprogramma van Molecuul tot Cel
N
N NWO-gebied Natuurkunde
NCCC Netherlands Catalysis and Chemistry Conference
NIIB Netherlands Institute for Industrial Biotechnology
NKI Nederlands Kanker Instituut
NIOK Onderzoekschool Nederlandse Instituut Onderzoek Katalyse
NGI National Genomics Initiative
NRI Nationaal Research Initiatief
NWO Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
NOWT Nederlands Observatorium voor Wetenschap en Technologie
O
OCW Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap
OCN Overleg Chemie Nederland
OSPT Onderzoekschool Procestechnologie
P
PIP Polymeren InnovatieProgramma
PoaC ACTS-onderzoeksprogramma Process on a Chip
PPM Prioriteitsprogramma Materialenonderzoek
PPS Publiek-Private Samenwerking
PTN Stichting Polymeer Technologie Nederland
R
REACH Registratie, Evaluatie en Autorisatie van CHemische stoffen
RGC Regiegroep Chemie
RU Radboud Universiteit Nijmegen
RUG Rijksuniversiteit Groningen
S
SBIR STW-programma Small Business Innovation Program
SKE Subsidieprogramma KennisExploitatie
SON Stichting Scheikundig Onderzoek Nederland
SONNMRLSF SON NMR Large-scale Facility for Biomolecular NMR
SONS EUROCORES-programma Self-Organising NanoStructures
STW Technologiestichting STW
T
TNO Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek
TUD Technische Universiteit Delft
TU/e Technische Universiteit Eindhoven
TTI Technologische Topinstituten
U
UD Universitair Docent
UHD Universitair Hoofddocent
UL Universiteit Leiden
UM Universiteit Maastricht
UT Universiteit Twente
UU Universiteit Utrecht
UvA Universiteit van Amsterdam
119 Chemische Wetenschappen / Naslag
V
VI Onderzoeksprogramma Vernieuwingsimpuls
VIRAN Vereniging Industriële Raad van Advies NIOK
VNCI Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie
VROM Ministerie van Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieu
VSNU Vereniging Samenwerkende Nederlandse Universiteiten
VU Vrije Universiteit te Amsterdam
W
X
X-FEL X-ray Free Electron Laser
Z
ZonMW ZorgOnderzoek Nederland en NWO-Medische Wetenschappen
WUR Wageningen Universiteit en Research centrum
120 Chemische Wetenschappen