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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-07-01 - 2022-06-30

Verbesserung der Wertschöpfungskette von Holz zu Textilien durch neue Technologien auf der Grundlage ionischer Flüssigkeiten und Enzyme. Konkret geht es darum, nachhaltigere ionische Flüssigkeiten (IL's) zu entwickeln, die die vorhandenen Lösungsmittel in der Wertschöpfungskette ersetzen und neuartige Vorbehandlungstechnologien wie enzymgestützte Modifikation oder chemische Modifikationen zu entwickeln, die maßgeschneiderte cellulosische Fasern ermöglichen. Durch den Einsatz innovativer Materialkombinationen (z.B. Cellulose mit Keratin) werden die textilen Eigenschaften weiter verbessert. Insgesamt ermöglichen diese Entwicklungen die Verbesserung der Löslichkeit, der Farbstoffadsorption und der Pilling-Resistenz von Regeneratfasern/Filamenten.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-04-01 - 2021-03-31

Das Projekt „Erneuerbare turbulente Flusschromatographie für Exposomics“ wird von Dr. David J. Cocovi-Solberg an der BOKU Wien unter der Betreuung von Assoz. Prof. Dr. Stephan Hann durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwickelung von neuen Systemen zur Realisierung von automatisierten Analysen im Bereich von Studien zum „Exposom“. Während in der klassischen Umweltanalytik die Ermittlung der Konzentration einzelner Substanzen in verschiedenen Umweltkompartimenten im Vordergrund steht, beschäftigt sich die Exposom-Analytik mit der Untersuchung der möglichen toxischen oder gesundheitsschädigenden Auswirkung aller auf den Menschen einwirkenden Umwelteinflüsse und Substanzen. Exposom-Studien stellen eine große Herausforderung dar und sind sehr komplex, da viele verschiedene Stoffe mit teilweise sehr geringen Konzentrationen („part per billion-levels“) in einer Vielzahl von Proben untersucht werden müssen. Die Massenspektrometrie ist die Methode der Wahl für solche Studien, wobei ein Nachteil bei der geringen Robustheit dieser Systeme bezüglich Proben mit hohem Matrixgehalten besteht. Als Folge müssen die Proben in mehreren Aufarbeitungsschritten vorbereitet werden. Dies ist mit einem hohen Zeitaufwand und einem hohen Verbrauch von Chemikalien verbunden, muss aber zur Abtrennung von Probenbestanteilen durchgeführt werden, um richtige Ergebnissen zu erzielen und die hohe Performance und lange Lebensdauer der Geräte zu gewährleisten. Zur Verbesserung dieser Situation werden im Projekt an der BOKU unter der Nutzung von speziellen Ventilen, Pumpen und 3D-gedruckten Komponenten neue Systeme entwickelt, welche eine vollautomatisierte Probenvorbereitung ermöglichen, bei der störende Probenbestandteile abgetrennt und eine empfindliche Bestimmung der Zielanalyten ermöglicht wird. Das Herz dieser Systeme besteht aus der sogenannten turbulenten Flusschromatographie (TFC), einer schon länger bekannten Methode, welche auf den Vorteilen eines turbulenten Flussregimes im Zusammenhang mit partikulären Festphasen besteht, aber nie im Kontext Exposom angewandt worden ist. Mit Hilfe der heutigen technischen Möglichkeiten (IT-Lösungen, 3D-Druck, neue Materialien) wird im vorliegenden Projekt das Konzept TFC neu entwickelt und implementiert werden. Das neue System wird komplexe Probenvorbereitungsschritte in automatisierter Form, ohne dass manuelle Eingriffe notwendig sind, durchführen und die genaue Analyse einer Vielzahl von Substanzen ermöglichen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-12-01 - 2023-11-30

N-Glykane diverser Muscheln und deren Rolle in molekularen Erkennungsprozessen In der Vergangenheit wurde durch Genomvergleiche verschiedener Organismen unser Wissen über die Entstehung der Arten auf eine neue Basis gestellt. Hingegen ist die Entschlüsselung von Protein-gebundenen Kohlenhydraten durch die komplizierte Analytik der Zuckerstrukturen ins Hintertreffen geraten, obwohl die Zucker, da sie die Zelloberflächen bei der Befruchtung, der Entwicklung, der Morphogenese und bei Wirt-Pathogen Wechselwirkungen bedecken, eine wichtige Rolle in diversen selbst versus fremd Erkennungsprozessen spielen. Dieses Projekt konzentriert sich auf die N-Glykane einiger Muschelarten (wie z.B. Austern), die sowohl als Proteinquelle für den Menschen eine ökonomische, aber auch durch ihre Filtrierfunktion eine ökologische Funktion innehaben. Allerdings reichern Muscheln nicht nur Nahrung sondern auch Pathogene an, wobei interessanterweise invasive Muschelarten wie die pazifische Auster gegenüber Krankheiten resistenter sind als die lokalen europäischen Arten. Die N-gebundenen Kohlenhydratstrukturen von Muscheln diverser Familien und Lebensräume werden daher im Detail massenspektrometrisch sowie mit enzymatischen und chemischen Methoden analysiert. Das Vorhandensein oder die Abwesenheit bestimmter Zuckermotife wird dann mit genomischen und Arraydaten korreliert. Besonders die resultierende Plattform von Glykanen aus verschiedenen Muschelarten und Geweben wird die funktionelle Analyse der Selbst-/Fremd-Erkennung zwischen Lektinen und Glykanen vorantreiben. Daraus soll ein besseres Verständnis dieser Proteinmodifikationen resultieren, denen eine besondere Rolle in der angeborenen Immunität zugeschrieben wird.

Betreute Hochschulschriften