Månadens doktorsavhandlingar i naturvetenskap

Radioaktiva utsläpp och osynliga lasrar. Falska byggstenar och magnetiska nanostrukturer. Här presenteras populärvetenskapliga notiser om december månads naturvetenskapliga avhandlingar från Lunds universitet.

Etanolproducerande jästsvamp fördärvar vinet Elzbieta Rozpedowska har i sitt avhandlingsarbete studerat jästarten Dekkera bruxellensis, som är en mycket effektiv etanolproducent under syrerika förhållanden. Denna jästart vållar stora problem inom vinindustrin genom att försämra vinets smak. Jästceller är encelliga svampar med vitt skilda livsstilar och mycket lång historia evolutionärt sett. För mer än 200 miljoner år sedan skiljdes vägarna åt för Dekkera bruxellensis och jästarten Saccharomyces cerevisiae, men ändå har bägge arterna oberoende av varandra utvecklat förmågan att producera etanol under syrerika förhållanden. Avhandling vid: Institutionen för cell- och organismbiologi Titel: Genomics and Evolution. Studies of Dekkera bruxellensis, a Wine-Spoilage Yeast. Författare: Elzbieta.Rozpedowska@cob.lu.se Handledare: Jure.Piskur@cob.lu.se Magnetiska nanostrukturer kan minska överhettning Nanovetenskapens födelse har skapat ett fascinerande fönster mot atomernas värld. I den nya forskningsfronten har en rad tillämpningar av nanomagnetism uppstått, alltifrån ultrasmå magnetiska minnen till biomedicinska metoder för cancerbehandling. Tor Olof Strandberg har i sitt avhandlingsarbete teoretiskt beskrivit olika magnetiska nanostrukturer. Bland annat har han i detalj studerat de magnetiska egenskaperna hos en viss halvledare. Resultaten kan vara av värde inom den moderna mikroelektroniken, som lider av överhettningsproblem när marknaden ständigt efterfrågar mindre och snabbare komponenter. Intresset från näringslivet är därför stort vad gäller alternativa konstruktioner hos halvledarkomponenter. Avhandling vid: Fysiska institutionen, avdelningen för matematisk fysik Titel: Quantum Mechanical Models of Nanomagnetism in Transition Metal Clusters and Diluted Magnetic Semiconductors. Författare: Olof.Strandberg@teorfys.lu.se Handledare: Carlo.Canali@hik.se Falska byggstenar fungerar som antibiotika När en cells arvsmassa, dess DNA, byggs upp av felaktiga byggstenar leder detta oftast till att cellen dör. Speciella enzym i cellen – deoxyribonukleosidkinaser – aktiverar de falska byggstenarna. Detta fenomen har utnyttjats inom läkekonsten för att ta död på icke-önskvärda celler, exempelvis cancerceller, hos människan. Anders Ranegaard Clausen har visat att liknande enzym från bakterier kan användas för att aktivera falska byggstenar som medför felaktigt DNA och död hos salmonellabakterier och stafylokocker. Avhandling vid: Institutionen för cell- och organismbiologi Titel: Deoxyribonucleoside kinases in bacteria, plants and humans. Författare: Anders_Ranegaard.Clausen@cob.lu.se Handledare: Jure.Piskur@cob.lu.se Blir Kenyas bönder rikare av sockerbetor? Är införandet av nya grödor, exempelvis sockerbetor, en bra strategi för att bekämpa fattigdomen på Kenyas landsbygd? Ja, men bara om man ser dessa åtgärder i ett större perspektiv, anser Nicodemus Mandere Mandere. Han har studerat möjligheterna för sockerbetsodling och vilka effekter odlingen kan få på landsbygdsutvecklingen i centrala Kenya. Den nya grödan kan ge hög avkastning i det studerade området och bönderna är intresserade av att byta. Utan ekonomiskt och tekniskt stöd utifrån medför dock sockerodlingens höga initialkostnader att de fattigaste bönderna inte kan odla denna gröda. Avhandling vid: Institutionen för naturgeografi och ekosystemanalys Titel: Alternative agricultural and rural development: A case study of sugar beet cultivation in Kenya. Författare: Nicodemus.Mandere@nateko.lu.se Handledare: Lennart.Olsson@lucsus.lu.se Analys av heta partiklar kan spåra kärnavfall Vid exempelvis kärnvapentester eller kärnkraftsolyckor består en stor del av det radioaktiva utsläppet av så kallade heta partiklar av olika storlek och typ. Ylva Ranebo har i sin doktorsavhandling analyserat heta partiklar som härstammar från bland annat kärnvapentesterna vid Marshallöarna 1946-1958 och från Thuleolyckan då ett amerikanskt flygplan med kärnvapen störtade på Grönland 1968. Genom att analysera partiklarnas sammansättning kan man ta reda på vilka långtgående hälsoeffekter ett specifikt radioaktivt utsläpp har. Dessutom kan man, genom isotopanalys, identifiera varifrån partiklarna härstammar. Denna isotopanalys är ett viktigt verktyg för bland annat atomenergiorganet IAEA:s arbete med att kontrollera att kärnvapen inte sprids. Ylva Ranebo har i sitt avhandlingsarbete hjälpt till att förfina detta verktyg. Avhandling vid: Institutionen för kliniska vetenskaper, avdelningen för medicinsk strålningsfysik Titel: Physical Characterization of Actinide Particles - A study of Novel Techniques for Radiological and Nuclear Safeguard Investigations. Författare: Ylva.Ranebo@med.lu.se Handledare: Elis.Holm@med.lu.se Ljus framtid för osynlig laser på flygplatser? Många av de apparater vi stöter på i vår vardag, exempelvis laserskrivare, CD- och DVD-spelare, sänder ut laserljus som vi människor kan uppfatta med våra ögon. Men den här typen av lasrar har sina begränsningar. En laser som istället sänder ut Tetrahertzstrålning (THz) – ljus som det mänskliga ögat inte kan uppfatta – skulle kunna användas vid säkerhetskontroller på flygplatser. Strålningen skulle tränga igenom kläder men inte komma in i kroppen, till skillnad från skadlig röntgenstrålning. Kvantkaskadlasern sänder ut ljus i THz-området, men fungerar för närvarande bara vid extremt låga temperaturer, lägre än -80° C, och är därför svår att tillämpa praktiskt. Rikard Nelander har i sitt avhandlingsarbete studerat vad som händer i kvantkaskadlasern när temperaturen höjs. Avhandling vid: Fysiska institutionen, avdelningen för matematisk fysik Titel: Lineshape in Quantum Cascade Lasers – Temperature, Screening and Broadening. Författare: Rikard.Nelander@teorfys.lu.se Handledare: Andreas.Wacker@teorfys.lu.se Bygger katalysatorer på molekylär nivå Karolina Haberska har på molekylnivå studerat hur man kan bygga tredimensionella strukturer med så kallad katalytisk funktion. Sådana strukturer snabbar på kemiska reaktioner och kan vara användbara i biosensorer eller som katalytiska ytor i biobränsleceller. Biosensorer används för analysändamål inom bland annat medicinsk verksamhet, livsmedelsindustri och bioteknik. Karolina Haberska har använt både syntetiska polymerer samt olika proteiner och enzymer som byggmaterial. Avhandling vid: Kemiska institutionen, avdelningen för biokemi Titel: Protein and polyelectrolyte layer-by-layer films: Assembly and electron transfer. Författare: Karolina.Haberska@biochemistry.lu.se Handledare: Tautgirdas.Ruzgas@mah.se

Taggar: