Με την γρήγορη ανάπτυξη πολλών δικτυακών εφαρμογών (Internet application and services) υπάρχει η τάση αυτές οι εφαρμογές να είναι κατανεμημένες και πολυστρωματικές (multi-tier services). Η μοντελοποίηση και η παρακολούθηση της απόδοσης της λειτουργίας αυτών των υπηρεσιών παραμένει ένα ενδιαφέρον και αναπτυσσόμενο θέμα. Σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι η προσομοίωση και η μοντελοποίηση multi-tier εφαρμογών και η μελέτη αλγορίθμων ανακάλυψης κανόνων επικοινωνίας μεταξύ των στοιχείων του δικτύου που απαρτίζουν τις εφρμογές αυτές. Για την προσομοίωση της υπηρεσίας χρησιμοποιήθηκε το περιβάλλον του προσομοιωτή OPNET. / Nowadays network applications tend to be distributed and multi-tier due to rapid development of such applications. Modelling and monitoring performance of these services is a very interesting topic. My work targets to simulate and model multi-tier applications and present techniques that discover the hidden relationships among components of a network that consist of parts of specific applications. The simulator I used was OPNET.

Μελετάμε, χρησιμοποιώντας υπολογισμούς ηλεκτρονικής δομής από πρώτες αρχές, τις μαγνητικές ιδιότητες διάφορων κραμάτων (BiFeO3, BiMnO3 και Bi2MnFeO6) και πολυστρωμάτων είτε με ημιαγώγιμο υπόστρωμα (InP/BiFeO3) είτε με υπόστρωμα μετάλλων μετάβασης (V/BiFeO3 και Fe/BiFeO3). Όλα τα κράματα και τα πολυστρώματα τα οποία μελετήθηκαν είχαν δομή σφαλερίτη (zinc – blend). Τα υλικά αυτά ανήκουν στην κατηγορία των μαγνητοηλεκτρικών υλικών, μία κατηγορία με έντονο επιστημονικό ενδιαφέρον λόγω των πολλαπλών πλεονεκτημάτων που παρουσιάζει η χρησιμοποίησή τους σε μαγνητοηλεκτρικές εφαρμογές, π.χ. σε σκληρούς δίσκους και σε μνήμες ηλεκτρονικών υπολογιστών. Τα παραπάνω υλικά μελετήθηκαν για διαφορετικές μαγνητικές δομές. Για το BiFeO3 θεωρήσαμε τρεις πιθανές αντισιδηρομαγνητικές διαμορφώσεις και την σιδηρομαγνητική λύση. Επίσης μεταβάλαμε την πλεγματική σταθερά της μοναδιαίας κυψελίδας από 5.6 a.u. έως και 8.1 a.u.. Για το BiMnO3 μελετήθηκαν τρεις αντισιδηρομαγνητικές και μία σιδηρομαγνητική διαμόρφωση για δύο τιμές της πλεγματικής σταθεράς: 14 a.u. (ή 3.703 Å) και 14.7 a.u. (ή 3.888 Å). Για το Bi2MnFeO6 υπάρχουν τρεις διαφορετικές περιπτώσεις ανάλογα με τις θέσεις των ατόμων Fe και Mn, και για κάθε περίπτωση έχουν μελετηθεί πέντε αντισιδηρομαγνητικές διαμορφώσεις και μία σιδηρομαγνητική, για τις ίδιες πλεγματικές σταθερές με το BiMnO3. Στα πολυστρώματα InP/BiFeO3 υπάρχουν τέσσερις περιπτώσεις των οποίων η διαφορά βρίσκεται στις θέσεις των ατόμων In και P στο υπόστρωμα. Τέλος, στα πολυστρώματα V/BiFeO3 και Fe/BiFeO3 μελετήθηκαν πέντε διαφορετικές περιπτώσεις, των οποίων η διαφορά εντοπίζεται στην πλεγματική σταθερά. Οι προσομοιώσεις μας έδειξαν ότι ενώ τα κρυσταλλικά κράματα παρουσιάζουν έντονες μαγνητικές ιδιότητες, στην περίπτωση των πολυστρωματικών υμενίων, η μείωση σε διαστάσεις οδηγεί σε σημαντική υποβάθμιση των μαγνητικών ιδιοτήτων και σε μερικές περιπτώσεις σε σχεδόν μη – μαγνητικές λύσεις. / We study, using first – principles electronic structure calculations, the magnetic properties of various alloys such as BiFeO3, BiMnO3, Bi2MnFeO6 and multilayers with a semiconducting (InP/BiFeO3) or a transition metal (V/BiFeO3 and Fe/BiFeO3) substrate. All the previous alloys and multilayers have a zinc – blend structure. These materials are known as magnetoelectric materials, a category which has attracted intense scientific interest due to the advantages of implementing these materials in spintronic devices e.g. computer's hard disks and RAM memories. These materials were studied for various magnetic structures. For BiFeO3 we considered three antiferromagnetic and a ferromagnetic configurations. We also varied the lattice constant of the unit cell from 5.6 a.u. to 8.1 a.u.. For BiMnO3 we studied three antiferromagnetic and one ferromagnetic configurations for two values of the lattice constant: 14 a.u. (or 3.703 Å) and 14.7 a.u. (or 3.888 Å). For Bi2MnFeO6 there are three different cases depending on the positions of Fe and Mn atoms, and in each studied case five antiferromagnetic and one ferromagnetic configurations were taken into account, concerning InP/BiFeO3 multilayers there are four cases where the difference concern the positions of In and P in the substrate. Finally, the multilayers V/BiFeO3 and Fe/BiFeO3 were studied for five different values of the lattice constant. Our simulations show that although the bulk alloys exhibit considerable magnetic properties, the latter are seriously downgraded for multilayers and in same casses magnetism almost vanishes.

Στόχοι της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη τεχνικών αντίστροφης μηχανίκευσης εφαρμογών παγκόσμιου ιστού και η αξιολόγησή τους, εξάγοντας χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με την τρέχουσα κατάσταση και τις διαμορφούμενες μελλοντικές κατευθύνσεις. Αρχικά, γίνεται επισκόπηση των μεθόδων μοντελοποίησης εφαρμογών παγκόσμιου ιστού που έχουν προταθεί από την ερευνητική κοινότητα και παρουσιάζονται τα σχεδιαστικά πρότυπα που έχουν οριστεί πάνω σε αυτές τις μεθόδους. Κατόπιν, παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες της αντίστροφης μηχανίκευσης καθώς και συγκεκριμένες τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί για την επίτευξή της. Τελικά, παραθέτουμε χρήσιμα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη σύγκριση και αξιολόγηση των προτεινόμενων τεχνικών αντίστροφης μηχανίκευσης. / The main goal of this thesis is to study reverse engineering methods and techniques applied to web applications and to evaluate these methods extracting useful conclusions about the present and the future directions of this research area. At start, we study the various modeling methods that have been proposed, as well as the design patterns that have been defined and the reverse engineering methods that have been developed. Then, we present the basic concepts of reverse engineering and some of the methods that have been developed from the research community. Finally, we state our conclusions extracted from the evaluation of the techniques.

The present work deals with the fluidic analysis of a glaucoma drainage device, which involves modelling, three-dimensional computational fluid dynamic work of a rather difficult optimization problem involving strong nonlinearities. The results have been accompanied by in-vitro experiments in order to evaluate and finally demonstrate the power of computational analysis. The results of this work have been transferred and are applicable right away to the development of a commercial novel medical device. This study can be considered as applied and technological research. The deliverables include a user-friendly graphical interface designed in MATLAB and also drawings of the proposed optimized geometry. In the following chapters are presented the literature review about the disease, the mathematical background and the available materials and methods that are used as well. The main idea behind this report was that the study should be reproducible at any time. Therefore, special attention was paid to the way of presenting the settings of all the software that was used. The last two chapters present the results and the discussion respectively. / Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τη λειτουργία μιας συσκευής παροχέτευσης ενδοφθάλμιου υγρού. Πιο συγκεκριμένα περιλαμβάνει τρισδιάστατη ρευστοδυναμική ανάλυση και ένα δύσκολο πρόβλημα βελτιστοποίησης που εμπεριέχει ισχυρές μη-γραμμικότητες. Τα αποτελέσματα της εργασίας έχουν μεταφερθεί και εφαρμόζονται μέσα στην ανάπτυξη μιας εμπορικής καινοτόμου ιατρικής συσκευής. Αυτή η εργασία εντάσσεται στο πλαίσιο της εφαρμοσμένης και τεχνολογικής έρευνας. Τα παραδοτέα της εργασίας περιλαμβάνουν μια φιλική διεπαφή προς το χρήστη που έχει αναπτυχθεί στο λογισμικό MATLAB και σχέδια της προτεινόμενης βελτιστοποιημένης γεωμετρίας. Στα ακόλουθα κεφάλαια γίνεται βιβλιογραφική ανασκόπηση περί του γλαυκώματος, παρουσιάζονται τα μαθηματικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν και επίσης τα μέσα και οι μέθοδοι. Ιδιαίτερη βαρύτητα κατά τη συγγραφή της παρούσας εργασίας δόθηκε στον τρόπο παρουσίασης των μεθόδων ώστε να είναι εύκολη η αναπαραγωγή του αποτελέσματος. Τα δύο τελευταία κεφάλαια της εργασίας παρουσιάζουν τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα αντίστοιχα.

Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι η μοντελοποίηση, ο έλεγχος και η κατασκευή ενός επίπεδου ρομποτικού φιδιού βασισμένο σε υπολογιστικώς ανεξάρτητα μέρη τα οποία επικοινωνούν μέσω ασύρματου δικτύου \eng{Wifi} μεταξύ τους, καθώς και με εξωτερικές συσκευές για σκοπούς τηλεχειρισμού. Η κατασκευή βασίζεται στα ενσωματωμένα υπολογιστικά συστήματα \eng{Overo} της εταιρίας \eng{Gumstix}. Στόχος της διπλωματικής είναι η υλοποίηση της κίνησης του πλευρικού κυματισμού του φιδιού στο επίπεδο και η μελέτη της αποδοτικότητας του καθώς και η αντιμετώπιση του προβλήματος ελέγχου του. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια αναφορά στην ανάγκη της ανάπτυξης ρομπότ εμπνευσμένα απο βιολογικούς οργανισμούς, συγκεκριμένα φιδιών, τις εφαρμογές τους στον πραγματικό κόσμο, την σχετική δουλειά καθώς και την συνεισφορά της παρούσας εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η ανάλυση της δυναμικής του επίπεδου φιδιού και επεξηγείται η σημαντική εξάρτηση από τα διάφορα μοντέλα τριβής για την κίνηση του ρομπότ στο επίπεδο. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύεται το πρόβλημα ελέγχου και παρουσιάζονται προτεινόμενοι ελεγκτές για την κίνηση της πλευρικής κυμάτωσης, επεκταμένοι για σύγκλισης τροχίας καθώς και τα αποτελέσματα της προσωμείωσης με βάση τους συγκεκριμένους νόμους ελέγχου. Στη συνέχεια στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα διάφορα στάδια κατασκευής του ρομπότ από τον σχεδιασμό του σκελετού, στη λογική των ανεξάρτητων μελών,τα κατασκευαστικά μέρη κάθε μέλους, μέχρι την αρχιτεκτονική του προγραμματισμού του και του χειρισμού του. Τέλος,στο πέμπτο κεφάλαιο παρατίθονται τα πειραματικά αποτελέσματα και σχολιάζεται η απόδοση της κατασκευής. / The subject of this thesis is the modelling, control and development of a planar snake-like robot based on modular links that communicate to each other via a Wifi network, as well as to other devices in order to remote control it. The links are based on the embedded computer-on-module Overo from the company Gumstix. The aim of this thesis is the implementation of the lateral undulation locomotion of snakes on a planar surface and the study of its efficiency as well as to present a control method for it. The first chapter points out the need of developing robots based on various existing biological organisms, specifically snakes ,their applications to real-world problems, the related work and the contribution of the current thesis. The second chapter contains the dynamic analysis of planar snake robots and explains the strong dependence on friction models for the movement of snakes on planar surfaces. In the third chapter, a control law is proposed to achieve lateral undulation as well as an extension of it to achieve trajectory tracking and the simulation results based on these control laws are presented. The fourth chapter contains the various stages of the development of the snake robot, from the design of its body, to the concept of modular links, to the programming architecture of them and their remote control. Finally, the fifth chapter presents the experimental results and comments on the efficiency of the developed robot.

Η ανάγκη εξατομίκευσης της θεραπείας ασθενών που πάσχουν από καρκίνο κρίνεται επιτακτική, λόγω του στενού θεραπευτικού εύρους των αντινεοπλασματικών φαρμάκων και των παρατηρούμενων δια-ατομικών διαφορών στη φαρμακοκινητική και στην κλινική ανταπόκριση. Ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο στην εξατομίκευση της θεραπείας θεωρείται ότι είναι η πληθυσμιακή φαρμακοκινητική-φαρμακοδυναμική μοντελοποίηση, καθώς μπορεί να περιγράψει τις σχέσεις δόσης-ανταπόκρισης, να εξηγήσει την παρατηρούμενη μεταβλητότητα στην έκθεση στο φάρμακο ή στην κλινική ανταπόκριση και να καθοδηγήσει την επιλογή της δόσης βάσει της βέλτιστης αναλογίας οφέλους-κινδύνου για τη δεδομένη θεραπεία. Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώθηκε στην μπεβασιζουμάμπη, ένα σχετικά καινούριο φάρμακο στοχευμένης θεραπείας για το οποίο δεν υπάρχουν αρκετά διαθέσιμα στοιχεία που αφορούν στη φαρμακοκινητική και φαρμακοδυναμική συμπεριφορά του. Σκοπός της συγκεκριμένης μελέτης ήταν ο χαρακτηρισμός της αλληλεπίδρασης της μπεβασιζουμάμπης με τον μοριακό της στόχο, VEGF165, σε ενήλικες ασθενείς με μεταστατικό ορθοκολικό καρκίνο που λαμβάνουν το φάρμακο σε συνδυασμό με χημειοθεραπεία (FOLFIRI, FOLFOX ή CAPIRI). Για αυτόν τον λόγο, προσδιορίστηκαν αρχικά οι συγκεντρώσεις της ολικής μπεβασιζουμάμπης και του ελεύθερου VEGF165 σε διάφορους κύκλους θεραπείας και στη συνέχεια, εφαρμόζοντας τη μη γραμμική μικτών επιδράσεων μοντελοποίηση με το υπολογιστικό πρόγραμμα NONMEM 7.3, αναπτύχθηκε ένα φαρμακοκινητικό μοντέλο σύνδεσης της μπεβασιζουμάμπης με τον VEGF165. Επιπλέον, διερευνήθηκε η επίδραση των δημογραφικών δεδομένων και των VEGF μονονουκλεοτιδικών πολυμορφισμών στην αλληλεπίδραση μεταξύ της φαρμακοκινητικής της μπεβασιζουμάμπης και των συγκεντρώσεων του VEGF165. Είναι η πρώτη φορά που χρησιμοποιήθηκε η TMDD προσέγγιση για τον χαρακτηρισμό της in vivo αλληλεπίδρασης μπεβασιζουμάμπης-VEGF165. Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση, η φαρμακοκινητική ενός φαρμάκου επηρεάζεται από την υψηλής συγγένειας δέσμευση με τον μοριακό του στόχο και την επακόλουθη αποικοδόμηση του σχηματιζόμενου συμπλόκου μέσω ενδοκυττάρωσης. Το αναπτυχθέν μοντέλο επέτρεψε την ικανοποιητική περιγραφή της φαρμακοκινητικής της μπεβασιζουμάμπης και των ιδιοτήτων σύνδεσής της με τον VEGF165. Η κάθαρση της μπεβασιζουμάμπης βρέθηκε να είναι 0.18 L/day, η τιμή αναφοράς της συγκέντρωσης του ελεύθερου VEGF165 ήταν 212 ng/L, η σταθερά του ρυθμού απομάκρυνσης του ελεύθερου VEGF165 ήταν 0.401 day-1 και η Kss ήταν 267 nM. Η επίδραση του πραγματικού σωματικού βάρους συνυπολογίστηκε στην εκτίμηση όλων των φαρμακοκινητικών παραμέτρων του μοντέλου. Κάποιες στατιστικά μη σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ της συγγένειας δέσμευσης του φαρμάκου και των VEGF-2578C/A και VEGF-634G/C πολυμορφισμών. Το αναπτυχθέν μοντέλο θα μπορούσε να αποτελέσει ένα χρήσιμο εργαλείο στην εξατομίκευση της θεραπείας και στην αξιολόγηση της κλινικής ανταπόκρισης ασθενών που λαμβάνουν μπεβασιζουμάμπη σε συνδυασμό με χημειοθεραπεία. / The need for individualized treatment in cancer patients is considered crucial due to the narrow therapeutic range of antineoplastic drugs and the observed inter-individual differences in pharmacokinetics and clinical response. Population pharmacokinetic-pharmacodynamic modeling has been recognized as a beneficial tool for personalizing treatment, as it can describe the dose-response relationships, explain the observed variability in drug exposure or response and guide dose selection based on the optimal benefit-risk ratio for a given treatment. The current doctoral thesis was focused on bevacizumab, a relatively new targeted therapy drug for which no sufficient data are available regarding its pharmacokinetic and pharmacodynamic behavior. The aim of the present study was to characterize the interaction of bevacizumab with its molecular target, VEGF165, in adult patients with metastatic colorectal cancer who receive the drug in combination with chemotherapy (FOLFIRI, FOLFOX or CAPIRI). For this reason, the concentrations of total bevacizumab and free VEGF165 were first determined in different cycles of treatment and then, a pharmacokinetic model for bevacizumab binding to VEGF165 was developed by using nonlinear mixed-effects modeling implemented in NONMEM 7.3 software. Moreover, the effect of demographic data and VEGF single nucleotide polymorphisms on the interplay between bevacizumab pharmacokinetics and VEGF165 concen-trations was investigated. This is the first time the TMDD approach was applied to characterize the in vivo bevacizumab-VEGF165 interaction. According to this approach, the pharmacokinetics of a drug is affected by its high affinity binding to its molecular target and subsequent degradation of the formed complex via endocytosis. The developed model allowed an adequate description of bevacizumab pharmacokinetics and its binding properties to VEGF165. Bevacizumab clearance was found to be 0.18 L/day, the free VEGF165 concentration at baseline was 212 ng/L, the elimination rate constant of free VEGF165 was 0.401 day-1, and Kss was 267 nM. The effect of actual body weight was taken into account in the estimation of all pharmacokinetic model parameters. Correlations, which were not statistically significant, were noticed between the binding affinity of the drug and the VEGF-2578C/A and VEGF-634G/C polymorphisms. The developed model could become a useful tool for individualizing treatment and evaluating clinical response of patients receiving bevacizumab in combination with chemotherapy.

Στόχος της εργασίας είναι η μοντελοποίηση και ο έλεγχος με τη χρήση υπολογιστή του συστήματος της πέδησης του αυτοκινήτου καθώς και της επιτάχυνσης (γκάζι - throttle) του κινητήρα. Για την πέδηση μελετήθηκε και υλοποιήθηκε στο Simulink το μοντέλο που περιγράφεται στην εργασία των Humair Raza, Zhigang Xu, Bingen Yang και Petros A. Ioannou με τον τίτλο “Modeling and Control Design for a Computer-Controlled Brake System”. Για την πέδηση και την επιτάχυνση, ενοποιημένα σε ένα ενιαίο μοντέλο που περιγράφει το όχημα, μελετήθηκε η εργασία των P. Ioannou και Z. Xu με τίτλο “Throttle and Brake Control Systems for Automatic Vehicle Following”, και στη συνέχεια υλοποιήθηκαν στο Simulink τα μοντέλα για την πέδηση και το throttle. Στην συνέχεια δοκιμάσαμε τους ελεγκτές εφαρμόζοντας διάφορες εισόδους (σενάρια φρεναρίσματος) και λάβαμε τις αναμενόμενες από τη θεωρία εξόδους, επαληθεύοντας έτσι την ορθότητά τους. / The aim of this study is to model and control with the computer the car brake system and the engine throttle. For the brake system we studied and implemented in the Simulink the model described in the work of Humair Raza, Zhigang Xu, Bingen Yang and Petros A. Ioannou titled "Modeling and Control Design for a Computer-Controlled Brake System ". For the braking and the acceleration, consolidated into a single model describing the vehicle, we studied the work of P. Ioannou, Z. Xu entitled "Throttle and Brake Control Systems for Automatic Vehicle Following ", and then we implemented the models in Simulink. Then we tried applying different controllers inputs (braking and acceleration scenarios) and we verified the models' correctness.

Ανάλυση των μοντέλων που περιγράφουν τη διαδικασία απορρόφησης και αποβολής αδρανών αερίων στο ανθρώπινο σώμα κατά τη διάρκεια μίας αυτόνομης κατάδυσης. / Analysis of the models that describe the procedure of absorption and expulsion of inert gases in the human body during scuba diving.

Στα πλαίσια της παρούσας μελέτης ερευνήθηκε η βιοτεχνολογική επεξεργασία αποβλήτων τυροκομείου με σκοπό την ενεργειακή αξιοποίηση τους. Ειδικότερα, μελετήθηκε η διεργασία παραγωγής υδρογόνου και μεθανίου από τον ορρό τυρογάλακτος, μέσω αναερόβιας επεξεργασίας, σε μια διεργασία δυο σταδίων, υπό μεσόφιλες συνθήκες. Στο πρώτο στάδιο μελετήθηκε η παραγωγή υδρογόνου του ορρού τυρογάλακτος μέσω της ζύμωσης των διαλυτών σακχάρων του. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε αντιδραστήρα συνεχούς ανάδευσης, ο οποίος λειτούργησε σε υδραυλικούς χρόνους παραμονής 24, 18, και 12 h, είτε με προσθήκη αλκαλικότητας (ΝαHCO3 σε HRT=24h), είτε με χρήση αυτόματου ρυθμιστή του pH (KOH, 2Μ σε HRTs=24, 18 και 12h). Η στοιχειομετρική απόδοση σε υδρογόνο παρουσίασε μέγιστη τιμή με προσθήκη αλκαλικότητας σε υδραυλικό χρόνο παραμονής 24 h και ήταν ίση με 0.48 ± 0.03 mol H2 / mol καταναλισκόμενης γλυκόζης ή 2.4 L H2/ L τυρόγαλου/d και αποδόθηκε στην υψηλή παραγωγή βουτυρικού οξέος σε αυτές τις συνθήκες. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Ruminococcus albus. Από τα πειράματα προέκυψε ότι οι αποδόσεις ήταν αρκετά μικρότερες σε σχέση με τις παρατηρούμενες από άλλα υποστρώματα, γεγονός που αποδόθηκε στην αυξημένη παραγωγή αιθανόλης εις βάρος της παραγωγής υδρογόνου, αλλά και επειδή η κινητική μεταβολισμού των υδατανθράκων ήταν χαμηλή. Την μεγαλύτερη στοιχειομετρική απόδοση παρουσίασε η λακτόζη ως υπόστρωμα και η τιμή της ήταν 2.34 ± 0.02 mol H2/mol καταναλισκόμενων υδατανθράκων. Επίσης, μελετήθηκε η στοιχειομετρία των χημικών αντιδράσεων της ζύμωσης του ορρού τυρογάλακτος και υπολογίστηκε η απόδοση της διεργασίας για την παραγωγή κυττάρων και τελικών προϊόντων. Στο δεύτερο στάδιο μελετήθηκε η περαιτέρω μετατροπή του οργανικού φορτίου σε μεθάνιο με ταυτόχρονη μείωση του οργανικού φορτίου του αποβλήτου.Έγιναν πειράματα σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου για τον υπολογισμό του βιοχημικά μεθανογόνου δυναμικού του ορρού τυρογάλακτος και της απορροής του ζυμωτικού αναερόβιου αντιδραστήρα. Την μεγαλύτερη παραγωγικότητα σε μεθάνιο ανάμεσα στα δυο είχε το τυρόγαλο και συνολικά παρήχθησαν 18 L CH4/ L υποστρώματος που καταναλώθηκε. Επιπλέον, μελετήθηκε η αναερόβια χώνευση της απορροής του ζυμωτικού αντιδραστήρα σε μεθανογόνο χωνευτήρα συνεχούς ανάδευσης σε υδραυλικούς χρόνους παραμονής 20 και 30 d, συμπεραίνοντας ότι η μεγαλύτερη παραγωγικότητα σε μεθάνιο παρατηρήθηκε σε HRT = 30 d, ήταν ίση με 14.55 L CH4 / L τροφοδοσίας και η απομάκρυνση του COD ήταν μεγαλύτερη από 90% στις μόνιμες καταστάσεις, ενώ χρησιμοποιήθηκε το μαθηματικό μοντέλο ADM1 για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς του μεθανογόνου αντιδραστήρα στους χρόνους παραμονής όπου λειτούργησε. / In the present study, the biotechnological exploitation of wastewaters from a cheese manufacturing process was researched. In particularly, the process of hydrogen and methane production from cheese whey in a two-stage continuous process under mesophilic conditions was studied. In the first stage, the fermentative hydrogen production from undiluted cheese whey was investigated at hydraulic retention times (HRT) of 24, 18 and 12 h in a continuous stirred tank reactor. Alkalinity addition (NaHCO3 in HRT=24h) or an automatic pH controller (KOH, 2Μ in HRTs=24, 18 and 12h) were used. The highest hydrogen production rate was 2.4 L/L reactor/d, while the yield of hydrogen produced was approximately 0.48 ± 0.03 mol H2/mol glucose consumed, with alkalinity addition and they were attributed to increased butyric acid production. Also, experiments with the use of batch reactor were done to investigate the efficiency of hydrogen production using pure cultures of the bacterium Ruminococcus albus. The results showed that the hydrogen yield was low compared to other substrates, and this was attributed to an increased production of ethanol compared to hydrogen and to a lower carbohydrate metabolic rate. The maximum yield of hydrogen production for lactose was 2.34 ± 0.02 mol H2/mol carbohydrates consumed. Also, the stoichiometry of the chemical reactions for the fermentation was studied and the process yield for cell production and energy were calculated. In the second stage, the conversion of the organic load to methane gas was studied. Batch reactors were used in order to study the biochemical methane potential of cheese whey and the effluent of the hydrogenogenic reactor. The highest methane production was observed for the whey and it was in total 18 L CH4/ L substrate consumed. Moreover, the anaerobic digestion of the effluent from the fermenting reactor was conducted in a conventional CSTR reactor and for HRTs of 20 and 30 d. The highest methane production was observed for the latter HRT. It equaled 14.55 L CH4 / L feed and the COD removal was more than 90% at steady state. The process of the anaerobic digestion was analyzed and simulated with the use of the anaerobic digestion model No 1 (ADM1).

Η πρωτείνη MuSK (Muscle Specific Kinase) αποτελεί μέρος ενός συμπλόκου υποδοχέων της αγκρίνης (agrin) οι οποίοι διεγείρουν την φωσφορυλίωση της τυροσίνης και οδηγούν στην ομαδοποίηση των υποδοχέων ακετυλοχολίνης (AChRs) στην μετασυναπτική μεμβράνη της νευρομυϊκής σύναψης των σπονδυλωτών οργανισμών. Μεταλλάξεις της MuSK είναι υπεύθυνες για ασθένειες και δυσλειτουργίες της νευρομυϊκής σύναψης, όπως το εκ γενετής μυασθενικό σύνδρομο. Τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον για την πρωτεΐνη MuSK έχει αυξηθεί, αλλά παρόλα αυτά δεν έχουν αποδειχθεί πλήρως, ούτε ο ρόλος της, ούτε η λειτουργία της ,ούτε η δομής της. Χρησιμοποιώντας τεχνικές μοντελοποίησης μέσω ομολογίας και χρησιμοποιώντας ως εκμαγεία γνωστές κρυσταλλογραφικές δομές, δημιουργήθηκε το υπολογιστικό μοντέλο της ανθρώπινης MuSK. Για την μελέτη της συμπεριφοράς της πρωτεΐνης πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής σε υδατικό περιβάλλον όπου εξήχθησαν συμπεράσματα για τον προσανατολισμό της δομής, τις αλληλεπιδράσεις των τμημάτων της και την συνολική συμπεριφορά του μορίου. / The protein MuSK (Muscle specific Kinase) is part of an agrin receptor complex which stimulates tyrosine phosphorylation and lead to the clustering of acetylcholine receptors (AChRs) in the postsynaptic membrane of the neuromuscular junction of vertebrate organisms. MuSK mutations are responsible for diseases and disorders of the neuromuscular junction, such as congenital myasthenic syndrome. In recent years interest over MuSK protein has increased, but till now neither the role nor function, nor the structure of the protein have been fully demonstrated. Using homology modeling techniques and based on templates of known crystallographic structures, we have generated in silico the model of human MuSK. To study the behavior of the protein we used molecular dynamics simulations carried out in an aqueous environment where conclusions were reached on the orientation of the structure, interactions between the domains of the protein and the overall behavior of the molecule.