Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARRS

Biofizika polimerov, membran, gelov, koloidov in celic

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.02.00  Naravoslovje  Fizika   
3.03.00  Medicina  Nevrobiologija   

Koda Veda Področje
B2   Biomedicinske vede  B2  

Koda Veda Področje
1.03  Naravoslovne vede  Fizika 
Ključne besede
polimeri, lipidni dvosloj, biološke membrane, proteini, geli, koloidi, DLVO interakcije, celice, tekoči kristali, kiralnost, biofizika
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (54)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  35569  dr. Nataša Adžić  Fizika  Mladi raziskovalec  2012 - 2014 
2.  18078  Vesna Arrigler    Tehnični sodelavec  2009 - 2013  29 
3.  33760  dr. Lamprini Athanasopoulou  Fizika  Tehnični sodelavec  2014 
4.  34213  dr. Artem Badasyan  Fizika  Raziskovalec  2011 - 2012  85 
5.  08588  dr. Urška Batista  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  106 
6.  11088  dr. Bojan Božič  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  119 
7.  06617  dr. Gvido Bratina  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  207 
8.  05483  dr. Milan Brumen  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  442 
9.  33752  dr. Manisha Chhikara  Fizika  Raziskovalec  2013 - 2014  14 
10.  26235  Alenka Cimprič    Tehnični sodelavec  2009 - 2014 
11.  05974  dr. Mojca Čepič  Vzgoja in izobraževanje  Raziskovalec  2009 - 2014  804 
12.  18326  dr. Jure Derganc  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  108 
13.  16311  dr. Jure Dobnikar  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  163 
14.  18383  Dušan Dragaš    Tehnični sodelavec  2009 - 2010 
15.  22322  dr. Samir El Shawish  Energetika  Raziskovalec  2009 - 2010  139 
16.  19553  dr. Aleš Fajmut  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  223 
17.  28405  dr. Marko Gosak  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  269 
18.  32099  dr. Maja Grundner  Biokemija in molekularna biologija  Tehnični sodelavec  2011 - 2012  26 
19.  31142  Katarina Hočevar    Tehnični sodelavec  2009 - 2012 
20.  29527  dr. Ana Hočevar Brezavšček  Fizika  Raziskovalec  2010 - 2014  32 
21.  36785  Senta Jaunig    Tehnični sodelavec  2014 
22.  34440  dr. Urška Jelerčič  Fizika  Mladi raziskovalec  2011 - 2014  16 
23.  26456  dr. Matej Kanduč  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  171 
24.  34572  Urška Klančnik  Materiali  Tehnični sodelavec  2011 - 2012  27 
25.  18384  Marijan Kozamernik    Tehnični sodelavec  2009 - 2014 
26.  36332  dr. Matej Krajnc  Fizika  Mladi raziskovalec  2013 - 2014  44 
27.  34481  dr. Kristina Leskovar  Fizika  Mladi raziskovalec  2011 - 2014  16 
28.  12001  dr. Janja Majhenc  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  73 
29.  31462  dr. Aleksej Majkić  Konstruiranje  Raziskovalec  2009 - 2010  36 
30.  23455  dr. Mojca Mally  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  21 
31.  13159  dr. Marko Marhl  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  643 
32.  34480  dr. Rene Markovič  Fizika  Mladi raziskovalec  2011 - 2014  100 
33.  36473  dr. Jinta Mathew  Materiali  Mladi raziskovalec  2014 
34.  37395  dr. Robert Nawrocki  Fizika  Raziskovalec  2014 
35.  33365  Srinivasa Rao Pathipati  Fizika  Raziskovalec  2013 - 2014 
36.  22305  dr. Egon Pavlica  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2012  92 
37.  33126  dr. Maja Pečar  Vzgoja in izobraževanje  Mladi raziskovalec  2010 - 2014  54 
38.  34543  Raveendra Babu Penumala  Fizika  Mladi raziskovalec  2011 - 2014 
39.  08589  dr. Rudolf Podgornik  Fizika  Vodja projekta  2009 - 2014  700 
40.  36390  Maja Poklinek Čančula  Vzgoja in izobraževanje  Mladi raziskovalec  2013 - 2014 
41.  27573  dr. Jasna Prebil  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2012  13 
42.  32154  dr. Anže Rapoš Božič  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  53 
43.  02013  dr. Saša Svetina  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  556 
44.  21315  dr. Polona Škraba  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2012  45 
45.  33183  dr. Tjaša Švelc Kebe  Fizika  Raziskovalec  2010 - 2014  15 
46.  26467  dr. Uroš Tkalec  Fizika  Raziskovalec  2013 - 2014  197 
47.  37421  dr. Fei Tong  Fizika  Raziskovalec  2014  14 
48.  35591  dr. Luca Tubiana  Fizika  Raziskovalec  2012 - 2014 
49.  30998  Marko Tuljak    Tehnični sodelavec  2010 - 2014 
50.  13355  dr. Nataša Vaupotič  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  282 
51.  32008  dr. Saša Vrhovec Hartman  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2009 - 2014  23 
52.  26234  dr. Špela Zemljič Jokhadar  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  47 
53.  13415  dr. Primož Ziherl  Fizika  Raziskovalec  2009 - 2014  327 
54.  01068  dr. Boštjan Žekš  Nevrobiologija  Raziskovalec  2009 - 2014  644 
Organizacije (6)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  85.052 
2.  0381  Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta  Ljubljana  1627066  44.180 
3.  0588  Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta  Ljubljana  1627082  30.929 
4.  1540  Univerza v Novi Gorici  Nova Gorica  5920884000  13.033 
5.  1554  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko  Ljubljana  1627007  31.490 
6.  2547  Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko  Maribor  5089638051  16.799 
Povzetek
Makromolekule in makromolekularni agregati, kot DNK in fosfolipidne membrane, dobljeni z izolacijo oziroma rekonstitucijo temeljnih gradnikov žive snovi, določajo njene osnovne načine delovanja in odzivanja na spremembe v molekularnem okolju. Analiza različnih makromolekularnih tekočekristalnih faz, bodisi bioloških makromolekul samih bodisi njihovih zapletenih anorganskih analogov, ter njihovih bazičnih simetrij in fundamentalnih biokoloidnih interakcij zato tvori prvo stopnico predlaganega programa. Integracija teh fundamentalnih znanj o naravi struktur in interakcij med osnovnimi makromolekulami v razumevanje fizikalnih lastnosti in kar je še pomembnejše, možnosti predvidljivega vplivanja na vrsto in odziv celičnih sestavin oziroma celic in večjih celičnih agregatov na spremembe v njihovem okolju, vodi k drugi stopnici našega raziskovalnega programa. Njegovo napredovanje smo si zamislili kot fizikalno rekonstitucijo različnih živih sistemov od spodaj navzgor, torej od preprostih, včasih tudi modelnih makromolekul pa vse do zapletenejših vrst makromolekularnih skupkov, celic, organov in tkiv.
Pomen za razvoj znanosti
Program P1-0055 Biofizika polimerov, membran, gelov, koloidov in celic je raziskovalni program s področja biofizike, ki je kot del znanosti o življenju in znanosti o novih materialih ena izmed najhitreje razvijajočih se ved. Obsežna bibliografija in močna vpetost v različne formalne in neformalne mednarodne povezave pričata o aktivni udeležbi članov programske skupine pri razvoju znanosti na svojih področjih. O kvalitetnem delu programske skupine v obdobju 2009-2014 priča 248 objavljenih izvirnih znanstvenih člankov, več kot 150 vabljenih predavanj na mednarodnih konferencah in univerzah, organizacija 3 mednarodnih znanstvenih srečanj ter več kot 500 recenzij člankov, poslanih v mednarodne znanstvene revije. Najvišja kvaliteta znanstvenega dela programa P1-0055 se zrcali v 2 preglednih člankih v ugledni znanstveni reviji Reviews of Modern Physics in v članku v reviji Nature. Ena od značilnosti programa je njegova širina in sodelovanje raziskovalcev z različnih področji, kar omogoča aplikacijo kvantitativnih fizikalnih metod na širokem spektru kompleksnih bioloških sistemov in novih materialov. Aktivnosti članov programske skupine tako potekajo na več področjih. Na področju medmolekulskih interakcij smo med drugim raziskovali elektrodinamične in elektrostatične interakcije predvsem za valjasto in planarno geometrijo, ki sta npr. pomembni za interakcije nanocevk, proteinov in DNK, in ki obvladujejo organizacijo majhnih objektov na oddaljenostih, večjih od dolžine medatomskih vezi. S stališča teh osnovnih sil smo opisali sisteme, na katerih lahko te sile preučujemo in moduliramo. Podali smo pregled sistemov, za katere so te sile z nanometrske skale pomembne v praksi. Pregled je razkril možnosti za nove naprave in materiale in hkrati nakazal, kako bi lahko izboljšali njihovo izdelavo. Na področju tekočih kristalov in koloidov smo raziskovali različne vidike tekočih kristalov, npr. kristale s kompleksnimi modulacijami kot so antiferoelektrični tekoči kristali. To so snovi, v katerih se v relativno ozkem temperaturnem območju lahko pojavi do 5 različnih faz, v katerih so podolgovate molekule urejene v plasti in nagnjene glede na normalo na plast. Faze se razlikujejo po načinih modulacije nagibov, kar določa njihove makroskopske lastnosti. Obnašanje tekočih kristalov dandanes teoretično razumemo že do te stopnje, da lahko iz fenomenološko opisanih interakcij razložimo pojavnost različnih struktur. Eksperimentalne in teoretične raziskave superparamagnetnih koloidnih delcev v magnetnem polju so privedle do odkritja njihovega samourejanja v robustno koloidno membrano. Na področju teoretične biofizike membran, virusov, celic in tkiv smo raziskovali stabilnost in pakiranje v virusnih kapsidah ter analizirali poligonalna pokritja ravnine, ki so relevantna za biološka tkiva. Modelirali smo mehanizme krčenja gladkih mišičnih celic dihalnih poti in njimi pojasnjevali pojav več patoloških stanj. Z metodami kompleksnih mrež smo raziskovali medcelične komunikacije v trebušni slinavki. Na področju eksperimentalne biofizike membran, celic in biosenzorjev smo raziskovali več vidikov organskih sončnih celic in dokazali vlogo nanografenskih delcev, kot pospeševalcev transporta naboja v polimerih. Razvili smo mikropretočno komoro in naredili prvi korak h gojenju celic trebušne slinavke. Analizirali smo vpliv amfitropičnih proteinov na fosfolipidno membrano. Razvili smo nove pristope k biofizikalni obravnavi živalskih celic ter prispevali k razumevanju vloge citoskeleta in organizacije membrane pri mehanskih lastnostih celic in podali kritično analizo standardnih metod odlepljanja celic v celični biologiji.
Pomen za razvoj Slovenije
Program P1-0055 Biofizika polimerov, membran, gelov, koloidov in celic je največji nacionalni raziskovalni program s področja biofizike. Člani programske skupine s svojim delom in močno mednarodno vpetostjo zagotavljamo, da je Slovenija v stalnem stiku z znanstvenim napredkom na tem področju, kar je za razvoj Slovenije kot družbe znanja vitalnega pomena. Program ima vsedržavni značaj, saj združuje raziskovalce z Instituta Jožef Stefan, Univerze v Ljubljani, Univerze v Mariboru in Univerze v Novi Gorici. Taka struktura programa omogoča širok pretok idej in hkrati prispeva k hitrejšemu policentričnemu napredku znanosti in visokega šolstva v Sloveniji, kar je del skladnega regionalnega razvoja države. Čeprav je program pretežno temeljne narave, prenaša preko formalnih in neformalnih sodelovanj znanje in najnovejše metode tudi neposredno v industrijo in zdravstvo. Tako smo v raziskavah po eni strani sodelovali z vodjo raziskav in razvoja v enem izmed najprodornejših slovenskih visokotehnoloških podjetji Pipistrel d.o.o. in s farmacevtsko družbo Lek d.o.o., po drugi strani pa imamo tudi redna sodelovanja z zdravniki kliniki, s čimer prispevamo k razvoju slovenskega zdravstvenega sistema. Kvalitetno delo programa se kaže tudi v takojšnji zaposljivosti bivših sodelavcev programa. Pomemben in neločljiv vidik delovanja programa P1-0055 je sodelovanje v vodenju in v pedagoškem procesu na univerzah v Ljubljani, Mariboru in Novi Gorici. S kvalitetnim raziskovalnim delom predstavljamo trdni temelj več visokošolskih študijev povezanih z biofiziko. Člani programa so nosilci 50 študijskih predmetov na vseh stopnjah univerzitetnega izobraževanja. V obdobju 2009-2014 je več članov programa opravljalo pomembne vodstvene naloge na univerzah: Marko Marhl je bil prorektor Univerze v Mariboru za mednarodno in meduniverzitetno sodelovanje, Gvido Bratina je prorektor za znanost Univerze v Novi Gorici in vodja Laboratorija za Fiziko organskih snovi. Nataša Vaupotič je dekanica Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru. Na Univerzi v Ljubljani je Bojan Božič predstojnik Inštituta za biofiziko Medicinske fakultete, Mojca Čepič pa predstojnica oddelka za fiziko in tehniko na Pedagoški fakulteti. Na Univerzi v Mariboru je Milan Brumen predstojnik Katedre za biofiziko na Medicinski fakulteti in Katedre za bioinformatiko na Fakulteti za zdravstvene vede, Aleš Fajmut pa je bil do 2014 predstojnik Oddelka za fiziko na Fakulteti za naravoslovje in matematiko. Pedagoško delo članov programske skupine ne obsega le predavanj na sodelujočih univerzah, temveč tudi delo z mladimi raziskovalci. Program nudi vrhunsko okolje za njihovo izobraževanje in osebni strokovni razvoj, pri čemer igra zelo pomembno vlogo vsestranskost raziskovalnih interesov članov skupine in njihova komplementarnost. V obdobju 2009-2014 je izobraževanje z doktorati znanosti pod mentorstvom članov programa zaključilo 10 mladih raziskovalcev in 7 doktorskih študentov. To dokazuje, da je raziskovalni program pomembno, nemara celo ključno okolje za vzgojo strokovnjakov s področja biofizike in fizike mehke snovi v Sloveniji. Člani programske skupine odgovorno sodelujemo v vseh družbenih sferah. Zavedamo se pomena predstavljanja najnovejših znanstvenih dosežkov širši javnosti. Podali smo številne intervjuje za tiskane medije ter radio in televizijo, pripravili več kot 50 poljudnih prispevkov za različne tiskane medije in trikrat sodelovali pri oddaji Ugriznimo znanost na nacionalni televiziji. Naposled je pomen programa P1-0055 za razvoj Slovenije tudi v našem prispevku k mednarodnemu ugledu države na znanstvenem področju. Ta se kaže skozi članke, vabljena predavanja na konferencah in univerzah po svetu, formalno in neformalno sodelovanje z raziskovalci iz tujine, preko sodelovanja pri urejanju mednarodnih znanstvenih revij in recenziranju rokopisov ter na mnoge druge načine.
Avdiovizualni viri (1)
št. Naslov (s povezavo na video) Dogodek Vir
1. Biofizika polimerov, membran, gelov, koloidov in celic    Video predstavitev raziskovalnega programa 
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno