Projekti / Programi
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.07 |
Naravoslovje |
Fizika |
Biofizika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
Raziskovalci (5)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
12616 |
dr. Darinka Kek Merl |
Materiali |
Raziskovalec |
2010 |
129 |
| 2. |
03321 |
Ivan Kvasić |
Fizika |
Tehnični sodelavec |
2011 - 2012 |
22 |
| 3. |
25669 |
dr. Natan Osterman |
Fizika |
Raziskovalec |
2009 - 2012 |
173 |
| 4. |
22137 |
Bernarda Urankar |
Vzgoja in izobraževanje |
Raziskovalec |
2010 - 2012 |
26 |
| 5. |
21609 |
dr. Andrej Vilfan |
Fizika |
Vodja |
2009 - 2012 |
246 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.724 |
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave molekularnih motorjev in bioloških migetalk so bazične narave, izdelava biomimetskih migetalk pa tudi aplikativne.
Z raziskavo sučnega gibanja aktinskih filamentov, ki jih poganja miozin, smo našli razlago za eksperimentalne rezultate, ki so pred tem izgledali protislovni, saj so izmerili tako levo- kot desnosučno gibanje. Naš model pokaže, da sta možni obe smeri in da je ročnost lahko odvisna od koncentracije ATP, pri kateri so bile meritve izvedene. Tovrstno sučno gibanje je tudi možen kandidat za izvor kiralnosti v embrionalnem razvoju (pri žuželkah). S postavitvijo modela za sučno gibanje pri kinezinu-14 pa smo prvič pokazali, da je mogoče z meritvami kolektivnih lastnosti velikega števila motorjev določiti precej podrobnosti o delovanju samega motorja.
Ker je dinein bistveno kompleksnejši od večine predhodno raziskanih motornih proteinov, razumevanje njegovega delovanja brez postavitve mehansko-kemičnega modela ni mogoče. S slednjim smo razložili bistvene lastnosti korakanja dineina in s tem pretvorbe kemične energije v mehansko delo. Rezultati so zanimivi tudi v bolj splošnem kontekstu pretvorbe energije in alosterične komunikacije v proteinih, relevantni pa so tudi pri izdelavi umetnih (sintetičnih) molekularnih motorjev.
Pri raziskavi delovanja bičkov in migetalk smo postavili novo merilo za učinkovitost črpanja tekočine in rešili optimizacijski problem, ki je bistveno kompleksnejši od vseh dotedaj znanih rešitev v hidrodinamiki pri nizkem Reynoldsovem številu. Poleg rešitve funamentalnega hidrodinamskega problema so rezultati zelo zanimivi tudi z biološkega stališča, saj optimalne rešitve kažejo veliko skupnih lastnosti z dejansko opaženim gibanjem migetalk. Tudi izkoristek pri plavanju migetalkarjev je precej blizu (okoli polovice) teoretično optimalnega, s čimer smo ovrgli pogosto izraženo mnenje, da energijska učinkovitost plavanja v evoluciji ni igrala bistvene vloge.
Kljub nekaterim predhodnim poskusom izdelave umetnih migetalk smo kot prvi dejansko pokazali in izmerili tok črpane tekočine. Umetne migetalke so zanimive kot črpalke ali mešalci za uporabo v mikrofluidiki. Poleg tega so lahko koristne tudi v mikroreologiji, npr. za proučevanje viskoelastičnih lastnosti sluzi pod podobnimi pogoji, pri katerih se nahaja v dihalnih poteh.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskave v tem projektu pripomorejo k premostitvi razpoke med osnovno znanostjo, ki jo žene radovednost, ter uporabno fiziko, posebej mikrofluidiko. Projekt bo tudi dodatno utrjeval pozicijo, ki jo imata Institut Jožef Stefan ter FMF na obeh področjih. Opazne publikacije ter vabljena predavanja na konferencah pa navsezadnje prispevata tudi k ugledu slovenske znanosti na splošno. Rezultati so tudi odlična promocija za proizvode sodelujočega spin-off podjetja ter srednje velikega podjetja, ki sta tesno sodelovali pri izdelavi umetnih migetalk. Ker so njuni izdelki namenjeni predvsem raziskovalni uprabi, so prestižne objave, predavanja na konferencah (skupaj z razstavo izdelkov) najboljši reklamni kanal. Del projekta je bil sofinanciran s strani prestižne in kompetitivne organizacije HFSPO (delež sprejetih projektov na njihovih razpisih znaša okoli 3%), uspešna izvedba tega projekta pa bo v prihodnsti pozitivno vplivala na naše možnosti, da uspešno konkuriramo za evropske in mednarodne projekte. Nenazadnje so raziskave tudi tesno vpete v pedagoški proces, tako na dodiplomskem kot na drugostopenjskem študijo, kakor tudi pri mentorstvih MR.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
