Predgovor

---

Oznaka: 0098039

MODELIRANJE NOVIH UGLJIKOVIH MATERIJALA

MODELLING OF NOVEL CARBON MATERIALS
Voditelj projekta: dr. sc. Ante Graovac

Tel. ++385 1 4561 013   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Ivana Anđelić, prof. kemije i biologije, znanstvena novakinja u suradničkom zvanju asistentice
Ante Graovac, doktor kem. znanosti, znanstveni savjetnik

Program rada i rezultati na projektu:

Korištenjem različitih završetaka mogu se dobiti različiti čisto ugljikovi kavezi. Na ovaj način je dobijen niz periodičkih nanocjevčica, tzv. tubulena, čije su interkonverzije studirane preko reakcija izomerizacije. Ispitivani su i spektri tubulena. Topološka razmatranja su igrala ulogu i u istraživanju polimera i dovela su do učinkovitog postupka za prebrojavanje sparivanja u polimerima. Prije bilo kojeg termodinamičkog ispitivanja grozdova molekula vode, trebaju se znati svi mogući načini njihovog umrežavanja preko vodikove veze. Stoga je razvijen novi algoritam za prebrojavanje topološki različitih grozdova s do dvanaest molekula vode. Uvedene su nove grafičke reprezentacije i numeričke karakterizacije DNK. Topološke metode su se također pokazale korisnim u definiranju kompaktnih nizova valencija za molekule s jednostrukim, dvostrukim i trostrukim kovalentnim vezama. 

Research programme and results:

Various pure carbon cages are constructed by using different type of caps. In such a way a series of periodic nanotubes called tubulenes has been obtained and their interconversion by isomerization reactions studied. Spectral regularities of tubulenes have been also elaborated. Topological considerations also played a role in studying polymers and have lead to a more efficient method to enumerate matchings in polymers. Prior to any thermodynamical studies of water clusters, one has to know all possible patterns of their hydrogen bonding. A new algorithm was developed which enables enumeration of topologically distinct clusters with up to twelve water molecules. Novel graphical representations of DNA and their numerical characterizations have been introduced. Topological methods also helped to define compact valence sequences for molecules with single, double and triple covalent bonds.

---

Oznaka: 0098040

MEĐUDJELOVANJE BIOMEMBRANA S AMINO KISELINAMA I PEPTIDIMA

INTERACTIONS OF BIOMEMBRANES WITH AMINOACIDS AND PEPTIDES
Voditeljica projekta: dr. sc. Vesna Nöthig-Laslo

Tel. ++385 1 4561 136   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Krunoslav Mirosavljević, dipl. ing. kemije, znanstveni novak u suradničkom zvanju asistenta
Vesna Nöthig-Laslo, doktorica kem. znanosti, znanstvena savjetnica od 2.6.2005.

Vanjski suradnici
Marija Brgles, dipl. ing. kemije, Imunološki zavod, Zagreb
Ruža Frkanec, doktorica kem. znanosti, znanstvena suradnica, Imunološki zavod, Zagreb
Jelka Tomašić, doktorica kem. znanosti, znanstvena savjetnica, Imunološki zavod, Zagreb


Program rada i rezultati na projektu:

Za razvoj efikasnih metoda prijenosa lijekova ugrađenih u liposome od primarnog je značaja poznavanje fizikalno-kemijske prirode međudjelovanja farmakološki aktivnih biomolekula i fosfolipida liposoma. Za proučavanje tako kompleksnih supramolekularnih sustava korištene su metode EPR spektroskopije, posebno spinsko označavanje.

U suradnji sa znanstvenicima iz Imunološkog zavoda, grupa prof. Jelke Tomašić, protein ovalbumin spinski je označen 4-maleimido-2,2,6,6,-tetrametilpiperidin-1-oksil (TEMPO-maleimid) i studirano je međudjelovanje s fosfolipidima liposoma i immunološkim adjuvantom peptidoglikan monomerom. Spinskim označavanjem lipidnog dijela liposoma studiran je utjecaj kolesterola na stvaranje domena u multilamelarnim liposomima.

U okviru bilateralnog projekta Slovenija-Hrvatska i COST akcije D 27 metodama spinskog označavanja proučavano je kompleksno ponašanje vodenih otopina dekanske kiseline/ Na-dekanoata u ovisnosti o pH, ionskom sastavu i koncentraciji. 

U organizaciji Instituta "Ruđer Bošković" održan je sastanak radne grupe "Priprema i svojstva funkcionalnih vesikula kao proto staničnih modela" na kojemu su izložena tri naša rada.

Research programme and results:

In order to develop an efficient delivery system for pharmacologically active molecules to the targeted cells, knowledge of physical and chemical nature of interactions between bio-molecules and phospholipide liposomes is of primary importance. EPR spectroscopy and spin labeling methods were used for the study of such complex supra-molecular systems.

In cooperation with the scientists from the Institute of Immunology, group of Prof. Jelka Tomašić, protein ovalbumin was spin-labelled with 4-maleimido-2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO-maleimide). Interactions between spin- labelled ovalbumin with liposomes as well as with immunological adjuvant peptidoglycan monomer were studied.

The effect of cholesterol concentrations on formation of domains in the multilamellar liposomes was studied by lipid spin labels.

Within COST action D 27 and Croatian-Slovenian bilateral project, investigations of complex behavior of decanoic acids/sodium decanote systems  with spin labelling methods were studied.

First meeting of COST D 27  Working Group 006/03 Preparation and properties of functional vesicles as a protocell models, coordinator Vesna Nöthig-Laslo, was held at Ruđer Bošković Institute (May 20-21, 2005).

---

Oznaka: 0098041

MULTIDISCIPLINARNA SEDIMENTOLOŠKA ISTRAŽIVANJA

MULTIDISCIPLINARY SEDIMENTOLOGICAL INVESTIGATIONS
Voditeljica projekta: dr. sc. Halka Bilinski

Tel. ++385 1 4561 081   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Stanislav Frančišković-Bilinski, doktor geol. znanosti, znanstveni novak u suradničkom zvanju višeg asistenta
Laszlo Horvath, doktor kem. znanosti, znanstveni suradnik od 2.6.2005.

Vanjski suradnici
Yoganand Balagurunathan, doktor matem. znanosti, viši asistent, Texas A&M University, College Station, TX, SAD
Edward Russell Dougherty, doktor matem. znanosti, redoviti profesor, Texas A&M University, College Station, TX, SAD (konzultant)
Darko Hanžel, doktor fiz. znanosti, znanstveni suradnik, Institut "Jožef Stefan", Ljubljana, Slovenija
Staffan Sjöberg, doktor kem. znanosti, redoviti profesor, Umeå universitet, Umeå, Švedska (konzultant)
Darko Tibljaš, doktor geol. znanosti, redoviti profesor, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, Zagreb (konzultant)
Akira Usui, doktor geol. znanosti, redoviti profesor, Geological survey of Japan, Ibaraka, Japan (konzultant)
Daoxian Yuan, doktor geol. znanosti, redoviti profesor, Institute of Karst Geology, Guilin, Kina (konzultant)
Halka Bilinski, doktorica kem. znanosti, znanstvena savjetnica u mirovini

Program rada i rezultati na projektu:

Ključna spoznaja je da je u laboratoriju i u prirodi moguće primijeniti iste fizičko-kemijske zakone. Modelni sistemi, u kojima su određene ravnotežne i adsorpcijske konstante, mogu doprinijeti razumijevanju prirodnih procesa.

Cilj projekta je provesti multidisciplinarna temeljna istraživanja (kemijska, fizička, mineraloška, geološka) u sedimentologiji. Pretpostavka (hipoteza) je da jedino suradnja stručnjaka raznih profila, koji se mogu međusobno dovoljno razumijeti i imaju interes za takvu suradnju, mogu dovesti do nove metode umjesto klasične granulometrije, do poznavanja još nepoznatih procesa trošenja stijena i time reakcija konzumiranja ili oslobađanja CO₂, do boljeg razumijevanja geokemijskog ciklusa niza elemenata u tragovima, posebno mehanizma nastajanja metil-žive, koji još u svijetu nije riješen.

Očekujemo da će metoda morfološke granulometrije skratiti klasičnu granulometrijsku metodu. Također očekujemo da će se iz silikatnih i karbonatnih sedimenata moći utvrditi reakcije u kojima dolazi do uvlačenja ili izvlačenja CO₂, što je povezano s klimatskom stabilnošću. 

Nadamo se da ćemo mjerenjem tragova elemenata u sedimentima i sedrama na različitim geografskim lokalitetima doprinijeti boljem poznavanju kako se oni uklanjaju u čvrstu fazu.

Predložena istraživanja mogu također doprinijeti boljem poznavanju geokemijskog ciklusa nekih toksičnih metala, posebno metil-žive. Na temelju novih saznanja moguće je predlagati mjere zaštite ili detoksifikacije ugroženih sedimenata.

Tijekom 2005. godine su u okviru projekta objavljena 2 znanstvena rada u CC časopisima, te 1 doktorska disertacija iz tematike predviđene projektom.

Research programme and results:

The key conception is that fundamental principles of physical chemistry apply both in the laboratory and in the nature. Model systems, in which equilibrium and adsorption constants are determined, can contribute to understanding of natural processes. 

The objective of the project is to carry out multidisciplinary basic research (chemical, physical, mineralogical and geological) in sedimentology. An assumption is that only group of specialists of different profiles, which can understand each other and have an interest for such collaboration, can invent a new method substituting classical granulometry; can have knowledge of yet unknown processes of rock weathering, during which CO₂ can be consumed or released; can better understand geochemical cycling of many trace elements, especially of the mechanism of methylmercury formation, which is not yet solved anywhere in the world.

It can be expected that the method of morphological granulometric analysis of sediments will be shorter than classical one; in addition that from siliceous and carbonate sediments weathering reactions with CO₂ consumption or release can be identified, what is related to climatic stability.

It can be expected that measurements of trace elements in sediments and in tufa from different geographic localities can contribute to better understanding of their removal process.

Proposed project can also contribute to better understanding of geochemical cycles of some toxic metals, especially of methylated mercury. Based on new information, it is possible to suggest either protection or detoxification of threatened sediments.

During the year 2005 within the project 2 papers in CC journals are published, and one doctoral dissertation in the scope of thematics proposed by the project.