Issuu

Maj 2020

št. 4

DOGODKI Interno glasilo Kemijskega inštituta

Pozdravljeni!

Prof. dr. Matej Praprotnik prejel ERC Advanced Grant IZPOSTAVLJENO

Nataša Jager Radin Brigita Pirc Odnosi z javnostmi Ta številka je nastajala v prav posebnih okoliščinah, v času, ko je k nam potrkal nevarni koronavirus in nas pahnil v okove karantene. Grožnja nove bolezni Covid-19 je čez noč predrugačila naš ustaljeni vsakdan in med nas vrinila negotovost. Zaradi razmer, v katerih smo se znašli, je obstal ves svet in z njim naš inštitut. Odgovorno smo se držali sprejetih ukrepov, ostali smo doma, velika večina nas je od doma tudi delala. A ob tem, ko smo se privajali novemu načinu življenja, se je za znanstvenike po vsem svetu začela bitka s časom. V boju proti pandemiji so začeli iskati učinkovito cepivo. Tem globalnim prizadevanjem se je pridružila tudi raziskovalna skupina z našega inštituta in znova se je izkazalo, kako vrhunske znanstvenike premore Slovenija. Pa ne le o boju proti koronavirusu, pišemo tudi o novem ERC projektu, o tem kako ljubezen do biokemije lahko premaga ljubezen do konjev, o spoznavanju dobrih praks na Max Planck Society, pa denimo o zasaditvi inštitutske strehe.

Na razpisu Evropskega raziskovalnega sveta za uveljavljene raziskovalce 2019 (ERC Advanced Grant 2019) izbrana tudi projektna prijava vrhunskega slovenskega znanstvenika prof. dr. Mateja Praprotnika, vodje Teoretičnega odseka na Kemijskem inštitutu ter profesorja fizike na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. ERC projekt z naslovom ‘Multiscale modeling and simulation approaches for biomedical ultrasonic applications’ ali na kratko ‘MULTraSonicA’ bo usmerjen v raziskave interakcije ultrazvoka z mikromehurčki in podmikronskimi plinskimi vezikli v bioloških tekočinah. ‘Projekt bo omogočil, da v globalni tekmi sestavim skupino najboljših strokovnjakov za rešitev izjemno zahtevnega problema z veliko potencialno vrednostjo za družbo. Veseli me, da bom to lahko storil doma, v Sloveniji’, pravi dr. Praprotnik. Cilj projekta je, s pomočjo novih simulacijskih modelov, zagotoviti razumevanje nadzora ultrazvočne kontrole dostave zdravil

ali aktivacije celic na ciljana obolela mesta v tkivih in razumevanje fizike pri teh procesih z metodami simulacije. Da bosta dostava zdravil in odziv mikromehurčkov na ultrazvok nadzorovana, so potrebni optimalni parametri za ultrazvočno ‘razstrelitev’ dostavljavcev zdravil – mikromehurčkov ali plinskih veziklov – na točno določenem ciljanem mestu v telesu. Fizikalni modeli, ki jih bodo razvili, bodo omogočili pridobitev prav teh optimalnih parametrov s pomočjo intenzivnih računalniških simulacij. To bo omogočilo naprednejše zdravljenje rakavih, vnetnih in drugih obolenj.

ZNANSTVENI DOSEŽKI

DFT študija stabilnosti in reaktivnosti elektrolitov v dvojni plasti

Raziskovalci Odseka za kemijo materialov so v sodelovanju z Institutom Jožef Stefan in inštitutom Charles Gerhardt Montpellier odkrili nov pristop, ki na atomski ravni upošteva vpliv razlike v potencialu. Metodologija, ki je prenosljiva na vse elektrokemijske sisteme, omogoča razume-

vanje procesov v dvojni plasti in optimizacijo le-teh. Raziskava je bila objavljena v ugledni reviji Journal of the American Chemical Society. Procesi, ki se dogajajo v dvojni plasti elektrode, so zaradi ogromnih električnih polj zapleteni in jih je težko modelirati. Hkrati se ravno na tem predelu dogaja vsa elektrokemija, ki določa kako bo sistem deloval. Nov teoretičen DFT pristop, ki na atomski ravni upošteva vpliv razlike v potencialu, zato predstavlja pomemben korak na področju elektrokemije.

In-situ analiza Ni/ CeZrO2 med reakcijo reforminga CH4 in CO2

Sodelavci Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo so skupaj s sodelavci iz BNL, Argonne National Laboratory in NSLS z uporabo in-situ analiznih tehnik (XRD, AP-XPS in XAFS) preiskovali vlogo Zr v Ni/CeO2 katalizatorju. Raziskava prinaša neposreden dokaz o ključnih lastnostih aktivnega Ni/CeZrO2 katalizatorja,

Koronakriza je predrugačila inštitutski vsakdan KORONAVIRUS Bil je 11. marec, ko je Svetovna zdravstvena organizacija, zaradi pojava nevarnega koronavirusa in bolezni COVID-19, ki jo ta povzroča, razglasila pandemijo. In bil je petek, 13. marec, ko smo na inštitutu še zadnji dan delali kot običajno. Z naslednjim dnem je inštitut, tako kot še velika večina ustanov in podjetij širom Slovenije, zaprl svoja vrata, zaposlenim pa je bilo, zaradi uvedbe vsesplošne karantene, odrejeno delo od doma. V tem času so na inštitutu potekala le nujna dela, pa še ta v zelo omejenem obsegu in ob upoštevanju vseh potrebnih ukrepov za preprečevanje širjenja okužbe z nevarnim koronavirusom ali SARS-CoV-2, kot so ga poimenovali. Poleg nujnega vzdrževanja raziskovalne opreme, ki je ni mogoče kar čez noč izklopiti, ter nujnih del za farmacevtsko industrijo in nekatere druge industrijske projekte, se je velik del raziskovalnega dela pri nas odvijal prav na področju raziskav povezanih z boleznijo COVID-19. Pri raziskavah virusa SARS-CoV-2 se je najbolj angažirala skupina raziskovalcev pod vodstvom prof. dr. Romana Jerale, vodje Odseka za sintezno biologijo in imunologijo. Njihov laboratorij ni zaprl vrat, s polno paro se je usmeril v biokemijske in molekularno-biološke raziskave iskanja rešitev za COVID-19.

Večina zaposlenih na inštitutu pa je v času karantene delo opravljala od doma. V stikih so bili predvsem prek videokonferenc, saj so delovni sestanki potekali skoraj izključno na daljavo. In če je bilo doma več časa za poglobljene analize, obdelavo po-

Raziskovalci so se morali dosledno držati strogih pravil, med drugim so morali nositi zaščitne maske.

datkov in pisanje člankov, se je delo v inštitutskih laboratorijih močno upočasnilo, marsikje je skoraj povsem obstalo. Ko so začeli okovi karantene, glede na potek epidemije ter priporočila pristojnih inštitucij, v začetku maja postopoma popuščati, smo tudi na inštitutu začeli postopoma sproščati omejitve. In čeprav se naš delovni vsakdan zdaj že počasi vrača v ustaljene tirnice, za zaposlene še vedno velja vrsta pravil, ki se jih morajo držati, da bi preprečili morebiten pojav in širjenje okužb.

Glasilo Kemijskega inštituta

Petra Sušjan dobitnica štipendije ‘Za ženske v znanosti’

Maj 2020

ZNANSTVENI DOSEŽKI ki omogoča sočasno pretvorbo metana in ogljikovega dioksida v sintezni plin

ODMEVNO Med prejemnicami štipendije L’Oréal-UNESCO ‘Za ženske v znanosti’ 2020 je tudi Petra Sušjan, ki na Kemijskem inštitutu raziskuje na področju biomedicine. L’Oréal Adria in Slovenska nacionalna komisija za UNESCO sta sicer z omenjeno štipendijo marca letos nagradila tri perspektivne mlade raziskovalke. Petra Sušjan je 30-letna Ljubljančanka, ki na Kemijskem inštitutu v okviru doktorskega študija biomedicine na Medicinski fakulteti Univerze v Ljubljani raziskuje mehanizme aktivacije in inhibicije inflamasoma NLRP 3. To je večproteinski kompleks, ki je eden izmed gonilnih molekularnih mehanizmov aktivacije vnetnega odziva pri številnih boleznih sodobne medicine. Poznavanje njegove aktivacije in zaviranja lahko prispeva k razvoju zdravil in novih terapevtskih pristopov za nekatere kronične, redke in poklicne bolezni, kot so diabetes, ateroskleroza in druge.

‘Petra je izjemna mlada raziskovalka. Verjamem, da jo bo štipendija ‘Za ženske v znanosti’ še dodatno spodbudila, da bo v nadaljnji znanstveni karieri dosegla še marsikaj,’ je povedala njena mentorica dr. Iva Hafner Bratkovič, raziskovalka na Odseku za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta. V okviru nacionalnega programa L’Oréal-UNESCO ‘Za ženske v znanosti’, so sicer štipendije v Sloveniji letos podelil že štirinajstič. Tri letošnje nagrajenke, med katerimi je tudi Sušjanova, so štipendijo prejele za odličnost svojih raziskovalnih del, ki predstavljajo pomemben prispevek k razvoju znanosti in napredku družbe.

pri relativno milih pogojih. Raziskava je bila objavljena v reviji ACS Catalysis.

Kovinsko-organski kristali, stekla, tekočine

Raziskovalci z Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo so sodelovali pri zanimivi raziskavi novih kovinsko-organskih materialov. Najprej so pripravili kristalne cink-imidazolatne materiale z različno modificiranimi organskimi ligandi in nato preučevali, kako spremenjene elektronske in sterične lastnosti ligandov vplivajo na temperaturo tališča kristalov in na zmožnost tvorjenja stekel iz njih. Med drugim so pokazali, da se ob taljenju kristalov nekatere vezi med atomi cinka in imidazolatnimi ligandi razcepijo, tvorijo pa se nove vezi med kovinskimi centri in atomi halogenih elementov. Re-

Uspešni v okviru sheme Marie Skłodowska-Curie Actions Kemijski inštitut je na zadnjem razpisu za ugledne štipendije Marie Skłodowska-Curie (Individual Fellowships) uspešno pridobil financiranje devetih projektov. S tem kot najuspešnejša inštitucija v Sloveniji utrjuje vodilno vlogo vrhunske raziskovalne ustanove. Trije tuji podoktorandi bodo prejeli štipendije Marie Skłodowska-Curie, dva pa t. i. širitveno štipendijo (Widening Fellowship). Poleg odobrenih navedenih petih

projektov, bo Evropska komisija podelila Pečat odličnosti (Seal of Excellence) še štirim projektom, ki bodo upravičeni za nacionalno financiranje. Uspešnost Kemijskega inštituta na letošnjem razpisu je bila tako izjemnih 31 % (samo iz sredstev EU) in skupno 56 % (z upoštevanjem slovenskega sofinanciranja). Evropsko povprečje znaša 12,5 %. Skupna vrednost pridobljenih projektov presega 1,4 milijona evrov.

zultati raziskave izboljšujejo razumevanje tvorjenja kovinsko-organskih stekel, ki so ob oksidnih, kovinskih in organskih steklih četrta (in najnovejša) vrsta stekel, in povečujejo nabor snovi, iz katerih ta stekla lahko naredimo. Rezultati te študije so bili objavljeni v

ZNANSTVENI DOSEŽKI reviji Journal of the American Chemical Society.

Velikost je pomembna: vpliv velikosti aktivnih mest na aktivnost katalizatorja pri redukciji CO2

Raziskovalci Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo so teoretično pojasnili eksperimentalna opažanja, da je aktivnost katalizatorjev močno odvisna od velikosti aktivnih mest in od sinergističnega učinka med različnimi kovinami v katalizatorjih. Iskanje optimalnega katalizatorja za posamezno reakcijo je zahtevna naloga, ker je poleg kemične sestave pomembna tudi njegova oblika in velikost delcev. Večina katalizatorjev vsebuje več različnih elementov ali aktivnih faz. V pričujoči raziskavi so raziskovalci razložili, zakaj katalizatorji

z več aktivnimi fazami delujejo bolje kot bi sklepali iz vsote aktivnosti posameznih faz. Razložili so tudi, zakaj sta oblika in velikost aktivnih mest ključnega pomena za aktivnost katalizatorja. Ti rezultati bodo v prihodnosti omogočali tarčno z računalniškimi simulacijami podprto iskanje in sintezo še boljših katalizatorjev. Teoretična študija potrjuje in razlaga v literaturi eksperimentalno dobro znani vpliv oblike in velikosti površin katalizatorjev na njihovo aktivnost. Rezultati te študije so objavljeni v reviji ACS Catalysis.

Na kavi z znanstvenico Dr. Andreja Kežar Na kavo smo povabili dr. Andrejo Kežar, raziskovalko na Odseku za molekularno biologijo in nanobiotehnologijo

Kako ste zajadrali v znanstvene vode? Dolgo nisem vedela, kaj točno me zanima, sem pa vedela, da bom počela nekaj v zvezi z naravoslovjem. Ker sem se veliko ukvarjala s konji, sem razmišljala o poklicu v tej smeri, ki pa je nato postal le plan B. Med študijem me je namreč pritegnila biokemija in tako sem pristala na Odseku za molekularno biologijo in nanobiotehnologijo na Kemijskem inštitutu. Tu sem ugotovila, da so raziskave na molekularni ravni, od načrtovanja proteinov z novimi lastnostmi do vizualizacije njihove strukture, tisto, kar mi omogoča, da na delo hodim z veseljem in željo po novem znanju. Kaj trenutno raziskujete? Nedavno sem zaključila z doktorskim študijem, kjer je bil moj glavni cilj določiti 3D strukturo virusa Y krompirja in virusu podobnega delca. Sam virus okužuje rastline, virusu podobne delce pa lahko v našem laboratoriju pripravimo z izražanjem virusnega plaščnega proteina v bakterijskih celicah. Izraženi plaščni proteini se sestavijo v mikrometer dolge nitke, t.i. virusu podobne delce. Le-ti so, zaradi njihove ponovljive površine, uporabni kot ogrodja v različnih nanotehnoloških aplikacijah. Trenutno pripravljamo in preučujemo nove oblike virusu podobnih delcev, tako da v gen za plaščni protein vnesemo spremembe (mutacije), ki samemu delcu dajo izboljšane lastnosti.

ali delov celic skoraj na atomskem nivoju. Za določitev strukture molekul in celičnih organelov je bilo poleg mikroskopa potrebno razviti še zahtevne računalniške algoritme, s katerimi posnete slike obdelamo. Pridobljeno znanje o strukturah nam pomaga razložiti biološke procese in delovanje patogenov, kar bo pripomoglo k razvoju zdravil za marsikatero bolezen. V trenutnih razmerah je krio-elektronska mikroskopija nepogrešljiva tudi v boju proti novemu koronavirusu. Vaš znanstveni vzornik/ca? Eden izmed mojih vzornikov je Joachim Frank, eden od začetnikov krio-elektronske mikroskopije, ki je lani tudi obiskal Kemijski inštitut. Po drugi strani pa lahko omenim še nekoliko mlajšega vzornika, Floriana Schurja, ki s svojo skupino uspešno preučuje strukture virusov. Nekaj časa je držal rekord pri določitvi strukture z najvišjo ločljivostjo z uporabo krio-tomografije. Kje so po vašem mnenju meje znanosti? Na začetku kariere morda razmišljam še malo naivno, vendar mislim, da dolgoročno znanost nima meja. Nova odkritja in nove ideje so samo vprašanje časa in pravih okoliščin. Zato pa se nam raziskovalcem vedno tako mudi z objavami novih dosežkov.

Kaj bi si v prihodnje še želeli raziskovati? V prihodnosti bi želela pridobljeno bazično Najpomembnejši dosežek znanosti po znanje o virusu podobnih delcih uporabivašem mnenju? ti tudi v aplikativnih študijah. Vsekakor pa bi Na mojem področju je to zagotovo razželela ostati vključena v raziskave na področju voj krio-elektronske mikroskopije, ki nam nanobiotehnologije in pridobila več izkušenj s omogoča opazovanje večjih bioloških molekul krio-elektronsko mikroskopijo.

Glasilo Kemijskega inštituta

Pred 100 leti smo Slovenci dobili prvo doktorico znanosti POGLED V ZGODOVINO - piše prof. dr. Jure Zupan Sredi julija bo minilo stoletje, odkar je Ana Mayer Kansky, študentka kemije, kot prva ženska zagovarjala svojo doktorsko disertacijo in postala prva doktorica znanosti ljubljanske univerze. Prvi dogodki na vsaki novo ustanovljeni instituciji, še podsebej na univerzi, so vedno vredni pozornosti, pa tudi različnih interpretacij. Tako se denimo uradna navedba prvega predavanja na Univerzi v Ljubljani razlikuje od zapisa v publikaciji Za boljši Kemični inštitut (1936). Iz slednje izvemo, da je imel kemik profesor Samec ‘…pričetek vseučiliških predavanj v Ljubljani’ na Obrtni šoli že 10. maja 1919, torej več kot pol leta pred slavnostnim predavanjem slavista dr. Franca Ramovša 3. decembra 1919, ki velja za prvo uradno predavanje na Univerzi. Prav zato je za utrditev zgodovinskega spomina toliko bolj pomembno, da se spomnimo tudi 100. obletnice prvega zagovora doktorske disertacije na Univerzi v Ljubljani. Kot je splošno znano, ga je 15. julija 1920 opravila dr. Ana Mayer Kansky z doktorskim delom O učinkovanju formalina na škrob, ki ga je dokončala na Kemičnem inštitutu pod vodstvom prof. Maksa Samca. Posamezni deli njene disertacije so bili v letih 1920 in 1921 objavljeni v štirih mednarodnih revijah – v treh nemških in eni francoski. Leta 1978 je bila dr. Ana Mayer Kansky uvrščena na 72. mesto žensk na svetu, ki so do leta 1920 prejele naziv doktorice znanosti.

Disertacijo je končevala v izjemno oteženih pogojih med zaključnimi gradbenimi posegi, s katerimi so za kemijsko delo usposabljali kletne prostore realke, ki jih je Kranjska hranilnica dala Kemičnemu inštitutu v brazplačno uporabo. Osnovna oprema je bila minimalna, saj so jo, z donacijami slovenske industrije, lahko kupili le za prvi semester pouka. V razmerah, ko so bile v laboratorijih po tleh namesto tlaka še položene deske in ventilacija v laboratorijih še ni bila dokončana, je delo zaključila in tudi doktorirala. Prva doktorica na Univerzi v Ljubljani gospa Ana Mayer Kansky je študirala kemijo na dunajski filozofski fakulteti. Ko je dunajska univerza 1918 izgnala študente slovanskih narodnosti, se je vrnila v Ljubljano in 1919 na novoustanovljeni univerzi nadaljevala z doktorskim delom ter ga 1920 tudi uspešno končala. Ana Mayer Kansky je tudi prva ženska, ki se je na univerzi zaposlila v akademski sferi. Leta 1922 sta z možem ustanovila prvo jugoslovansko tovarno za proizvodnjo organskih spojin. Po vojni je bila tovarna podržavljena in je naprej obratovala pod imenom Tovarna kemičnih izdelkov Arbo. Dr. Ana Mayer Kansky je tako najboljši zged tudi vsem sodobnim mladim raziskovalkam in raziskovalcem, ki si v sedanjih razmerah prizadevajo za znanstveno odličnost ter za prenos znanja v industrijo.

Maj 2020

ZNANSTVENI DOSEŽKI

Stabilnosti katalizatorjev za elektrokemijsko redukcijo CO2

Raziskovalci Laboratorija za elektrokatalizo z Odseka za kemijo materialov so, v tesnem sodelovanju z raziskovalci z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), pod vodstvom izr. prof. dr. Nejca Hodnika in prof. dr. Raffaelle Buonsanti, povzeli nedavni napredek pri razumevanju stabilnosti katalizatorjev na osnovi bakra in glavne degradacijske mehanizme. Razen pregleda degradacije, so opisali še strategije za povečanje obstojnosti elektro-

katalizatorjev. V perspektivi nadaljnjega razvoja področja so predlagali protokol za standardizirano testiranje njihove stabilnosti. V reviji Angewandte Chemie je objavljen pregledni članek z naslovom ‘Stabilnost in degradacijski mehanizmi bakrovih katalizatorjev za elektrokemično redukcijo CO2’.

Urejanje napak na domenskih stenah v bizmutovem feritu

V študiji objavljeni v reviji Nature Communications so raziskovalci Odsekov za elektronsko keramiko in za nanostrukturne materiale Instituta Jožef Stefan ter Odseka za kemijo materialov Kemijskega Inštituta eksperimentalno dokazali dinamično povezavo med električno prevodnostjo domenskih sten v BiFeO3 s kopičenjem p-tipa defektov na steni pod električnim poljem. Pokazali so tudi,

ZNANSTVENI DOSEŽKI da hitrost ohlajanja vpliva na kopičenje defektov na stenah in s tem posledično na njihovo lokalno strukturo in prevodnost. Rezul-

Skupaj varujemo rastlinsko biodiverziteto ZASADITEV STREHE Z Botaničnim vrtom Univerze v Ljubljani smo zastavili edinstven projekt varovanja slovenskih avtohtonih rastlinskih vrst na nadomestnem rastišču. Zasadili smo streho Preglovega raziskovalnega centra, ki jo tako odslej krasi kar 42 rastlinskih vrst, tudi pet slovenskih endemitov.

tati so pomembni pri izkoriščanju lokalnih lastnostih domenskih sten v nanoelektroniki in funkcionalnih odzivih polikristaliničnih feroelektrikov.

Kovinsko-organski katalizator za aktivacijo vezi C-H

V raziskavi,objavljeni v reviji ACS Catalysis so avtorji razvili nov katalizator za heterogeno katalizo z izoliranimi katalitskimi mesti, ki združuje odlične katalitske lastnosti načrtovanih organo-kovinskih kompleksov in enostavno recikliranje trdnih katalizatorjev. Avtorji so

praktično uporabnost novega katalizatorja demonstrirali s pripravo gramskih količin več industrijsko pomembnih kemikalij. Zgradbo novega katalizatorja sta, s pomočjo jedrske magnetne resonance v trdnem, zelo podrobno raziskala sodelavca Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo Kemijskega inštituta.

Slovenija je, v primerjavi z ostalimi evropskimi državami, po površini precej majhna, a se lahko ponaša z velikim rastlinskim bogastvom, saj je rastišče kar 3.500 avtohtonim rastlinskim vrstam. Je prava vroča točka biodiverzitete v Evropi. A če teh pisanih rastlinskih zakladov pred našim pragom ne bomo varovali, lahko kmalu postane le zelena puščava. Botanični vrt Univerze v Ljubljani kot ustanova, ki se ukvarja z in-situ ter ex-situ varovanjem rastlinskih vrst, je v sodelovanju s Kemijskim inštitutom zastavil projekt varovanja rastlinskih vrst na nadomestnem rastišču. Edinstvenost projekta je v tem, da nadomestno rastišče tokrat predstavlja streha oz. terasa Preglovega raziskovalnega centra Kemijskega inštituta. Celotna ideja zasaditve strehe je bila ustvariti biodiverzitetno pestro zasaditev s

slovenskimi avtohtonimi rastlinskimi vrstami, ki rastejo na prehodu submediteranskega podnebja in alpskega podnebja, ter dodati ogrožene in endemične rastlinske vrste. Na strehi je tako zasajenih 42 rastlinskih vrst, med njimi pet slovenskih endemitov (Hladnikia pastinacifolia, Pastinaca sativa var. fleischmanni, Allysum montanum subsp. pluscanescens, Iris sibirica subsp. errirhiza in Medicago pironae), ki rastejo samo na ozemlju Slovenije, ter osem zavarovanih rastlinskih vrst, ki so poleg endemitov uvrščene na Rdeči seznam ogroženih rastlinskih vrst Slovenije. Preostale zasajene vrste pa so značilnice pogorja Čavna s Kucljem. Rastline s teh klimatskih območij so namreč prilagojene na močno sončno sevanje, plitko prst in pomanjkanje vode. Z zasaditvijo endemitov in zavarovanih rastlinskih vrst na streho Kemijskega inštituta bo ustvarjena nova zelena površina izven botaničnega vrta za ex-situ varovanje ogroženih rastlinskih vrst, ki bo tako pomembno prispevala k varovanju naših rastlinskih biserov. Kot modelni primer, kako lahko urbane površine postanejo površine za ex-situ varovanje, bo lahko zgled podobnim projektom širom po svetu.

Vodja Botaničnega vrta dr. Jože Bavcon med urejanjem zasaditve.

Glasilo Kemijskega inštituta

Upokojenci se predstavijo Prof. dr. Milenko Roš

Upokojen je že dobro desetletje, a je še vedno močno povezan s Kemijskim inštitutom. Tu je preživel skoraj štiri desetletja, pridobljeno znanje in izkušnje pa v pokoju dobro izkoristil, pravi profesor Roš, ki se zdaj posveča pisanju strokovne literature na področju čiščenja in gospodarjenja z odpadnimi vodami. V nadaljevanju pripoveduje o svoji znanstveni poti ter aktivnostih ‘za dušo in telo’. Po slabem letu dela na Carinski upravi v Ljubljani sem se leta 1971 zaposlil na inštitutu, kjer so ravno ustanovili Laboratorij za kemijo, biologijo in tehnologijo voda. Dodelili so me na področje čiščenja odpadnih vod, kjer sem

tudi doktoriral. Leta 1984 sem postal vodja omenjenega laboratorija, ki se je kasneje preimenoval v Laboratorij za okoljske vede in inženirstvo. Kmalu sem se podal tudi v pedagoške vode, najprej kot asistent, leta 2003 pa sem bil izvoljen za rednega profesorja za področje onesnaževanja in zaščite voda. Upokojil sem se leta 2009 in kmalu ugotovil, da je bila to dobra priložnost za nove izzive. Svoje življenje sem takrat precej spremenil, a se nisem oddaljil od stroke. Intenzivneje sem se posvetil poučevanju, vse bolj sem se začel posvečati tudi pisanju strokovnih knjig, saj sem kot raziskovalec in učitelj ugotavljal, da na mojem raziskovalnem področju skoraj ni bilo slovenske literature. Že pred upokojitvijo sem začel pisati učbenike in knjige, ko sem se upokojil, pa je to postal eden mojih večjih izzivov. V času, odkar sem upokojen, sem sam in s soavtorji napisal sedem knjig v slovenskem jeziku. Ob pisanju strokovne literature sem že zgodaj naletel na težave pri slovenskih izrazih, ki so povezani z analitiko, meritvami in čiščenjem odpadnih vod. Ker se s tem ukvarja več strok, so obstajali različni izrazi za isto stvar. Zato sem veliko časa posvetil prav uvajanju enotnega izrazoslovja na področju voda. Zbiral sem izraze, jih usklajeval s strokovnjaki z drugih področij, ter tako skušal zapolniti vrzel v naši strokovni literaturi.

Še vedno sem aktiven tudi v Slovenskem društvu za zaščito voda (SDZV), ki sem mu vrsto let predsedoval. Za sodelovanje v SDZV, aktivno delo v Evropskem združenju za vode in Svetovnem združenju za vode, ter delo na strokovnem področju, sem leta 2017 prejel prestižno mednarodno nagrado William Dunbar Medal. Ob tem pa še vedno ohranjam dejavnosti ‘za dušo in telo’. Veliko berem, igram skvoš in košarko, rad imam gore in potovanja. Tako sem bil letos že trinajstič na Novi Zelandiji, v zadnjih letih pa sem obiskal tudi Fidži, Dubaj, Singapur, Indijo in seveda vrsto evropskih držav. In še konjiček, ki me spremlja

že od otroštva, fotografija. Fotoaparat je moj stalni spremljevalec, rezultat pa več samostojnih razstav in številne fotoknjige s potovanj. Vsa leta, ki sem jih preživel na inštitutu, sem bil zelo zadovoljen, saj sem se veliko naučil, spoznal prijatelje, s katerimi se še vedno srečujem, pridobil sem tudi ogromno življenjskih izkušenj. Žal pa mi je, da je Odsek za okoljske vede in inženirstvo, tako klavrno končal. Odsek, ki je bil prepoznaven v Sloveniji in svetu, odsek, ki bi imel danes veliko perspektivo tako na raziskovalnem kot na razvojnem področju, bi Slovenija še kako potrebovala. Naj zaključim z mislijo, da je treba, preden se upokojiš, dodobra razmisliti, kaj boš v pokoju počel, da si boš zapolnil čas. Izkoristiti je treba vse znanje, konjičke, ki si jih imel v času aktivnega delovanja, da to vpelješ v dnevni red in dodaš nove dejavnosti, ki si jih morda vse življenje sanjal.

Maj 2020

ZNANSTVENI DOSEŽKI

Multiskalne simulacije ligacije eksonov v spliceosomu

Po desetletjih raziskovalnih prizadevanj je biologija spliceosoma (SPL) doživela preporod zaradi naraščajočega števila struktur, pridobljenih s krioelektronsko mikroskopijo, iz kvasovk in človeškega SPL, ki so se pojavile v zadnjih nekaj letih let. Prisotnost nekodirajočih zaporedij (intronov) v nastajajočih transkriptih RNA je značilnost genoma vseh organizmov. Pred translacijskim procesom nastanka proteinov, se morajo introni odstraniti. SPL, makromolekularni stroj, sestavljen iz petih majhnih jedrnih RNA in več sto proteinov, izvaja odstranitev intronov (tj. spajanje) v evkariontih. V SPL poteka spajanje v dveh zaporednih reakcijah, ki jih katalizirata dva Mg2+ iona. Razumevanje mehanizma spajanja je izredno pomembno z mikrobiološkega,

biotehnološkega in farmakološkega vidika. Nepravilno spajanje je namreč povezano s številnimi kompleksnimi boleznimi, kot sta rak in nevrodegeneracija. Članek je bil objavljen v reviji ACS Catalysis, avtorja raziskave prihajata s Kemijskega inštituta (Laboratorij za kemijsko informatiko) in iz CNR-IOM, Italija.

Inhibicija tvorbe laktata pri rakastih celicah

Za rakaste celice je značilno, da presnovijo bistveno

Nadaljuje se na str. 10

Barbara Tišler na obisku pri Združenju Maxa Plancka MAHA NAM

Lepe pozdrave v domovino nam tokrat pošilja dr. Barbara Tišler, ki na inštitutu vodi Projektno pisarno. Eno vodilnih nemških raziskovalnih institucij je obiskala, da bi dobila vpogled v dobre prakse, ki bi jih veljalo vpeljati tudi pri nas. Kaj je bil glavni namen vaše ‘odprave’ na Združenje Maxa Plancka? Kot del nacionalne strategije za Evropski raziskovalni prostor (ERA) Nemčija širi sodelovanje z državami članicami skupine EU13. Štipendija ERA Science Management, ki mi jo je podelilo nemško zvezno Ministrstvo za znanost in izobraževanje, podpira krepitev zmogljivosti na področju upravljanja znanosti v EU13 ter razvoj trajnostnih mrež med državami EU13 in nemškimi organizacijami. Glavni namen ‘odprave’ je bil tako pridobiti nove kontakte za tvorjenje evropskih konzorcijev ter vpogled v način dela Max Planckovih projektnih pisarn. Katere ustanove ste obiskali, kaj vse so vam predstavili? Povabil me je bruseljski urad uprave Združenja Maxa Plancka (MPG), obiskala pa sem tudi sedež uprave v Münchnu ter oba inštituta v Potsdamu. Obiskati bi morala še inštitut v Mainzu, a zaradi koronakrize to ni bilo mogoče. Razen svoje organizacije, so mi predstavili še delovanje projektne pisarne in bruseljskega urada, pa načine interne in eksterne komunikacije, upravljanja z inovacijami, kadri in digitalno knjižnico. Posebna pozornost je bila namenjena preverjanju prednostnih nalog ERA, ki se prav zdaj oblikuje za naslednja leta. Pregledali smo tudi možnosti sodelovanja med Nemčijo in Slovenijo. Kakšen je vaš vtis o tej ugledni raziskovalni ustanovi? To združenje je izjemno velika ustanova.

Vključuje 86 inštitutov v Nemčiji in partnerske skupine po vsem svetu, zaposluje več kot 23.760 oseb. Financira se drugače, kot smo vajeni v Sloveniji, kar je verjetno tudi razlog za njihov nenehni, k prebojnim idejam naravnan razvoj. Od ustanovitve leta 1948, so njihovi raziskovalci prejeli kar osemnajst Nobelovih nagrad. V stiku sem bila predvsem z zaposlenimi v upravi, ki vsako leto dva odstotka od povečanja prihodkov porabijo za nove projekte, usmerjene v razvoj podpornih funkcij MPG. V upravnih službah, razen za pravne in kadrovske zadeve, skrbijo tudi za internacionalizacijo, alumni, Max Planck doktorske šole in partnerske skupine po svetu. V okviru MPG deluje tudi samostojno podjetje, ki upravlja inovacije, ter digitalna knjižnica, ki je tudi repozitorij. Bi katere od njihovih praks veljajo vpeljati v naš raziskovalni prostor? Vsekakor bi veljalo razmisliti o tem. Denimo o dobrodošlici novozaposlenim, povezavi med doktorskimi študenti različnih odsekov, mreži, ki povezuje podoktorske študente, pa tudi o pomoči pri skrbi za otroke in starostnike. Storitve povezane s pridobivanjem in izvajanjem evropskih projektov so storitve upravnega sektorja, ki jih lahko koristijo raziskovalci MPG, in jih tudi ocenjujejo kot dobre in koristne. Nekatere od teh bomo poskušali vpeljati tudi pri nas. Zanimiva pa je tudi ideja o povezavi vseh slovenskih projektnih pisarn po vzoru tovrstne nemške mreže, ter ideja o nagradi za najboljše vodenje.

Eden od Inštitutov Maxa Plancka v Potsdamu.

Druga država, ista vprašanja- ali prevzeti vodenje evropskih projektov, ali sodelovati kot partner?

Sedež uprave Združenja Maxa Plancka v Münchnu.

Glasilo Kemijskega inštituta

Razvoj trajnostnih akumulatorjev prihodnosti Obsežna evropska raziskovalna pobuda BATTERY 2030+, katere član je tudi Kemijski inštitut, je marca letos objavila dolgoročni delovni načrt raziskav, ki opisuje dejanja in ukrepe, potrebne za razvoj trajnostnih akumulatorjev za Evropsko industrijo. Prehod na podnebno nevtralno družbo namreč zahteva temeljite spremembe v načinu pridobivanja in uporabe energije. Akumulatorji so ključnega pomena za dosego tega cilja, če jih je seveda mogoče izdelati tako, da so trajnostni, varni in cenovno dostopni vključno z izjemno visoko zmogljivostjo. Tri glavne raziskovalne teme,

opredeljene v dolgoročnem načrtu, so: pospešeno odkrivanje vmesnikov in materialov, vključevanje pametnih funkcionalnosti ter proizvodnja in recikliranje kot presečna področja raziskav.

Maj 2020

GOSTILI SMO JIH V okviru Preglovih kolokvijev smo februarja gostili znanstveno predavanje prof. dr. Moniek Tromp (Zernike Institute of Advanced Materi-

als University of Groningen, Nizozemska) z naslovom ‘Observing Dynamics Processes in Energy Materials - Advanced Spectroscopy Providing Insights in Mechanisms and Performance’.

Ne le znanstvenik, tudi šahist Jure Borišek Šah je nekaj, kar me, za razliko od ostalih stvari, spremlja in navdušuje že vse življenje, pravi dr. Jure Borišek. S šahom se je začel ukvarjati že v nižjih razredih osnovne šole, za največji šahovski uspeh pa šteje osvojitev velemojstrskega naslova leta 2008 ter drugo mesto na evropskem prvenstvu do osemnajst let. Šah, na katerem sem se naučil prvih potez, je precej starejši kot jaz sam, pripoveduje Jure Borišek, raziskovalec na Teoretičnem odseku Kemijskega inštituta. Kot otrok je z domačimi in sorodniki občasno igral namizne igre kot so človek ne jezi se, karte, pa seveda šah. In prav igra s šahovnico, pri kateri je tudi največkrat zmagal, ga je kot majhnega dečka najbolj navdušila, razlaga. Resneje se je začel s šahom ukvarjati pri devetih letih, ko se je prvič udeležil tekmovanj na regijski in državni ravni. Prvi večji uspeh je prišel, ko je prvič postal državni prvak v svoji starostni kategoriji dečkov do dvanajst let. To ga je tudi prvič popeljalo na mladinsko svetovno prvenstvo. Od takrat dalje je vsako leto postal državni prvak ali podprvak v svoji kategoriji in se redno udeleževal evropskih in svetovnih mladinskih prvenstev. Pri šestnajstih

je prvič nastopil na šahovski olimpijadi in od takrat redno igra za slovensko člansko reprezentanco na ekipnih evropskih prvenstvih ter olimpijadah. Šahovskega vzornika nima, pravi, saj ga študij partij največjih svetovnih šahistov ali branje šahovskih knjig nikoli ni posebej pritegnilo. Če bi se imel možnost pomeriti s katerimkoli legendarnim šahistom, pa bi bil to šahovski velemojster Bobby Fischer ali morda Gari Kasparov.

Redne šahovske aktivnosti je sicer v zadnjem času omejil na igranje hi-

trih partij preko spleta in reševanje šahovskih problemov, ob katerih se zabava. Povsem drugačna zgodba pa so šahovska tekmovanja, ko se na partije pripravlja z vso resnostjo in tako nadoknadi ‘šahovsko lenobo’, ki ga spremlja skozi preostanek leta. ‘V igri čimbolj uživajte in se posvečajte tistim elementom šaha, ki se vam zdijo najbolj zanimivi - preučevanje otvoritev, srednje igre, končnic, strategije ali taktike’, pa je njegov nasvet vsem ljubiteljskim šahistom.

ZNANSTVENI DOSEŽKI več glukoze kot normalne, zdrave celice, večino glukoze pa pretvorijo v laktat (mlečno kislino), ki ga izločijo (Warburgov efekt). Laktat v tumorskem tkivu povzroča zakisanje, ki onemogoča normalno delovanje imunskih celic, sproži mehanizem za sintezo krvnih žil in mogoča razseljevanje rakastih celic v druge dele telesa (metastaze). Preprečevanje tvorbe laktata v tumorjih bi bistveno pripomoglo k uspešnosti imuno-terapije in radio-terapije, morda pa celo omogočalo pacientovim imunskim celicam obvladati rast in uničenje rakastih celic. Raziskovalci Odseka za biotehnologijo, in Laboratorija za Molekularno modeliranje Teoretičnega odseka Kemijskega inštituta so, z uporabo superračunalnika s presevno metodo, preiskali bazo majhnih molekul in izločili tiste, ki se prilegajo na ATP vezalno mesto PFK encima. Močno afiniteto do encima so ugotovili pri 33 spojinah, ki so bile tudi komercialno dostopne. Pri sedmih spojinah so zaznali uspešno prekinitev tvorbe laktata, istočasno pa niso kazale citostatičnih in citotoksičnih vplivov na rast rakastih cel-

ic. S specifičnimi metodami so pri vseh spojinah dokazali, da zavirajo delovanje tarčnega PFK encima in zmanjšajo glikolitični pretok na takšnega, kot je značilen za normalne, ne deleče humane celice. Avgusta 2019, so vse spojine, ki so kazale sposobnost ustaviti tvorbo

Dogajalo se je Med dobitniki nagrade ‘Prometej znanosti za odličnost v komuniciranju’ za leto 2019, ki jo podeljuje Ustanova Slovenska znanstvena fundacija, so tudi trije naši sodelavci (od leve proti desni): dr. Matej Huš, doc. dr. Marjetka Podobnik, dr. Matija Gatalo. Kemijski inštitut kot celota si je prislužil tudi priznanje za popularizacijo Mednarodnega leta periodnega sistema ter priznanje ‘Srebrni podpornik’.

Dr. Sara Drvarič Talian je za doktorsko disertacijo prejela nagrado Maksa Samca, ki jo podeljuje Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani. Disertacijo z naslovom Study of selected processes and parameters influencing the internal resistance in lithium-sulfur batteries je pripravila pod mentorstvom izr. prof. dr. Roberta Dominka.

Naš projekt NICKI - interna PoC spodbuda za dvig tehnološke stopnje inovacij - se je uvrstil med finaliste natečaja ‘Best of the Best 2020’ v kategoriji ‘Inovativnost’. Gre za natečaj za najboljše poslovne prakse, ki so ga pripravili pri AmCham Slovenija. Finalni dogodek z razglasitvijo najboljših praks bo potekal decembra letos. GOSTILI SMO JIH V okviru Preglovih kolokvijev smo februarja gostili tudi znanstveno predavanje prof. dr. Bao Lian Suja (Laboratory of Inorganic Materials Chemistry (CMI), University of Namur, Belgija) z naslovom ‘Natural Laws to Design of high Performance Nanomaterials for Energy Storage and Conversion’.

Glasilo Kemijskega inštituta

5. Teden Kemijskega inštituta Tokrat na WEBEXU!

Letošnji peti Teden Kemijskega inštituta bo potekal od 1. do 5. junija. Čeprav se, zaradi koronakrize, dogodkov ne boste mogli udeležiti v živo, jih boste lahko v živo spremljali preko spleta. Pripravljamo celo spletne oglede inštituta. V želji, da čim širšemu krogu javnosti predstavimo delovanje naše znanstvenoraziskovalne ustanove, smo za Teden kemijskega inštituta pripravili vrsto zanimivih dogodkov. Te bodo letos v znamenju vloge znanosti pri prilagajanju na podnebne spremembe ter položaju tujih raziskovalcev v slovenskem znanstvenem okolju. Gostili bomo predavanje dr. Janeza Potočnika, nekdanjega evropskega komisarja za okolje, ki bo v luči podnebnih sprememb spregovoril o pomenu upravljanja z naravnimi viri. Na omizju, ki ga pripravljamo v sodelovanju z gibanjem Mladi za podnebno pravičnost, pa bomo razpravljali o vlogi znanosti pri prilagajanju na podnebne spremembe. Gost tega omizja bo tudi mag. Danijel Crnčec, vodja projekta Nacionalni energetski in podnebni načrt (NEPN). Drugo omizje, na katerem bomo razpravljali o položaju tujih znanstvenikov v slovenskem raziskovalnem okolju in težavah,

s katerimi se soočajo pri nas, pripravljamo v sodelovanju s Francoskim inštitutom v Sloveniji. S tujimi raziskovalci in vladnimi predstavniki, pristojnimi za trg dela, bomo govorili o internacionalizaciji slovenske znanosti. Ob jutranji kavi nas bo dr. Jure Zupan popeljal v svet umetne inteligence. Gostili bomo tudi predavanji obeh lanskoletnih dobitnikov Preglove nagrade za izjemne raziskovalne dosežke, izr. prof. dr. Marjetke Podobnik in prof. dr. Mateja Praprotnika. V okviru Foruma40 pa se nam bo s svojim predavanjem predstavil dr. Matej Huš. Osrednjo slovesnost s podelitvijo prestižnih Preglovih nagrad Kemijskega inštituta za izjemne raziskovalne dosežke, smo bili zaradi koronakrize primorani odpovedati, izvedli jo bomo, ko bo to mogoče. Namesto Tedna odprtih vrat, pa vas tokrat vabimo na spletne oglede našega inštituta, v okviru katerih boste lahko z raziskovalci tudi poklepetali.

5. teden Kemijskega inštituta Ponedeljek 1. 6. 2020

Torek 2. 6. 2020

Sreda 3. 6. 2020

Četrtek 4. 6. 2020

Petek 5. 6. 2020

10.00 – 11.00

JURE ZUPAN

MATEJ HUŠ

Jutranja kava: Umetna inteligenca

Forum 40

13.00 - 14.00

MATEJ PRAPROTNIK

MARJETKA PODOBNIK

Preglova nagrada 2019

Tujci v slovenskem akademskem in znanstvenem okolju

14.30 – 15.00 Spletni ogled inštituta

Ali je CO2 lahko tudi koristen?

Slovenski prispevek evropski baterijski prihodnosti

11.00 – 12.00

10.00 – 11.00

JANEZ POTOČNIK Podnebne spremembe in pomen upravljanja z naravnimi viri

Vloga znanosti pri prilagajanju na podnebne spremembe

14.30 – 15.00 Spletni ogled inštituta

Kako z elektroni gledamo zamrznjene molekule?

Laserska ablacija in predmeti kulturne dediščine

Zakaj Slovenija potrebuje superračunalnike?

Maj 2020

ZNANSTVENI DOSEŽKI laktata pri različnih tumorigenih celičnih linijah, patentno zaščitili s PCT/EPO prijavo.

Katalizator s sinergijskim učinkom za čiščenje zraka

Lahkohlapne organske spojine (VOC - Volatile Organic Compounds), ki se večinoma izločajo v industrijskih procesih, v prometu ter iz potrošniških produktov, predstavljajo glavno skupino toksičnih in karcenogenih onesnažil v zraku. V dosežku, objavljenem v reviji Applied Catalysis B Environmental, se raziskovalci osredotočajo na danes hitro razvijajoče se raziskovalno področje za upravljanje VOCov z obdelavo industrijskega odpadnega zraka s katalizatorji. Posamezne kovinske (CuO in FeOx) in dvokovinske (CuFeOx) specije prehodnih kovin na različnih poroznih nosilcih so obetajoči cenovno ugodni katalizatorji za katalitsko oksidacijo VOC-ov v industrijskem odpadnem zraku v primerjavi s katalizatorji iz žlahtnih kovin, ki so trenutno v uporabi. Pri raziskavi so sodelovali raziskovalci Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo, Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo, Odseka za kemijo materialov in soavtorica iz Bolgarije, rezultate so objavili v reviji Applied Catalysis B Environmental.

18.00 – 19.00 predavanje

razstava

okrogla miza

spletni ogled

DARKO GOLJA Otvoritev razstave

Več informacij o dogodkih najdete na www.ki.si.

GALERIJSKA DEJAVNOST Pojav koronavirusa in z njim povezane epidemije je inštitutsko razstavno dejavnost precej ohromil. V zadnjih mesecih smo tako lahko gostili le eno razstavo, ki smo jo odprli sredi februarja. Pod naslovom V nadstropjih sonca je svoja dela na ogled postavil akademski kipar Borut Korošec.

Pri delih Boruta Korošca smo lahko občudovali predvsem zanimiv izbor kiparskih materialov, saj ustvarja predvsem iz pene sončno rumene barve in žice.

‘Korošec je s svojo posebno, slikovito in zelo intimistično kiparsko govorico v inštitutsko galerijo vnesel nekaj tiste igrivosti in duhovitosti, ki jo sam tako zelo pogrešam v galerijah sodobnih umetnosti’, je ob odprtju zapisal kustos Jiři Kočica.

Glasilo Kemijskega inštituta

Maj 2020

Novi inštitutski knjigobežnici Utrip na Kemijskem inštitutu bosta kmalu obogatili novi knjigobežnici, prostora z nekaj knjižnimi policami, kjer si bomo zaposleni lahko izposojali in si izmenjevali knjige. Na ta način bomo s skupnimi močmi spodbujali in razvijali bralno kulturo, ki je nepogrešljiv del vseživljenjskega učenja.

Knjigobežnici v obliki drevesa sta nameščeni vzastekljeni mansardi in v prvem nadstropju Preglovega centra. Namestili smo ju v počastitev letošnjega jubilejnega 50. svetovnega dneva knjige. S pomočjo več domačih založb pa bomo knjižne police kmalu tudi napolnili ter novi pridobitvi predali v uporabo. Otvoritev načrtujemo v Tednu Kemijskega inštituta v prvem tednu junija. S postavitvijo knjigobežnic, smo na inštitutu slovenskim založnikom želeli izkazati široko podporo. Zaposlene pa želimo na ta način vzpodbuditi k branju, izmenjevanju knjig tre tudi nakupom knjig v slovenskem jeziku. Knjige so nam podarili Javna agencija za knjigo RS ter založbe ZRC SAZU, UMco, Karantanija et Orbis, Pasadena, Mladinska knjiga Založba in Beletrina. DOGODKI (Tiskana izdaja) ISSN 2712-2581 Ima spletno izdajo: DOGODKI (Spletna izdaja)=ISSN 2712-259X (https://www.ki.si/o-institutu/predavanja-in-publikacije/interno-glasilo-dogodki/) Založnik: Kemijski inštitut, Hajdrihova 19, 1000 Ljubljana Uredili: Nataša Jager Radin, Brigita Pirc Fotografije: Arhiv Kemijskega inštituta Oblikovanje: Imperioo Inc d.o.o.

Tisk: Infokart d.o.o. Naklada: 150 izvodov Pogostost izhajanja: 3-krat letno Brezplačna publikacija