Програм научноистаживачког рада Природно-математичког факултета у Крагујевцу за период од 01. 01. 2012- 31. 12. 2015. године

 

 

На Природно-математичком факултету у Крагујевцу се обавља научноистраживачки рад у циљу развоја науке и стваралаштва, унапређења делатности високог образовања, односно унапређивања квалитета наставе, усавршавања научног подмлатка, увођења студената у научноистраживачки рад.

 

План научноистраживачког рада Природно-математичког факултета у Крагујевцу је припремљен у складу са постојећим стањем научноистраживачког рада на Факултету, Статутом Природно-математичког факултета, Стратегијом научно-технолошког развоја Министарства за науку и технолошки развој Републике Србије, Законом о научноистраживачкој делатности и Законом о иновационој делатности.

 

Програм научноистраживачког рада се одвија у оквиру пројеката који реализују тимови истраживача и стручних сарадника.

           

Основна програмска оријентација Факултета обухвата:

 

1.         Активности на пројектима, који су прихваћени од стране Министарства за науку и технолошки развој Републике Србије:

 

Ø      Испитивање реакција Pt(II), Au(III) и Pd(II) јона, као и комлекса ових јона метала, са различитим пептидима који у бочном ланцу садрже L-аминокиселине метионин, хистидин и цистеин. Испитивање механизма ових реакција применом различитих спектроскопских (NMR, UV-Vis, IR) i електрохемијских метода. Реакције комплекса Pt(II), Au(III) и Pd(II) са пептидима изучаваће се у широком интервалу (2,00 < pH < 10,00), са посебним освртом на биолошку pH вредност. Планирана је синтеза, спектроскопска и рендгенско-структурна карактеризација комплекса Au(III), Pt(II) и Pd(II) са пептидима различите дужине низа. Резултати постигнути у оквиру ових испитивања поредиће се са одгоарајућим литературним подацима и изводити закључци о могућим механизмима антитуморског и токсичког деловања комплекса Pt(II) и Pd(II). Планирана је синтеза и карактерисање нових комплекса јона есенцијалних микроелемената са различитим 1,3-пропандиаминтетра ацетатима. Применом електрохемијских метода и биосензора испитиваће се интеракција курукумина и серотонина са ДНК у присуству различитих јона метала.

Ø     Испитивање реакција формирања комплекса између различитих метала и органских молекула који имају примену или потенцијалну примену у медецини, фармацији и биотехнолошким областима. Биће синтетизовани нови комплекси Pd(II) и Pt(II) са аминским лигандима, уз испитивање њихових антиинфламаторних и антирадикалских активности. Новодобивени комплекси ће бити тестирани као потенцијалне вештачке металопептидазе и инхибитори сојине липоксигеназе. Очекује се да ће употреба Pd(II) комплекса као катализатора Хекове реакције и нових јонских течности знатно побољшати Хеков реакциони протокол. Осим тога, успешна синтеза неких нових пиразолских и пиразолонских деривата са значајним биолошким потенцијалом. Такође се очекује синтетичка примена Вилсмајерове  реакције на дериватима 3-аминопиразола. Планира се синтеза нових комплекса прелазних метала и лиганада  типа етилендиаминдиацетата, са хиралним угљеником. Испитаће се њихова in vitro антимикробна и антитуморна активност. Испитаће се мултиплицитет дирадикала флуорантена, зетрена и диметиленполиацена. На бази израчунавања активационих енергија нафтоксида свих алкалних метала, биће објашњена различита реактивност њихових 1-, 3-  и 6-положаја.

 

Ø      Добивање бољих корекционих којефицијената за калибрациони фактор за WBC и калибрациони фактор за неутронску дозу за CR-39 детектор. Одрећивање средње вредности концентрације радона у просторијама Крагујевца и околоине и садржаја радионуклеотида у тлу, биљкама и храни. Физичко-математичко моделирање биолошких система за процену утицаја зрачења на тело човека. Оптичка влакна као сензори зрачења. Формирање корисничког интерфејса за очитавање резултата експеримената мерења радона на даљину у реалном времену.

Ø      Развој мултидисциплинарног аспекта истраживања у области биомедицинских наука са акцентом на синтезу, изоловање и преклиничко испитивање биоактивних супстанци (БАС), као и примена молекуларних маркера у терапији пацијената. Планирана испитивања обухватају следеће сегменте: (1) Дизајнирање, изоловање, синтезу и карактерисање биоактивних синтетичких једињења; (2) Дефинисање биолошких ефеката и механизама делованја БАС; (3) Дефинисаљње улоге одређених биомаркера БАС-и у преклиничким и клиничким испитивањима пацијената са малигним туморима; (4) Информатичка подршка и статистичка обрада резултата итд.

Ø      Оптимизација практичне примене електрохемијских генерисаних електрофилних селенских и сумпорних врста добивених из дифенил-диселенида, односно дифенилдисулфида. Ови интермедијери ће се користити за трансформацију полиолефинских и/или хидроксиолефинских природних и синтетичких једињења у природне производе као што су куркуменски етар, цинеол и др. Синтетичка примена адиције електрохемијски генерисаних халогена (нарочито брома) на неке незасићене и полинезасићене природне производе. Затим, препаративна примена електрохемијског халогеновања неких ароматичних природних производа и оцена биолошке активности награђених једињења. Очекује се такође успешна синтеза фероценских епоксида ициклопропна, који ће бити карактерисани спектроскопски, електрохемијски и у погледу биолошке активности и могуће примене у хемији материјала. Синтеза различитих фероцена и процена њихове активности.

Ø      Испитивање механизма реакција комплекса прелазних метала са биолошки значајним једињењима, као што су амино-киселине, пептиди, нуклеозиди, нуклеотиди, фрагменти ДНК и другим биолошки значајним једињењима може допринети бољем разумевању  многобројних процеса одговорних за физиолошку, али и фармаколошку активност јона метала. Такође, предвиђено је испитивање и утицаја антитуморских лекова на бази комплекса јона прелазних метала на структуру и особине ћелијских мембрана и на функцију ћелија имуног система. Реакције ће се изучавати у зависности од физичких и хемијских параметара као што су температура, притисак, утицај концентрације реактаната, јонске јачине, pH, утицаја природе растварача, итд. За испитивања ће се користити различите експерименталне методе: UV-VIS спектрофотометрија, метода заустављеног тока (stopped-flow), NMR и IR спектроскопија, HPLC метода, MALDI-TOF и другe. Предвиђено је изучавање  кинетике и механизама реакција циклизације незасићених алкохола и утицај различитих адитива на принос и брзину стварања цикличних етара. Велика пажња биће посвећена DFT израчунавањима. Циљ ових испитивања је да се утврде оптимални услови под којима се комплекси јона прелазних метала могу применити у медицини, као и услови под којима ће њихова биолошка активност бити највећа.

Ø      Проучавање критичних особина полимера на фракталним и еуклидским структурама биће проучавано у зависности од степена крутости полимера, десорпција и расплитање полимера под дејством спољашње силе, уређене и неуређене фазе компактних полимерних конфигурација.

Ø      Истраживаће се у области основа квантне механике (проблем мерења и интерпретације) и теорије отворених квантних система (нпр. декохеренције) као и њихова примена у савременим технологијама-нанотехнологији и квантној технологији (квантно рачунање и квантна информатика), са нагласком на динамику конфигурације великих молекула (нпр. биомолекула).

Ø      Проучаваће се Монте Карло симулација интеракције фотона јонизујућег зрачења са оксидом гејта RADFET дозиметара. Везано за овај тип дозиметара, истраживали би се дефекти изазвани јонизујућим зрачењем у оксиду и на међуповршини оксид/полупроводник радијационо осетљивих, дозиметријских pMOS транзистора (RADFETs).

Ø      Предложени пројекат сачињавају области везане за природне и синтетичке активне принципе биљака као и испитивање активности у in vivo и  in vitro условима. Предмет испитивања су одабране, мало испитиване биљке нашег поднебља, за које се зна да имају примену у народној медицини; њихов хемијски састав, са акцентом на природна ароматична једињења из групе фенолних киселина, фенилпропана, кумарина и флавоноида; испитивање активности, in vitrо: са посебним освртом на антибактеријску, антифугалну и антиоксидативну активност, као и антикоагулативну активност, in vivo: испитивање активности серум ензима, испитивање оксидоредукционих ензима; укључивање специфичних биохемијских параметаракоја би се одређивала у телесним ткивима; QSAR модификација хемијске структуре природних производа у функцији ефикасније активности.

Ø      У области информатике радиће се на проблима развоја информатичке подршке, на изради customized-специфичног (прилагођеног) софтвера за аутоматска мерења и управљање