'Cool' predavanja

Dvorana 1. krilo

DVORANA 3. Krilo

Đir po Ruđeru 2014: sažetci predavanja

Kritičnost – most između bolesti i kristala, krijesnice i vode
Vinko Zlatić, Zavod za teorijsku fiziku

Jeste li se ikada zapitali postoji li veza izmedju zrikavaca i našeg mozga, vode i ekonomske krize ili potresa i požara? Da ta veza postoji i da je vezana uz izučavanje kritičnih fenomena kao što su sinkronizacija, fazni prijelazi ili samoorganizirana kritičnost saznat će te u ovom predavanju. Pokazat ćemo da naizgled vrlo različite pojave na vrlo različitim skalama od mikroskopskih do svemirskih imaju slično ponašanje koje se lako može razumjeti kroz kolektivne (masovne) efekte.

Nanosvijet: kvantne točke, umjetni atomi
Ivana Capan, Zavod za fiziku materijala

Kvantne točke su poluvodičke čestice čije su prosječne dimenzije oko desetak nanometara (10-9 m). Otkrivene su 80tih godina prošlog stoljeća, ali zbog svojih iznimnih svojstava još uvijek su predmet intenzivnih istraživanja. Zanimljivost kvantnih točaka leži u tome što im se svojstva (optička, električna...) mijenjaju sa promjenom oblika i veličine. U pojedinoj kvantnoj točki može se smjestiti od nekoliko desetaka do nekoliko tisuća elektrona. Baš poput atoma, energijski nivoi kvantnih točaka su kvantizirani, pa ih stoga i zovemo umjetnim atomima.

Alzheimerova bolest – velika zagonetka suvremene znanosti
Marko Košiček, Zavod za molekularnu medicinu

Danas u svijetu više od 25 milijuna ljudi boluje od ove opake, neizlječive i smrtonosne bolesti. Osim što je veliki zdravstveni problem, ova bolest predstavlja i društveno-ekonomski problem zbog velikih troškova njege oboljelih koji su u potpunosti ovisni o brizi okoline. Više od stotinu godina nakon što je po prvi put opisana, još uvijek nije moguće pouzdano dijagnosticirati ovu bolest, izliječiti je kao ni zaustaviti njezino napredovanje.

Mnoga istraživanja ukazuju kako lipidi, posebice kolesterol, imaju važnu ulogu u razvoju Alzheimerove bolesti. Što danas znamo o ovoj bolesti, o potencijalnim metodama liječenja kao i kakva je uloga lipida u njezinom razvoju, bit će riječi u ovom predavanju. Uz to, ukratko će se prikazati i rezultati istraživanja znanstvenika Instituta Ruđer Bošković, koji su doprinijeli razumijevanju uloge lipida u razvoju ove bolesti.

Elementi u tragovima – od plaže do čokolade
Željka Fiket, Zavod za istraživanje mora i okoliša

Elementi u tragovima su kemijski elementi prisutni u svemu što nas okružuje u vrlo niskim koncentracijama. Prema učinku koje imaju na organizme možemo ih svrstati u one koji su esencijalni (neophodni), npr. Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Se i Zn i one koji su potencijalno toksični kao Ag, Al, As, Cd, Pb i Ni. Sama prisutnost toksičnih elemenata u nekom organizmu ne znači nužno rizik za njegovo zdravlje. Također, određeni esencijalni elementi (npr. Co, Cr, Fe, Mn, i Se) mogu biti toksični ukoliko su prisutni u previsokim koncentracijama. Brojna istraživanja bave se određivanjem raspodjele elemenata u tragovima u različitim prirodnim sustavima i organizmima, istraživanjem mehanizama koji uvjetuju njihovu distribuciju i redistribuciju te prostora akumuliranja ili trajnijeg odlaganja.

Zdrav ekosustav osnova je i ljudskog zdravlja. Tako npr. sedimenti predstavljaju prihvatnu sredinu za brojne elemente u tragovima prirodnog i antropogenog porijekla te njihovim istraživanjem dobivamo prijeko potrebne informacije o stupnju opterećenosti promatranog sustava ili njegovih pojedinih dijelova te smjernice za njegovu daljnju zaštitu i očuvanje. Zbog sve većeg utjecaja čovjeka na okoliš javila se potreba za kontrolom i stalnim praćenjem razine elemenata u tragovima u prehrambenim proizvodima, boljem razumijevanju njihovih potencijalnih toksikoloških karakteristika kao i za razvojem i primjenom novih metodologija koje jamče sigurnost proizvoda i procesa.

Istraživanja elemenata u tragovima u hrani doprinose saznanjima o njihovoj bioraspoloživosti te pružaju informacije potrebne da se ispune zahtjevi za kvalitetom te razviju standardi koji reguliraju najvišu dopuštenu koncentraciju pojedinih elemenata.

Tajne starenja i besmrtnosti
Ivica Rubelj, Zavod za molekularnu biologiju

Starenje zaokuplja čovjeka otkad je postao svjestan tijeka vremena i neumitnosti propadanja tijela. Unatoč golemom interesu i pokušajima da se utječe na starenje, ono je ostalo nedokučiv misterij - sve do nedavno! Znanstvena otkrića u proteklih nekoliko godina su uvelike razjasnila mehanizme starenja od molekularne razine u stanicama do procesa starenja organizma, ali i na razini starenja populacije.

Usporedo sa spoznajama o mehanizmima starenja rastu i naša saznanja o tome kako se boriti protiv takvih procesa. Svjedoci smo ubrzanog razvoja metoda koje nam omogučavaju da aktivno moduliramo svoje starenje i otvaraju prespektive da se značajno produži ljudski vijek uz produženje vitalnosti i zdravlja.

Kiralnost molekula: život s druge strane ogledala
Srećko Kirin, Zavod za kemiju materijal

Kiralnost je svojstvo molekula kod kojih se zbog prostornog rasporeda atoma, molekula (original) ne može poklopiti sa svojom ogledalnom slikom. Proteini i nukleinske kiseline, iznimno važne molekule za život kakvog poznajemo, su homokiralne, tj. u prirodi se može naći samo original, ali ne i njegova ogledalna slika. U predavanju će biti govora o (homo)kiralnosti i njenim posljedicama, primjerice na razvoj novih lijekova.

Nova era u istraživanju tumora
Tamara Čačev, Zavod za molekularnu medicinu

Projektom humanog genoma, kojim je određena sekvenca DNA čovjeka, započela je nova era u molekularnoj biomedicini. Više od 99.9 % genoma zajedničko je svim ljudima, a svega 0.1 % različitosti određuje primjerice naš izgled, boju kose i očiju, ali i različitu sklonost obolijevanju od čitavog niza bolesti. Zahvaljujući intenzivnim istraživanjima u području molekularne biologije tumora u proteklih tridesetak godina, te razvoju prateće tehnologije, danas o genetici raka, njegovovom nastanku i napredovanju znamo jako puno.

No, svako riješena molekularna „zagonetka“ otvara čitav niz novih pitanja na koje tek trebamo pronaći odgovor. Ovim predavanjem dobit ćete uvid u to gdje smo danas na tom putu, koja su temeljna genetička obilježja svih tumora, te koji su suvremeni pristupi u razvoju novih ciljanih „pametnih“ lijekova.

Neuroprotekcija - mogu li nam pomoći antioksidansi iz hrane
Maja Jazvinšćak Jembrek, Zavod za molekularnu medicinu

Neuroprotekcija u najširem smislu podrazumijeva sve mehanizme koji služe zaštiti živčanih stanica, odnosno smanjenju oštećenja i odumiranja neurona koje se javlja u akutnim stanjima (moždani udar, trauma mozga), kroničnim neurodegenerativnim bolestima (Parkinsonova i Alzheimerova bolest) ili pak tijekom normalnog procesa starenja. Jedan od vodećih uzroka odumiranja neurona je oksidacijski stres, stanje u kojem se unutar stanice nakupljaju vrlo reaktivne molekule kisika i dušika koje oštećuju strukturu i funkciju staničnih makromolekula (proteina, nukleinskih kiselina, lipida i ugljikohidrata).

Brojni spojevi iz hrane biljnog porijekla, među kojima treba posebno izdvojiti polifenole, a unutar njih istaknuti skupinu flavonoida, pokazuju vrlo jako antioksidacijsko djelovanje. Polifenoli iz zelenog čaja i crnog vina samo su neki od primjera. Rezultati brojnih istraživanja upućuju na to da konzumiranje većih količina antioksidansa biljnog porijekla može djelovati neuroprotektivno. No, ima i takvih istraživanja koja upućuju na upravo suprotne učinke: u određenim okolnostima antioksidansi mogu djelovati prooksidativno (dakle, pojačavati oksidacijski stres), a također mogu smanjiti učinkovitost endogenih staničnih mehanizama koji su se evolucijski usavršavali upravo za obranu od oksidacijskog stresa.

Mnogi ljudi konzumiraju razne farmaceutske pripravke koji sadrže koncentrirane ekstrakte prirodnih antioksidansa u uvjerenju da rade na zaštiti svojih neurona i prevenciji poremećaja čiji se razvoj i progresija vezuju uz oksidacijski stres – jesu li u pravu saznat ćete na predavanju.

Protutumorska terapija budućnosti
Ana-Matea Mikecin, Zavod za molekularnu medicinu

Tumor je jedna od najraširenijih bolesti u modernom svijetu koja na sam spomen izaziva osjećaj neizvjesnosti i nemoći. Poznao je da je konvecionalna terapija tumora često neefikasna te uz to izaziva teške nuspojave. Sigurno smo se svi bar jednom upitali: kada će već jednom biti pronađen lijek protiv raka?! U posljednjih 10 godina došlo je do značajnog pomaka u razvoju antitumorske terapije te se nalazimo na početku nove ere u borbi protiv ove sveprisutne bolesti. Što je ciljana antitumorska terapija, kako radi terapija nanočesticama, kako nam je virus HIV-a pomogao u potrazi za lijekom protiv raka, može li se uklanjanje tumora pospješiti toplinom i mnogo više saznajte u predavanju o protutumorskoj terapiji budućnosti

Glasnici iz svemira
Biljana Lakić, Zavod za eksperimentalnu fiziku

Čestice koje na Zemlju stižu iz svemira donose priče o dalekim egzotičnim mjestima, objektima i pojavama. Astročestična fizika nastoji razumjeti te najburnije ali oku često nevidljive događaje u svemiru. U predavanju bi bili predstavljeni najzanimljiviji astročestični eksperimenti, a u nekima od njih sudjeluju i znanstvenici s Instituta Ruđer Bošković.

Fotosinteza – zelena energije budućnosti
Hrvoje Fulgosi, Zavod za molekularnu biologiju

Prva fotosinteza pojavila se na Zemlji prije 3,5 milijardi godina. Evoluirajući u proces koji sakuplja svjetlost, cijepa molekule vode da bi proizveo kemijsku energiju i pri tome oslobađa kisik, fotosinteza je promijenila život na Zemlji. Danas je naše postojanje u potpunosti ovisno o fotosintezi koja nas prehranjuje i omogućava disanje. Koristeći fosilna goriva izgaramo energiju Sunca koju je milijunima godina pohranjivala fotosinteza mikroorganizama i biljaka. Hoće li umjetna fotosinteza u budućnosti pokretati naše automobile i pri tome uklanjati ugljični dioksid iz atmosfere? Možemo li napraviti fotosintezu učinkovitiju od biljaka?

Gama astronomija – novi pogled u svemir
Iva Šnidarić, Zavod za eksperimentalnu fiziku

Gama-astronomija, kao novo područje astrofizike, istražuje svemir opažanjem elektromagnetskog zračenja vrlo visokih energija. Ovo gama-zračenje dolazi nam iz objekata u kojima se događaju najsilovitiji procesi u svemiru i koji su povezani s crnim rupama, neutronskim zvijezdama, ostacima eksplozija zvijezda (supernova), ali i mogućim novim i nepoznatim izvorima zračenja. Gama-zračenje opažamo uređajima koji su smješteni na satelitima ili na Zemlji. Zbog toga što je naša atmosfera nepropusna za gama-zrake, teleskopima na Zemlji ovo zračenje opažamo posredno, opažajući pljuskove čestica stvorenih upadom gama-zraka u atmosferu i njihovom apsorpcijom.

U predavanju će se prikazati kako izgleda naša galaksija te kako izgleda svemir promatran gamateleskopima sa Zemlje i iz satelita te koji su to izvori koji tako silovito zrače.

Kako potaknuti nanočestice na samouređenje?
Maja Buljan, Zavod za fiziku materijala

Nanočestice su vrlo mali dijelovi materije čija je veličina usporediva sa milijunitim dijelom milimetra. Upravo zbog tako malih dimenzija, nanočestice često pokazuju svojstva bitno drugačija od većih dijelova iste materije. Osim toga, nanočestice su iznimno zanimljive za tehnološke primjene u uređajima poput računala, mobitela, solarnih ćelija, detekrora i sl. Jedno od važnih svojstava materijala sa nanočesticama, a o kojem jako ovisi njegova primjenjivost, je pravilan raspored nanočestica u materijalu.

Veliki problem je kako natjerati takve iznimno sitne dijelove materije da se pravilno poslože. U predavanju ćemo pokazati čudesne zakone prirode koji tjeraju nanočestice na spontano pravilno uređivanje – samouređenje i to unutar raznih stakala. Poznavanjem tih zakona moguće je dobiti pravilno uređene rešetke nanočestica u staklima bez puno muke. Osim neobičnog samouređenja, pokazat ćemo kako natjerati iste nanočestice da napuste materijal, ostavljajući za sobom pravilno uređene nanošupljine. Tako pripremljeni materijali su vrlo pogodni za razne primjene u nanotehnologiji, a posebno za izradu uređaja za prikupljanje i pohranu solarne energije.

„Pokvareni telefoni“ u razgovoru između neurona
Jasminka Štefulj, Zavod za molekularnu biologiju

Komunikacija između živčanih stanica (neurona) stoji u podlozi svih moždanih funkcija, uključujući i složene procese poput mišljenja, učenja, pamćenja, odlučivanja i planiranja. Smetnje u komunikacijskim kanalima između neurona mogu dovesti do nastanka ozbiljnih psihičkih i mentalnih poremećaja poput depresije, anksioznosti, shizofrenije, različitih oblika ovisnosti i sl. U ovom predavanju saznat ćete kako neuroni komuniciraju pomoću kemijskih tvari koje nazivamo neurotransmiteri, što se danas zna o uzrocima nastanka „pokvarenih telefona” u razgovorima između neurona te na koji način znanstvenici Instituta Ruđer Bošković istražuju ovu važnu temu.