Hidrogelovi na bazi kopolimera dimetilaminoetil-metakrilata i metakrilne kiseline: Sinteza i primena u uklanjanju jona bakra iz otpadnih voda
Dušan Matić (2007), Crvenka, 2. razred, Gimnazija “Laza Kostić”, Novi Sad
Mentor:
Filip Koldžić, student doktorskih studija na EPFL
Teški metali koji se iz različitih izvora ispuštaju u životnu sredinu zagađuju prirodne resurse poput vode, zemlje i vazduha i predstavljaju ključne uzročnike trovanja. Hidrogelovi su polimerni materijali sa umreženom strukturom koja im omogućava da efikasno apsorbuju vodu, a zahvaljujući prisustvu odgovarajućih funkcionalnih grupa u njihovoj strukturi, ovi materijali su sposobni da uklone jone teških metala iz vodenih sistema. Cilj ovog rada bila je sinteza hidrogelova na bazi dimetilaminoetil-metakrilata (DMAEMA) i metakrilne kiseline (MAA) i njihova primena u uklanjanju jona bakra iz vode.
Uspešno su sintetisana tri hidrogela na bazi DMAEMA i MAA u molskim odnosima 10:0, 9:1 i 8:2. Određen je njihov stepen bubrenja na pH vrednostima 2, 4, 5 i 7 i potvrđeno je da su sintetisani hidrogelovi pH osetljivi. Ovi hidrogelovi uspešno su primenjeni u sorpciji jona bakra iz vode pri različitim pH vrednostima, čime je pokazana mogućnost njihovog korišćenja za uklanjenje Cu2+ jona iz otpadnih voda. Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti da je pH vrednost 4 optimalna za postizanje maksimalne efikasnosti sorpcije bakarnih jona, koja u tom slučaju iznosi 91,4%.
Sinteza 8-((2-aminoetil)amino)-kofeina i ispitivanje njegovog inhibitornog dejstva na himotripsin
Jana Miloradović (2005), Požarevac, 4. razred, Požarevačka gimnazija u Požarevcu
Mentori:
Pavle Križan, student master studija Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu
Ivan Borković, student master studija Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu
Himotripsin je enzim koji učestvuje u digestiji proteina. Biosinteza ovog enzima u odgovarajućim količinama je važna za održavanje homeostaze u ćelijama. Za lečenje bolesti kod kojih dolazi do prekomernog lučenja proteaza, potrebno je sintetisati inhibitore koji se mogu koristiti kao lekovi za ove bolesti. Kofein je prirodni alkaloid i najrasprostranjenija psihoaktivna supstanca na svetu. Pored toga što se koristi za poboljšanje fizičkih i kognitivnih performansi, koristi se i kao inhibitor. C-8 supstituisani derivati kofeina su se pokazali kao efikasni inhibitori enzima. Shodno tome, jedinjenje 8-((2-aminoetil)amino)-kofein je izabrano za ispitivanje inhibitornog dejstva na himotripsin. Na osnovu molekulskog dokinga pretpostavljen je način vezivanja ovog jedinjenja i himotripsina. Utvrđeno je da je IC50 vrednost 6,80 mM. Iako je vrednost IC50 visoka, ovo je obećavajuća struktura, s obzirom na široku upotrebu prekursora, tj. kofeina.
Sinteza i karakterizacija elektrohemijskog citosenzora modifikovanog slojevitim ugljeničnim nanocevima i poliargininom
Olga Jevtić (2006), Subotica, 3. razred, Gimnazija “Svetozar Marković”
Mentori:
Nina Gavrilović, studentkinja Fakulteta za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu
Anđela Stojičić, studentkinja Medicinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu
Elektrohemijski citosenzori se sve više upotrebljavaju za određivanje koncentracije ćelija. Precizno određivanje koncentracije ćelija u uzorku važno je zbog proučavanja tkiva i patogeneze bolesti u medicinskim laboratorijama. Ovo istraživanje je obuhvatalo razvijanje i karakterizaciju elektrohemijskog citosenzora za određivanje koncentracije suspenzije ćelijske linije humanog nesitnoćelijskog karcinoma pluća H460. U ovu svrhu korišćena je elektroda od staklastog ugljenika modifikovana slojevitim ugljeničnim nanocevima i elektropolimerizovanim argininom. Metodom ciklične voltametrije utvrđeno je da je optimalno trajanje polimerizacije arginina 16 ciklusa, kako bi se maksimizirao broj adheriranih ćelija na površinu elektrode. Utvrđeno je da elektrodni materijal poseduje kapacitivna svojstva koja proporcionalno rastu sa povećanjem koncentracije suspenzije ćelija (eng. cell suspension – CS) na elektrodi. Metodom voltametrije pravougaonih talasa utvrđeno je da kapacitivna svojstva elektrode potiču od CS. Stabilnost elektrodnog materijala ispitana je metodom ciklične voltametrije u trajanju od 255 ciklusa. Smanjenje širine voltamograma za 5,6% ukazuje na njegovu dobru stabilnost. Metodom elektrohemijske impedansne spektroskopije određeno je ekvivalentno kolo koje prikazuje elektrohemijske procese u skladu sa eksperimentalnim uslovima. Dokazano je da sintetisan citosenzor može da se koristi za određivanje koncentracije CS ćelijske linije H460 metodom voltametrije pravougaonih talasa (R2= 0,926) i elektrohemijske impedansne spektroskopije (R2= 0,992).
