Pages Menu
TwitterRssFacebook
Categories Menu

Posted on 26.12.18 in Inštituti

Najvidnejši dosežki Instituta Jožef Stefan v letu 2018

Najvidnejši dosežki Instituta Jožef Stefan v letu 2018

doc. dr. Uroš Tkalec, sodelavec Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan”:

Revija Science Advances je objavila članek Mosaics of topological defects in micropatterned liquid crystal textures, katerega avtorji so Dae Seok Kim in Dong Ki Yoon z južnokorejskega inštituta KAIST, Simon Čopar s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani ter Uroš Tkalec, sodelavec Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan”. V članku je predstavljena eksperimentalna metoda za kontrolirano tvorjenje mikroskopsko urejenih razporeditev topoloških defektov v tankih plasteh nematskih in smektičnih mezofaz tekočih kristalov z uporabo mikrostrukturiranih površin. Nastali vzorci so izjemno robustni, barviti in odzivni na spremembe debeline plasti oziroma temperaturo. Pokrivajo lahko več kvadratnih centimetrov površine, se pokoravajo simetrijskim pravilom o ohranitvi topološkega naboja in obenem spominjajo na mozaične oziroma vitražne motive iz keramike ali stekla.

doc. dr. Tadej Rojac, sodelavec Odseka za elektronsko keramiko

Sodelavec Odseka za elektronsko keramiko doc. dr. Tadej Rojac je s kolegi iz Avstralije, Švice in Francije v reviji Nature Communications objavil članek Frequency-dependent decoupling of domain-wall motion and lattice strain in bismuth ferrite. S strukturnimi analizami vzorcev pod električnim poljem so odkrili nenavadno mehansko deformacijo nekaterih zrn v polikristalinični matrici bizmutovega ferita. Deformacija zrn, v katerih prevladuje t. i. intrinsični piezoelektrični odziv, se zmanjšuje s padajočo frekvenco polja, kar je nasprotno od deformacije zrn, v katerih prevladuje dinamika domenskih sten. Mehanizem so razložili z analitičnim modelom in tako potrdili ključno vlogo anizotropije v električni prevodnosti, ki izhaja iz različno orientiranih prevodnih domenskih sten v posameznih zrnih v polikristalinični matrici.

Sodelavci Odseka za biokemijo, molekularno in strukturno biologijo ( Boris Turk, matej Vizovišek, Robert Vidmar,, Marko Fonovič, Gergy Mikhaylov, Andreja Bratovš, Vito Turk, Olga Vasiljeva)

Sodelavcem Odseka za biokemijo, molekularno in strukturno biologijo Instituta »Jožef Stefan« sta uspela dva pomembna dosežka. V preglednem članku v reviji Trends in Biochemical Sciences so Boris Turk, Matej Vizovišek, Robert Vidmar in Marko Fonovič skupaj s še dvema kolegoma iz tujine predstavili svetovne trende za iskanje boljših metod neinvazivne diagnostike in novih biomarkerjev za boljšo stratifikacijo pacientov in hitrejše odkrivanje bolezni, vključno z rakom. V članku Zmečkane nanostrukture aluminijevega hidroksida kot sredstvo za deregulacijo tumorskega mikrookolja za zdravljenje raka v reviji Nano Letters pa se Georgy Mikhaylov, Andreja Bratovš, Vito Turk, Boris Turk in Olga Vasiljeva skupaj s šestimi kolegi iz tujine zdravljenja raka lotevajo z nanomateriali. Le-ti so zaradi svojih edinstvenih fizikalno-kemijskih lastnosti v zadnjem času postali središče multidisciplinarnih raziskav v smeri razvoja zdravljenja raka naslednje generacije.

 

Raziskovalci Instituta “Jožef Stefan” I. Urbančič, M. Garvas, H. Majaron, B. Kokot, P. Umek, Z. Arsov, T. Koklič, M. Škarabot, I. Muševič in J. Štrancar (F5) ter M. Čeh (CEMM in K7)

Raziskovalci Instituta “Jožef Stefan” I. Urbančič, M. Garvas, H. Majaron, B. Kokot, P. Umek, Z. Arsov, T. Koklič, M. Škarabot, I. Muševič in J. Štrancar (F5) ter M. Čeh (CEMM in K7) so skupaj z raziskovalci Univerze v Oxfordu (UO) F. Schneiderjem, S. Galiani in C. Eggelingom ter raziskovalci University College Dublin (UCD) razkrili povezavo med vdihovanjem nanodelcev, lipidnim ovijanjem ter sprožanjem koagulacijske signalne kaskade v pljučnem epiteliju. Pri tem so ključno vlogo igrali tudi nedavno postavljeni super-ločljivi fluorescenčni STED-mikroskop na IJS, prenos znanja o STED iz UO in nove tehnike proteomike na UCD. Delo z naslovom Nanoparticles Can Wrap Epithelial Cell Membranes and Relocate Them Across the Epithelial Cell Layer je bilo objavljeno v ugledni reviji Nano Letters.

Sodelavca Odseka za biotehnologijo Milica Perišić Nanut in Janko Kos

Sodelavca Odseka za biotehnologijo Milica Perišić Nanut in Janko Kos sta v ugledni reviji Seminars in Cancer Biology s faktorjem vpliva 10,2 objavila članka Cysteine cathepsins: Their biological and molecular significance in cancer stem cells in NK cells shape pancreatic and oral tumor microenvironments; role in inhibition of tumor growth and metastasis o vlogi cisteinskih peptidaz v tumorskih matičnih celicah (TMC) in njihovi regulaciji v naravnih celicah ubijalkah (NK-celice). TMC so glavni dejavnik heterogenosti tumorjev in njihove odpornosti proti konvencionalni terapiji, njihovo delovanje določajo tudi cisteinske peptidaze. TMC so poleg konvencionalne protitumorske terapije odporne tudi proti imunoterapiji, izjema so NK-celice. Vendar sčasoma tudi NK-celice izgubijo citotoksičnost, tudi zaradi povečanega izražanja endogenega zaviralca cisteinskih peptidaz cistatina F. Preprečitev delovanja cistatina F se kaže kot obetavna metoda za izboljšanje delovanja NK-celic pri imunoterapiji raka.

Raziskovalci Instituta “Jožef Stefan” N. Aničić, M. Vukomanović in D. Suvorov (Odsek za raziskave sodobnih materialov, K9) in Tilen Koklič (Odsek za fiziko trdne snovi, F5)

Raziskovalci Instituta “Jožef Stefan” N. Aničić, M. Vukomanović in D. Suvorov (Odsek za raziskave sodobnih materialov, K9) in Tilen Koklič (Odsek za fiziko trdne snovi, F5), so razkrili osnovne principe kontaktnega mehanizma protimikrobnega delovanja MgO. Potrdili so ključno vlogo površinskih defektov MgO pri hidrolizi, antibakterijski aktivnosti in ROS-generaciji ter nakazali pomembne smernice pri nadaljnjem oblikovanju medicinskih pripomočkov z vsebnostjo MgO. Ugotovitve so objavili v reviji Small, ki je ilustracijo raziskave izbrala tudi za naslovno stran revije.

Sodelavci Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” Nejc Janš, Andrej Zorko, Matjaž Gomilšea, Matej Pregelj in Martin Klanjšek

Revija Nature Physics je objavila članek z naslovom Observation of two types of fractional excitation in the Kitaev honeycomb magnet sodelavcev Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan”, Nejca Janše, Andreja Zorka, Matjaža Gomilška, Mateja Preglja in Martina Klanjška ter kolegov iz Švice. V članku je opisana prva čista potrditev obstoja dveh tipov anyonskih kvazidelcev v plastovitem kristalu α-RuCl3, ki velja za najboljšo uresničitev šestkotne Kitaeve mreže. Desetletje stara odmevna Kitaeva napoved je po svetu sprožila številne eksperimentalne poskuse potrditi obstoj anyonov. Odkritje je pomembno tudi zato, ker prav anyoni, s katerimi je mogoče izvajati operacije vezanja, ponujajo eno izmed najobetavnejših podlag za topološko kvantno računalništvo.

Raziskovalci Odseka za kompleksne snovi Instituta »Jožef Stefan« pod vodstvom prof. dr. Dragana Mihailovića

V reviji Science Advances je izšel nov članek raziskovalcev Odseka za kompleksne snovi Instituta »Jožef Stefan« pod vodstvom prof. dr. Dragana Mihailovića. Superprevodniki so znani po tem, da nimajo električnega upora, kar je ena izmed posledic makroskopske kvantne narave tega pojava. Vendar se je izkazalo, da to ne velja vedno. V eksperimentu, ki sta ga izvedla Ivan Madan in Jože Buh, so s kratkimi laserskimi sunki pokazali, da je mogoče superprevodne nanožice z majhnimi premeri spraviti v metastabilno kvantno stanje, v katerih je upor različen od nič in ga je mogoče kontrolirati. Odkritje napoveduje nov temeljni kvantni pojav neravnovesnih superprevodnih stanj, povezan s kvantnim kaosom, hkrati pa je zanimivo tudi z vidika razvoja novih detektorjev posameznih fotonov v kvantnih šifriranih komunikacijah in detekciji elementarnih delcev.

Revija Nature Communication je objavila delo sodelavca Odseka za tehnologijo površin in optoelektroniko prof. dr. Uroša Cvelbarja in kolegov korejske univerze KAIST The creation of electric wind due to the electrohydrodynamic force. V delu poročajo o neposrednem dokazu, da nastane električni veter zaradi elektrohidrodinamske sile, ki jo povzroči sklopitev nabitih delcev v plazmi z nevtralnimi delci. Ta pojav ima zelo dolgo zgodovino in je popularen znanstveni predmet, saj naj bi predstavljal enega od osnovnih mehanizmov v naravnih pojavih, vključno s konvekcijo ionov in nevtralnih delcev v planetarnih atmosferah in gibanju nevtralnih delcev v električnih razelektritvah. Razjasnitev tega pojava bo najverjetneje našla novo mesto v razumevanju sklopitve nabitih delcev z nevtralnimi na različnih področjih od procesnih plazem, fuzije, astrofizike do vesoljskega pogona.

 Skupina raziskovalcev iz Slovenije

Eden prvih poskusov, da bi razumeli nabojno dinamiko v sistemih z mešano valenco, je iz leta 1939, ko je Evert Verwey, danski kemik, opazil nenaden skok upornosti magnetita blizu -150 °C. Sedaj skupina raziskovalcev iz Slovenije in Nemčije v zadnji številki revije Science Advances poroča o podobnem Verweyevem prehodu v popolnoma drugačnem sistemu, sestavljenem iz negativno nabitih molekul kisika. Spojina Cs4O6 prehaja med stanjem, kjer so v strukturi vse enote O2x- enake v stanje z dobro definiranimi superoksidnimi O2- in peroksidnimi O22- anioni. Preboj te študije je v tem, da so raziskovalci odkrili urejanje naboja v relativno enostavni strukturi, kjer se pričakujejo novi fizikalni pojavi zaradi sklopitve med različnimi prostostnimi stopnjami, značilnimi za negativno nabite kisikove molekule.

Foto: advances.sciencemag.org

 

Post a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *