Bijenička cesta 54 10000 Zagreb

tel. 01 4561 111fax. 01 4680 084

info@irb.hr www.irb.hr/otvoreni-dani

Otvoreni dani

Instituta Ruđer Bošković

6. - 8. svibnja 2010.

Cijenjeni posjetitelji,

Posebna mi je čast zaželjeti vam dobrodošlicu na Institut Ruđer Bošković (IRB), vodeću i najveću znanstveno-istraživačku instituciju od posebnog značenja za znanost i razvoj Republike Hrvatske u područjima prirodnih znanosti i biomedicine. Djelatnici Instituta i ja osobno, posebno smo ponosni na ovu vrijednu inicijativu i organizaciju Otvorenih dana kad IRB po četvrti put otvara svoja vrata svim zainteresiranim građanima Zagreba i cijele Hrvatske. Organizaciju Otvorenih dana pokrenula je prominentna znanstvenica Instituta pok. prof. dr. sc. Greta Pifat-Mrzljak koja je predano radila na popularizaciji znanosti u Hrvatskoj te posebice promociji Hrvatske u svijetu. Imala je vodeću ulogu u organizaciji Apela za priznanje Hrvatske koji je 1991. godine potpisalo 127 nobelovaca iz cijelog svijeta. Ovaj Apel itekako je doprinio međunarodnom priznanju Hrvatske. Drago mi je da nakon što nas je prof. dr. Pifat-Mrzljak nedavno napustila njene mlađe kolegice i kolege nastavljaju ovu itekako vrijednu inicijativu preko koje otvaramo vrata našeg Instituta da bi još jedanput promovirali znanost. Promocija znanosti i uloga znanosti u razvoju Hrvatske od posebnog je značaja za razvoj ove zemlje i u tim naporima IRB ima jednu od vodećih uloga. Veliki dosadašnji interes građana tijekom prethodnih Otvorenih dana najbolji je motiv i poticaj znanstvenicima IRB-a da svoja znanja i dostignuća podijele s našim posjetiteljima i građanima bez čije potpore znanstveni rad ovog Instituta ne bi bio moguć. Na Institutu je trenutno zaposleno gotovo 900 djelatnika. Od toga su 550 znanstvenici, što uključuje i 225 mladih znanstvenih novaka, koji provode istraživanja u područjima eksperimentalne i teorijske fizike i kemije, molekularne biokemije i medicine, ekologije, istraživanja mora i računarstva. Znanstveni rad je organiziran u više od 130 temeljnih istraživačkih projekata financiranih od strane Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa Republike Hrvatske. Osim toga, Institut je uključen u 87 međunarodnih znanstvenih projekata uključujući i 10 projekata financiranih od strane Europske unije te 14 primijenjenih i tehnologijskih projekata u suradnji sa Svjetskom bankom i Ministarstvom znanosti, obrazovanja i športa. Znanstvenici Instituta sudjeluju u nizu projekata s domaćim gospodarstvenicima te intenzivno surađuju s

mnogim znanstvenim institucijama u Europi i svijetu. Iako je Institut prvenstveno istraživačka institucija, naši znanstvenici sudjeluju i u obrazovnim aktivnostima na svim sveučilištima u zemlji s preko 80 kolegija na dodiplomskoj i preko 200 kolegija na poslijediplomskoj nastavi, a oko 30 mladih znanstvenika sudjeluje u realizaciji seminara i praktične nastave na različitim fakultetima. Jedan od zadataka Instituta Ruđer Bošković je maksimalno iskoristiti rezultate istraživanja. Stoga je osnovana tvrtka Ruđer inovacije, u vlasništvu Instituta, koja ima zadatak zaštititi i komercijalizirati znanja potekla s Instituta, ali i drugih akademskih institucija, tvrtki i privatnih osoba. U okviru ove inicijative pokrenuli smo do sada pet spin off tvrtki temeljenih na znanju. Kroz vrijedne ekspertize naših fizičara omogućili smo da IRB postane nezaobilazan partner, zajedno s dijagnostičkom tvrtkom Medikol, u osnivanju jedinstvene tvrtke Ruđer Medikol Ciklotron (RMC). Tvrtka RMC ovih će dana započeti proizvodnju radiofarmaceutika neophodnih za rad sa specijaliziranim najsuvremenijim dijagnostičkim aparatima potrebnim za dijagnostiku tumora. RMC projekt jedinstven je ne samo u Hrvatskoj, već i u ovom dijelu Europe.Dragi posjetitelji, ove godine pripremili smo 16 izložbenih točaka koje na zanimljiv i pristupačan način prikazuju svijet znanosti i odgovaraju na mnoga pitanja: mogu li u 21. stoljeću kemija i ekologija ići zajedno, kako razgovarati s molekulama, što nam fizika može ponuditi 100 godina nakon otkrića atoma, kako se otkriva genska bolest, što možemo učiniti za zaštitu okoliša, kakva je uloga knjige u virtualnom svijetu, kako vizualizirati mikrosvijet i kako iz buke dobiti zvuk?Nadamo se da će boravak na našem Institutu pomoći maturantima u donošenju važne životne odluke o izboru budućeg zanimanja i studija koje će pohađati. Dragi maturanti, iskoristite vrijeme na Institutu na najbolji mogući način. Pitajte i uspostavite kontakte, a mi ćemo vam rado odgovoriti na sva pitanja! Nadalje, veselimo se posjeti i mlađih generacija učenika, računamo na njihovu znatiželju i želimo pobuditi njihov interes prema prirodnim znanostima, biomedicini i informatičkim znanostima koje su pokretač svakog društva. Osim toga, želimo naše rezultate prezentirati i radno aktivnom dijelu građana Republike Hrvatske, kao i umirovljenicima koji izdvajanjem doprinose ili su doprinosili za znanost i znanstvena istraživanja. Stoga je i naša obveza pokazati kako se uložena sredstva koriste u cilju razvoja društva, visokog obrazovanja i stvaranja boljih životnih uvjeta svih građana Republike Hrvatske.U ime svih djelatnika Instituta, želim vam srdačnu dobrodošlicu i ugodan boravak na Institutu.

Ravnateljica Instituta Ruđer Bošković Dr. sc. Danica Ramljak

Impressum:Glasilo Instituta Ruđer Bošković

povodom Otvorenih dana 2010.Bijenička cesta 54

10000 Zagreb tel. 01 4561 111, fax. 01 4680 084

info@irb.hr, www.irb.hr/otvoreni-daniGlavni urednik: Ivanka Jerić

Design: Martina JelinićTisak: IGP Štefanović

Naklada: 4000 komada

A1

Slika 1. Izdvajanje muškog, ženskog i ptičjeg glasa iz žamora snimljenog s dva mikrofona.

Slika 2. Valni oblici glasova u vremenu: (lijevo) izvorni glasovi; (sredina) žamor; (desno) izdvojeni glasovi.

U različitim situacijama prisutno je miješanje glasova iz različitih zvučnih izvora. Problem se može poopćiti i na situacije u kojima se na senzoru miješaju druge vrste signala (radio signali na antenama, spektri kemijskih spojeva na spektrometrima, intenziteti objekata u višespektralnim slikama, genski regulacijski procesi u genomici, izvori moždane aktivnosti u elektroencefalografiji, itd.). Za takve situacije je karakteristično da su metodama za izdvajanje nepoznatih izvornih signala na raspolaganju samo njihove mješavine, tj. načelno je nepoznat utjecaj medija kroz koji su signali prošli od izvora do senzora. Iz edukativnih razloga mi ćemo nepoznate izvorne signale nazvati glasovima, a njihove mješavine žamorom.

KAKO RAZLUČITI GLASOVE U ŽAMORUPiše: Ivica Kopriva

Suvremene metode obrade informacija omogućuju izdvajanje glasova iz žamora. Štoviše, izdvajanje je moguće i onda kada je broj glasova veći od broja mikrofona koji snimaju žamor. Takav slučaj je ilustriran na slici 1., gdje dva mikrofona snimaju žamor koji proizvode muški, ženski i ptičji glas. Slika 2. prikazuje valne oblike u vremenu izvornih glasova (lijevo), žamora (sredina) i izdvojenih glasova (desno). Razdvajanje glasova je moguće zahvaljujući posebnosti njihovih vremensko-frekvencijskih reprezentacija. Problem ovog tipa je poznat pod popularnim nazivom cocktail party problem, i na njegovom rješenju se radi već 15-ak godina. Neke od primjena su u sustavu telekonferencija i slušnim aparatima.

3

se spektroskopija, a rezultat spektroskopskog istraživanja je spektar. Najkorisnije svojstvo spektra NMR je u činjenici da se sastoji od više linija (slika 3.).

Naime, ako promatramo jezgre jedne vrste atoma (npr. vodika) u molekuli, uočiti ćemo da se sve jezgre ne nalaze u identičnoj okolini. Tako je i energija, koju im trebamo dovesti za promjenu orijentacije, dovoljno različita da se to u spektrima zabilježi. Stoga nam spektri NMR mogu dati izravne informacije o strukturi promatrane molekule. Na taj način maleni David (promatrana jezgra atoma) koristeći moćnog Golijata (snažan magnet) otkriva strukturu novih molekula (novi materijali, lijekovi, sredstva za čišćenje i sl.). Danas je metoda NMR od iznimne važnosti u fundamentalnim i primjenjenim istraživanjima. U kemiji i fizici neophodna je za identifikaciju i određivanje strukture i svojstava molekula u tekućem, čvrstom i plinovitom stanju, u medicini u kliničkim pretragama magnetskom rezonancijom, a sve više se koristi i u prehrambenoj tehnologiji, biotehnologiji, poljoprivedi i forenzici. Spektroskopijom NMR određena je struktura brojnih velikih molekula kao što su proteini (slika 4.), pa sve do pojedinih dijelova gigantske DNK. Spektrometri nuklearne magnetske rezonancije ubrajaju se u osnovnu znanstvenu opremu te se smatra da je njihov broj i vrsta mjerilo razvitka neke države. Centar za NMR osnovan je 2003. godine kao posebna ustrojbena jedinica Instituta Ruđer Bošković i jedini je takav centar u cjelokupnoj akademskoj zajednici Republike Hrvatske. Zaposlenici Centra aktivno sudjeluju u znanstveno-istraživačkom radu, obrazovanju i pružanju stručno-tehničkih usluga znanstvenicima Instituta te studentima i znanstveno-nastavnom osoblju sa Sveučilišta u Zagrebu, Rijeci, Splitu i Osijeku kao i stručnjacima iz industrije (Pliva d.d., Belupo d.d., INA d.d., Konzum d.d., SMS d.o.o. i dr.).

Jezgre atoma u molekulama ponašaju se kao mali magneti. Na tom se svojstvu temelji vrlo moćna analitička metoda poznata pod imenom spektroskopija nuklearne magnetske rezonancije (NMR). Fenomen NMR otkrio je I. I. Rabi (Sveučilište Columbia, New York) i za to 1944. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziku. Prve eksperimente spektroskopije NMR provele su neovisno dvije istraživačke grupe sa Sveučilišta u Harvardu i Stanfordu. Voditelji tih grupa F. Bloch (Stanford) i E. M. Purcell (Harvard), su za to otkriće 1952. godine dobili Nobelovu nagradu za fiziku. Za istraživanja u spektroskopiji NMR dodijeljeno je više Nobelovih nagrada, od kojih posebno ističemo Nobelove nagrade za kemiju 1991. (R. R. Ernst, ETH, Zürich) i 2002. (K. Wüthrich, ETH, Zürich) te medicinu 2003. (P. Lauterbur, Sveučilište Illinois i P. Mansfield, Sveučilište Nottingham).

Većina jezgri atoma u prirodi posjeduju magnetski moment što znači da se ponašaju slično magnetskim iglama. U magnetskom polju Zemlje (0,00005 T) jezgre su orijentirane potpuno nasumice. Međutim, u prisustvu dodatnog magnetskog polja većina će se jezgri orijentirati paralelno ili antiparalelno smjeru tog dodatnog polja. Ako želimo izazvati da se te dvije orijentacije izmjene, potrebno je promatranim jezgrama dovesti ili oduzeti određenu energiju. Ta je energija karakteristična za pojedine atome, odnosno njihove izotope u prirodi i nalazi se u području radio valova. Stoga se izbor jezgre koju želimo promatrati provodi na sličan način kao što biramo radio stanice na radio-prijamniku. Promatranje međudjelovanja materije (jezgri) i energije naziva

A2

4Slika 4. Dvodimenzijski spektar NMR.

Slika 3. Jednodimenzijski spektar NMR.

Slika 2. “Rodni list” spektroskopije

nuklearne magnetske rezonancije.

Slika 1. Jezgra atoma, David i Golijat (Caravaggio) i

spektrometar Bruker Avance 600 MHz.

DAVID I GOLIJAT Piše: Marijana Vinković

izotop ugljika 12C oko bilijun puta manji, potrebna su dugotrajna precizna mjerenja i količina uzorka od nekoliko desetaka grama. Zadnjih dvadesetak godina je u svijetu uvedena tehnika mjerenja rijetkih izotopa pomoću akceleratora čestica, tj. akceleratorska masena spektrometrija (AMS). Ovom metodom se izotopi odvajaju prema razlici u masama, te se mjeri omjer broja atoma 14C u odnosu na broj atoma 12C. Nažalost, potreban maseni spektrometar je veoma skup i još ga nemamo u našoj zemlji, ali smo u našem laboratoriju razvili metodu pripreme uzoraka za tu tehniku i priređene uzorke grafita možemo slati u inozemstvo na mjerenje. Prednost akceleratorske masene spektrometrije je potreba tek miligramskih količina uzoraka, što je važno kod datiranja vrijednih predmeta umjetničke baštine.

Do sada je u Laboratoriju izmjerena starost oko 4400 uzoraka iz područja arheologije, paleontologije, geologije i hidrogeologije za brojne naručitelje iz Hrvatske i susjednih zemalja. Izvršena su i datiranja nalaza u spiljama Bezdanjači, Šandalji, Velikoj pećini i Vindiji, neolitičkih naselja Galovo i Zadubravlje kod Slavonskog Broda, gdje je određena starost dosad najstarijeg nađenog bunara u Europi, eneolitičkih naselja u Vinkovcima i Vučedolu kod Vukovara, naselja iz željeznog doba na zagrebačkom Gornjem gradu i kod Kaptola u Požeškoj kotlini, ostatataka rimskih naselja iz Ščitarjeva, Siska i Varaždinskih toplica, više antičkih i starohrvatskih brodova, te srednjovjekovni kompleks na mjestu današnjeg Muzeja grada Zagreba. Značajno je datiranje najduljeg pronađenog etruščanskog napisa, Liber Linteus Zagrabiensis iz Arheološkog muzeja u Zagrebu, te crkve sv. Donata i škrinje sv. Šimuna u Zadru. Datirali smo također sedre, sige i jezerski sediment s područja Dinarida, posebno iz Nacionalnog parka Plitvička jezera i Nacionalnog parka Krka, a ova istraživanja proširena su i na izučavanje paleoklimatskih promjena u našim krajevima i promjene razine Jadranskog mora u prošlosti.

Paleontolozi, arheolozi i povjesničari umjetnosti često su suočeni s problemom određivanja starosti nekog lokaliteta ili predmeta. Sve do nedavno koristili su se tzv. relativnim datiranjem, koje se sastoji u sustavnom slijedu artefakata ili depozita, ili procjenjivanjem starosti u ovisnosti o obliku predmeta, sadržaju ili načinu izvedbe nekog umjetničkog djela. Mjerenje apsolutne starosti postalo je moguće uvođenjem tzv. “radioaktivnih satova”, zasnovanih na radioaktivnom raspadu (slika 1.).

Najpoznatija od tih metoda je ona koja se temelji na radioaktivnom raspadu izotopa ugljika 14C, kojemu se nakon svakih 5730 godina (vrijeme poluraspada, T½) količina smanji na polovicu. Radioaktivni izotop 14C nastaje u gornjim slojevima atmosfere djelovanjem kozmičkih zraka na atome dušika i zajedno s ostalim stabilnim izotopima ugljika (12C i 13C) ulazi u molekulu CO2, pa tako i u životni ciklus biljaka, životinja i ljudi. Koncentracija 14C u cijeloj atmosferi i biosferi je konstantna, jer je uspostavljena ravnoteža između prirodne produkcije i radioaktivnog raspada. Nakon smrti organizma prestaje stvaranje novih 14C izotopa pa se koncentracija 14C u njemu smanjuje prema eksponencijalnom zakonu radioaktivnog raspada (slika 2.).

Mjerenjem preostale koncentracije 14C u nekom materijalu se može odrediti vrijeme proteklo od smrti organizma. Primjenom ove metode mogu se odrediti starosti do oko 55000 godina.U Laboratoriju za mjerenje niskih aktivnosti se (slika 3a, 3b, 3c) 14C metoda datiranja primjenjuje već četrdeset godina. U početku se za mjerenje aktivnosti 14C koristio plinski proporcionalni brojač, a danas se mjeri tekućinskim scintilacijskim brojačem Quantulus 1220. Ovim, tzv. radiometrijskim tehnikama, broje se raspadi pojedinačnih atoma 14C, a budući da je udio 14C u odnosu na najzastupljeniji

A3

5

Slika 3a. Uređaj za pripremu grafitnih meta kod mjerenja 14C

akce-leratorskom tehnikom.

Slika 3b. Linija za pripremu ben-zena za mjerenje aktivnosti 14C te-kućinskim scintilacijskim brojačem.

Slika 3c. Tekućinski scintilacijski brojač (LSC) Quantulus 1220

Slika 1. Princip “radioaktivnog sata” izotopa 14C.

Slika 2. Prikaz zakona radioaktivnog raspada.

C14 DATIRANJE / PUTOVANJE U PROŠLOST Piše: Bogomil Obelić

Na primjer, možemo vidjeti kako izgleda molekula antibiotika Sumameda koji su mnogi od nas uzimali tijekom bolesti. Posjetioci će imati prigodu vidjeti 3D proteine, vezikule, kristalne strukture, nanotehnološke tvorevine i druge zanimljive 3D sadržaje na najsuvremenijoj znanstvenoj vizualizacijskoj opremi. Stvaranje 3D modela osim računalnom simulacijom možemo postići i pomoću prostornog skenera. To je uređaj koji snima točku po točku realanog predmeta i pretvara u 3D računalni model ili sliku. Posjetioci punkta će u sklopu prikaza tog postupka moći dobiti trodimenzionalnu sliku glave (slika 3.).

Kako vjerujemo onome što vidimo, a još više u ono što možemo dodirnuti, sve te strukture mikrosvijeta možemo i ispisati na 3D pisaču i tako dobiti realno tijelo. Na taj način virtualnu sliku možemo pretvoriti u realan predmet. Posjetioci će moći uživo vidjeti kako radi pisač koji može oblikovati nanotehnološku strukturu, a isto tako i tijela iz realnog života kao što je skulptura ili neko drugo umjetničko djelo (slika 4.).

Vizualizacija mikrosvijeta pomaže znanstvenicima u iznalaženju novih istina i znanja o prirodi i životu i važan je dio znanstveno-istraživačkog rada, ali isto tako omogućava učenicima i studentima bolje razumijevanje i uočavanje nama nevidljivih dijelove prirode koje zovemo mikrosvijet.

Računalni znanstvenici oblikuju e-Science tehnologiju koja predstavlja novi pristup znanstvenom radu. Odvija se na Grid platformi po modelu dijeljenja resursa na daljinu i služi za rješavanje kompleksnih znanstvenih problema (slika 1.).

Sinergija računalne znanosti i primijenjene matematike omogućava kompleksne analize, simulacije i modeliranja, interakcije u multidisciplinarnim istraživanjima. Snažni razvitak e-Science tehnologije i uspostavljanje infrastrukturne platforme na Grid razini snažno utječe na učinkovitost znanstvenog rada i predstavlja veliki iskorak u ovom desetljeću. Taj pristup nam omogućava otkrivanje tajne prirode, od svemira do genske strukture, uključujući i razumijevanje života. Suvremenim računalima i brzim mrežnim tehnologijama, moguće je istražiti složene strukture i vrlo kompleksne dinamičke pojave putem računalne simulacije. Time se dobivaju ogromne količine podataka koji se moraju vizualizirati kako bi iz njih mogli stvoriti percepcijski doživljaj. Stvorena višedimenzionalna slika predstavlja znanstvenu vizualizaciju čime dobivamo slikovni uviđaj u strukturu i dinamiku mikrosvijeta. Pod mikrosvijetom podrazumijevamo one materijalne strukture i dinamičke procese koje se ne mogu izravno vidjeti našim okom. Tako uz pomoć snažnih mrežnih računalnih sustava koji predstavljaju Klaster ili Grid računala možemo stvoriti virtualne slike mikro-svijeta: atoma, molekula, gena, proteina (slika 2.).

A4

6

Slika 1. Prikaz klaster i grid računala.

Slika 2. Izgled proteina.

Slika 3. 3D skeniranje.

Slika 4. Skulptura prof. Supeka.

VIZUALIZACIJA MIKROSVIJETAPiše: Karolj Skala

B1

7

prozirnog za X-zračenje koji služi za održavanje preciznog razmaka među metalnim nanoslojevima. Konstruktivnom interferencijom X-zraka raspršenih na metalnim slojevima nastaju tzv. Braggovi maksimumi prvog, drugog, trećeg itd. reda, a odabirom kuta koji odgovara Braggovom maksimumu dobivamo približno monokromatsko X-zračenje koji služi za održavanje preciznog razmaka među metalnim nanoslojevima (slika 3.).

Na slici 4a je prikazana reflektancija X-zraka na ugljik/volfram nanolaminatima pripravljenim u Laboratoriju za tanke filmove. Debljina nanosloja volframa je u svim primjerima ista, 1 nm, a debljina slojeva ugljika raste odozdo (1 nm) prema gore (7 nm). Na slici 4b se jasno vidi da “monokromatiriziranje” X-zraka korištenjem C/W nanolaminata bitno poboljšava kvalitetu mjerenja na primjeru karakterizacije nanolaminata SiO2(7nm)/SiO2+Ge(7nm). Ovaj materijal je također pripravljen u našem laboratoriju, kao prvi korak u formiranje 3-dim rešetke germanijevih nanočestica/kvantnih točaka u amorfnoj matrici SiO2.

Laminati - materijali dobiveni slaganjem tankih ploča (debljine reda 1 mm) - doživljavaju svoju renesansu u nanoizdanju. Kada se debljina laminiranih slojeva smanji milijun puta, elektroni, fononi i fotoni snažno interagiraju sa brojnim granicama među slojevima i potpuno novi fizikalni efekti dolaze do izražaja. Jedan primjer takvog fenomena je gigantski magneto-otpor u mnogoslojnim kombinacijama feromagnetskih i nemagnetskih materijala, koji je omogućio sto puta gušći zapis informacija na tzv. hard-diskovima u računalima. Slagaline sa mnogo pojedinačnih slojeva debljine reda nanometra (milijarditi dio metra ≈ desetak atoma) - nanolaminati - pripravljaju se posebnim tehnikama slaganja atom po atom (slika 1).

U Laboratoriju za tanke filmove nanolaminati se pripravljaju u uređaju sa 4 magnetrona (slika 2.), od kojih svaki može proizvoditi snop atoma odabrane vrste.

Debljina pojedinog sloja određena je trajanjem depozicije iz odabranog magnetrona.Vremenski programiranim otvaranjem i zatvaranjem zasuna magnetrona u našem laboratoriju pripravljaju se novi nanolaminati vrlo zanimljivih osobina. Jedan primjer su tzv. Göbelova zrcala - refleksivna optika za “tvrde” X-zrake ( λ ~ 0,1 nm). Rentgenske zrake zbog svoje male valne dužine i visoke energije prodiru u materijal i ne mogu se reflektirati na metalu kao vidljivo svjetlo. Niz tehnoloških postupaka ipak zahtjeva optičke elemente (zrcala, leće) i za takvo zračenje. Najjednostavniji takav element je mnogoslojno zrcalo koje se sastoji od izmjeničnih slojeva teškog metala raspršivača X-zraka i laganog elementa skoro

Slika 2. 4 magnetrona sa zasunima u uređaju CMS-18

Slika 1. Laminati i nanolaminati.

Slika 3. Raspršenje x-zraka na metalnim slojevima.

Slika 4a. Slika 4b.

NANOLAMINATI - NOVI ŽIVOT STARE IDEJEPiše: Nikola Radić

B2

8

i sličnih zvijezda proizvode elemente atomskih masa do kisika, a najmasivnije zvijezde (stotinjak masa Sunca) mogu tijekom svog života proizvesti elemente atomskih masa do željeza. Svi teži elementi nastaju u smrtnom kolapsu najmasivnijih zvijezda - eksplozijama supernova ili u sličnim eksplozivnim fenomenima sudara ostataka ugašenih zvijezda s materijom aktivne bliske zvijezde. Moderna fizika može objasniti proizvodnju kemijskih elemenata u zvijezdama, ali je potrebno još mnogo istraživanja da bi se dobila potpuna slika i objašnjenje današnje koncentracije elemenata u svemiru. Mnoga istraživanja u nuklearnoj astrofizici posvećena su proizvodnji lakih elemenata, posebice ugljika i kisika, osnovnih elemenata u živim organizmima.Za razumijevanje porijekla i svojstava materije potrebno je poznavanje građe i svojstava atomskih jezgri, te nuklearnih reakcija, procesa u kojima se dvije jezgre sudaraju, izmjenjuju energiju i čestice, te proizvode izlazne jezgre različite od ulaznih. I građa i reakcije jezgara se istražuju upotrebom snopova ubrzanih jezgri ili djelomice ogoljenih atoma proizvedenih u akceleratorima, kao što su Cockcroft-Walton akcelerator koji ćemo predstaviti (slika 3.) ili Tandem Van de Graaff akcelerator (punkt D1).

Za istraživanja mnoštva kratkoživućih jezgri sa svojstvima vrlo različitim od stabilnih, potrebno je sudaranjem stabilnih jezgri proizvesti radioaktivne snopove koji u novim sudarima proizvode još egzotičnije i zanimljivije kratkoživuće radioaktivne jezgre. Takvih je postrojenja za radioaktivne snopove malo na svijetu, no jednostavniji primjer je naš Cockcroft-Walton akcelerator koji sudaranjem dva teška izotopa vodika (deuterona s jednim neutronom i tritona s dva neutrona) proizvodi jezgre helija i neutrone koji žive 886 sekundi (neutronski generator). Proizvedeni neutroni se mogu upotrijebiti za bazična istraživanja u nuklearnoj fizici ili u brojnim interdisciplinarnim i primijenjenim istraživanjima.

Sva materija koju vidimo oko sebe sastavljena je od atoma. Gotovo sva masa i energija atoma sadržani su u jezgri koja je 100000 puta manja od atoma, što je otkriveno prije jednog stoljeća. Jezgre su građene od protona i neutrona, čestica približno iste mase i dimenzija. Broj protona u jezgri određuje o kojem se kemijskom elementu radi te je jednak broju elek-trona za atom. Na Zemlji se mogu naći 92 kemijska elementa od kojih su 83 stabilna, dok su ostali radioaktivni dugoživući elementi koji se raspadaju emitiranjem čestica i energije. Umjetno su proizvedeni i teži elementi, sve do jezgri s 118 protona koji žive mnogo kraće. Za određeni broj protona, samo neki brojevi neutrona vode na stabilne jezgre, pa postoje svega 263 stabilna izotopa elemenata. Za njima bliske brojeve neutrona jezgre se raspadaju nakon nekog vremena (radioaktivni izotopi), a za ostale brojeve neutrona jezgre se raspadaju trenutno. Današnja teorija predviđa oko 9000 jezgri, no do sada ih je eksperimentalno pronađeno oko 3000. (slika 1.).

Zanimljivo je porijeklo i koncentracija elemenata (slika 2.) u današnjem Svemiru.

Nakon Velikog praska, procesa u kojem je stvoren Svemir, zbog svojstava jezgara i uvjeta koji su vladali, nastali su samo elementi vodika, helija i litija, uz ekstremno male količine berilija i bora, dakle svega 5 najlakših elemenata. Svi ostali elementi su proizvedeni kasnije u zvijezdama. Nuklearne reakcije, koje su zvjezdani izvor energije, tijekom života Sunca

Slika 1. Karta izotopa prikazuje sve eksperimentalno poznate atomske jezgre. U donjem desnom kutu je uvećana slika koja prikazuje

izotope prvih 8 elemenata. Svaki kvadratić označava jednu jezgru.

Slika 2. Koncentracija kemijskih elemenata u Sunčevom sustavu.

Slika 3. Cockcroft-Walton akcelerator IRB-a koji služi kao generator neutrona.

SVIJET ATOMSKIH JEZGARAPiše: Neven Soić

B3

9

čovjeka. Unatoč tome, izloženost tzv. toksičnim metalima, ali i povišenim koncentracijama pojedinih biološki važnih metala, može dovesti do poremećaja i toksičnih učinaka s lakšim ili težim posljedicama. Pri tome problemi najčešće nastaju kada se koncentracije i oblici pojedinih metala u okolišu mijenjaju djelovanjem čovjeka, na primjer kao posljedica primjene bakra u modroj galici ili olova u benzinu. Postoji jedna važna razlika između organskih ili organometalnih spojeva i metala. Kako i koliko god toksični i reaktivni organo-metalni spojevi bili, nakon nekog vremena će se raspasti. No, metal će ostati i putovati dalje, sve dok jednim dijelom ne prijeđe u netopljivi oblik i završi u sedimentu, prihvatilištu metala – postaji, na kojoj mnogi metali ostaju dugo vremena. Time će se pročistiti vodeni stupac, područja koje je čovjek zagadio. Međutim, treba imati na umu da sedimenti ujedno predstavljaju prikrivenu opasnost iznenadne ponovne aktivacije nagomilane povišene koncentracije metala i njihovog ponovnog kruženja vodama, živim organizmima, tlom i zrakom.

Od brojnih metoda za analizu metala, u našem Laboratoriju pretežno koristimo i usavršavamo voltametriju, metodu za mjerenje prirodno niskih koncentracija metala i njihovih oblika u vodenim otopinama. Za tu metodu je Jaroslav Heyrovský 1958. g. dobio Nobelovu nagradu. Na slici 2. krivulja 1 prikazuje struje oksidacije kadmija, olova i bakra izmjerene u zakiseljenom uzorku izvora Bijele Rijeke koja utječe u Plitvička jezera.

Pretpostavljamo da su prirodnog porijekla i sa zanimanjem pratimo njihovo putovanje nizvodno!Predstoji nam još puno rada u usavršavanju metode. Jedan od smjerova je razvijanje senzora za izravno mjerenje na terenu, kako bismo sa što većom pouzdanošću mogli odrediti prirodne niske koncentracije, kako bismo razumjeli zakonitosti njihovog zamršenog putovanja prirodom i što ranije uočili promjene nastale djelovanjem čovjeka.

Fizičko–kemijska svojstva metala u elementarnom stanju i metala u ionskom stanju bitno se razlikuju. M. Faraday je oko 1830. godine skovao riječi ion (grčki iona, nešto što ide, putuje), kation, anion i elektrolit, kako bi izrazio tada novu predodžbu o pokretljivosti nabijenih čestica u vodenim otopinama. Gubitkom elektrona iz svoje vanjske ljuske, metal postaje pozitivno nabijena čestica – kation, koji lako reagira s nekom negativno nabijenom česticom – anionom, ili bude okružen negativno nabijenim stranama molekula vode (kažemo da se metalni ion hidratizira, tj. otopi se u vodi), te tako postaje putnik koji kruži prirodom (slika 1.).

Iako su većina elemenata u periodnom sustavu elemenata metali, njihova zastupljenost u Zemljinoj kori je oko 25% (glavnina su Al, Fe, Ca, Na, K i Mg, većinom u formi slabo topljivih oksida). U moru od 35-40 g/L otopljenih soli na metale otpada oko 13 g/L (glavnina su Na, Mg, Ca i K – ubrajamo ih u makrokonstituente jer ih ima > 1 mg/L). Ipak, u moru su u ionskom stanju zastupljeni gotovo svi elementi periodnog sustava, a prema koncentraciji ih dijelimo na mikrokonstituente (između 1 mg/L i 1 µg/L), te tragove (<1 µg/L). Relativni sastav makrokonstituenata u moru je stalan i na te koncentracije se živi svijet prilagođavao milijunima godina.Čovjek svojim djelovanjem (naročito u dva posljednja stoljeća) narušava prirodnu ravnotežu, a istodobno usavršava metode kojima nastoji izmjeriti taj utjecaj, nastoji razumjeti mehanizme djelovanja i kruženja metala u prirodi, te ukloniti ili umanjiti negativne posljedice koje je sam proizveo. Danas smo u stanju razlikovati i mjeriti oblike metala koji kruže prirodom u njihovim prirodnim koncentracijama i oblicima (hidratizirani kationi, kompleksi s anorganskim i organskim molekulama te metali vezani za koloide i čestice ) koji su nerijetko u koncentracijama znatno manjim od µg/L. Svaki metal ima svoju putanju koja ovisi o njegovim fizičko-kemijskim svojstvima i o spoju u kojem se nalazi. Najbrže putuju, tj. najlakše stupaju u reakcije hidratizirani metalni ioni.Metali sudjeluju u izgradnji važnih bioloških molekula poput bjelančevina, enzima ili signalnih molekula potrebnih za normalan rast i metabolizam svih biljnih i životinjskih stanica. Jednako tako metali su nužni za prirodan rast i zdrav život

Slika 1. Kruženje metala prirodom i okolišem.

Slika 2. Voltammetrijsko određivanje koncentracija iona kadamija, olova i bakra u uzorku izvora bijele rijeke.

METALI -VJEČNI PUTNICI Pišu: Ivanka Pižeta i suradnici

B4

10

promjene volumena prilikom prelaska reaktanata u produkte. To se posebice odnosi na reakcije adicije, kondenzacije i sl. Druga pozitivna strana visokotlačnih procesa je njihovo provođenje pri sobnoj temperaturi, što značajno smanjuje korištenje energije. Ovakvi uređaji su također zanimljivi i u prehrmbenoj industriji, kroz primjenu u sterilizaciji bez zagrijavanja. Pored toga, primjena visokog tlaka omogućuje i konzerviranje hrane bez dodatka aditiva čime se zadržava hranjivost i kvaliteta namirnica.

Vrlo brzi vibracijski mlin omogućuje izvođenje reakcija u čvrstoj fazi. Ova metoda je izuzetno pogodna za primjenu u slučaju slabo topljivih spojeva, a uspješnost reakcije ovisi o frekvenciji vibracija i veličini kuglica koje služe za mljevenje materijala. Primjenjuje se uglavnom na sobnoj temperaturi.

Računala su danas postala svakodnevni pratilac bilo koje djelatnosti. Moderna tehnologija je nezamisliva bez razine automatiziranosti koja omogućuje bolju kontrolu utroška materijala i energije te za predviđanje kvalitete proizvoda. Modeliranje postojećih bioloških kao i tehnološki zanimljivih sustava pridonosi boljoj optimizaciji industrijskih procesa, kao i odabiru kemijskih spojeva sa najboljim svojstvima, čime se smanjuje količina otpada.

Kemikalije (plastike, lijekovi itd.) su sastavni dio našeg svakodnevnog života i tijekom njihove proizvodnje stvaraju se velike količine nepoželjnog, a često i opasnog otpada. Danas se kemijska industrija smatra jednim od većih zagađivača okoliša (Izvor: United Nations Environment Programme, UNEP).

Stoga je pred današnje znanstvenike postavljen važan zadatak - razvijanje novih sintetskih metoda i tehnika koje omogućuju značajno smanjenje ili potpuno uklanjanje nepoželjnog kemijskog otpada(slika 1). Osnovne smjernice u razvoju ekološki prihvatljivih organskih sintetskih postupaka su: smanjenje ili izbjegavanje korištenja organskih otapala, smanjenje utroška energije i njena veća iskoristivost pri zagrijavanju kemijskih reakcija, povećanje prinosa reakcija primjenom visokog tlaka ili katalizatora itd. S tim ciljem, intenzivno se radi na razvoju metoda i tehnika organske sinteze u vodi, superkritičnom ugljikovom dioksidu, u čvstom stanju, na čvrstom nosaču, a posebna se pažnja poklanja recikliranju otapala koja štete okolišu. U Laboratoriju za fizikalno-organsku kemiju Instituta Ruđer Bošković raspolažemo s nekoliko modernih tehnika za izvođenje reakcija u ekološki prihvatljivim uvjetima.

Mikrovalni reaktor se primjenjuje kao alternativa klasičnim načinima zagrijavanja u kemiji. Proces zagrijavanja je istovjetan klasičnoj kuhinjskoj mikrovalnoj pećnici, uz precizniju kontrolu zagrijavanja i tlaka. Zbog prodornosti mikrovalova, nije nužno miješanje reakcije te je ova tehnika prikladna i za izvođenje reakcija bez otapala i na krutom nosaču. Zagrijavanje materijala je gotovo trenutno uz postizanje efekta lokalnog pregrijavanja. Vrijeme reakcije se mjeri u minutama pri čemu su u pravilu, prinosi reakcija veći, a željeni produkt čišći.

Uređaj za reakcije pri visokom tlaku je posebno konstruiran kemijski reaktor u kojem se postižu tlakovi do 14000 bara. Pri tim uvjetima dolazi do značajnog ubrzavanja reakcija uslijed

Slika 1. Savladavanje barijere u kemijskim reakcijama.

Slika 2. Mikrovalni reaktor

Slika 3. Uređaj za reakcije pri visokom tlaku

Slika 4. Vrlo brzi vibracijski mlin

Slika 5. Računala

KEMIJA I EKOLOGIJA MOGU ZAJEDNO!?Pišu: Zoran Glasovac, Davor Margetić

opažamo. Zato je infracrvena spektroskopija nezaobilazna ne samo u znanosti, već i u analitici i forenzici. Njome danas otkrivamo narkotike i eksplozive, karakteriziramo lijekove, predviđamo način njihovog djelovanja i učinkovitost, ona nam daje važan uvid u strukturne pojedinosti krutih (slika 2.), tekućih i plinovitih tvari, njome promatramo detalje djelovanja našega organizma na najosnovnijoj, molekulskoj razini, ona pojašnjava detalje mehanizma globalnog zatopljenja (slika 3.), ali i nastanka planeta.

Čitav svijet se sastoji od atoma udruženih u molekule. Shvaćanje funkcioniranja svijeta se stoga često svodi na pitanje kako se molekule udružuju u veće tvorevine, kako međusobno komuniciraju, kako uzimaju energiju iz okoliša i pretvaraju je u neki drugi, koristan oblik. Naravno, neposredan uvid u te procese je nemoguć. Ne samo zato što su molekule premalene, nego i zato što su procesi na kojima se temelji njihovo djelovanje vrlo često prebrzi. Ipak, postoji način koji omogućuje postavljanje pitanja molekulama, kao što postoji i način prevođenja molekulskih odgovora na nama poznat jezik.

Naime, molekule mogu emitirati, upijati, propuštati ili odbijati elektromagnetsko zračenje. Najpoznatiji, iako vrlo uzak, dio tog elektromagnetskog zračenja jest vidljiva svjetlost koju opažamo upravo zahvaljujući njenom upijanju pomoću molekularnih senzora što se nalaze u dubini naših očiju. Upijanjem zračenja u molekulama dolazi do određenih poremećaja, a taj poremećaj ovisi o energiji zračenja. Tako radiovalno, mikrovalno i infracrveno zračenje imaju manje energije od vidljivog zračenja te utječu na gibanja atomskih jezgara u molekuli. S druge strane, ultraljubičasto zračenje i rentgenske zrake većih su energija od vidljivog zračenja i uzrokuju promjene u elektronskim oblacima molekula. Najenergičnije je gama-zračenje i ono dovodi do promjena u energijama duboko unutar atomskih jezgara.Znanstvena disciplina koja nam omogućuje taj “razgovor s molekulama” je molekulska spektroskopija (slika 1.).

Preciznije rečeno, njome proučavamo međudjelovanja elektromagnetskog zračenja i molekula. U našem laboratoriju proučavamo međudjelovanje molekula s jednim dijelom elektromagnetskog spektra, infracrvenim zračenjem. Time dobivamo uvid u načine na koje se molekule istežu, svijaju, njišu i klackaju. To, naravno nije samo zanimljivo, nego je i vrlo korisno, s obzirom na to da na svako od tih pojedinačnih vibracijskih gibanja utječu okolina i uvjeti u kojima se molekula nalazi. Isto tako, što je za većinu primjena i najvažnije, te vibracije se znatno razlikuju ovisno o vrsti molekule koju

Slika 1. Infracrveni spektrometar Laboratorija za molekulsku spektroskopiju.

Slika 2. Dvodimenzionalni korelacijski infracrveni spektar.

Slika 3. Infracrveni spektar sobne atmosfere.

C1

11

SPEKTROSKOPIJA – RAZGOVOR S MOLEKULAMA Piše: Nikola Biliškov

Analize kamenaca rade se na Institutu Ruđer Bošković od 1963. godine, u početku metodom rendgenske difrakcije, a nešto kasnije razvijena je i metoda IR spektroskopije. Od 1967. godine do danas je u Laboratoriju za sintezu i procese samoorganizacije organskih molekula napravljeno više od 18 000 analiza metodom IR spektroskopije (slika 2.).

Analiziranjem sastava kamenaca može se odrediti njihova geneza na osnovu koje se određuje terapija i dijetalna prehrana radi sprječavanja ponovnog stvaranja kamenaca. Sustavna istraživanja u RH pokazala su da je učestalost urolitijaze u Dalmaciji i Primorju dostizala i do 2,7% ukupnog stanovništva u pojedinim naseljima. Osim toga, ta ispitivanja pokazala su da je zastupljenost uratnih kamenaca u Dalmaciji veća nego u ostalim dijelovima Hrvatske. Kao moguće razloge za te pojave spominje se topla klima (dehidratacija organizma) i kiselost urina kao posljedica načina prehrane.

Usporedbom naših podataka s karakteristikama urolitijaze u zemljama zapadne Europe možemo zaključiti da u prosjeku urolitijaza i u Hrvatskoj ima slične karakteristike. Opći uvjeti života u Hrvatskoj kao što su zdravstvena zaštita, kvaliteta vode, higijenski uvjeti i prehrambene navike nisu bitno različiti od onih u razvijenim zapadnim zemljama što se odražava na karakteristike urolitijaze kod nas. Ostaje još uvijek pitanje zašto na Jadranu ima više muškaraca oboljelih od urolitijaze i zašto ima više uratnih kamenaca nego u ostalom dijelu Hrvatske. Smatra se da uzroci mogu biti pored dehidratacije organizma u ljetnim mjesecima, navika u uzimanju tekućine, načinu prehrane, uvjetima života i rada, te u genetski uvjetovanim poremećajima metabolizma mokraćne kiseline.

Stvaranje kamenaca u urinarnom traktu poznato je od davnine. Koncem 18. i početkom 19. stoljeća identificirani su glavni sastojci kamenaca – mokraćna kiselina, kalcijev oksalat, kalcijev fosfat, magnezijev amonijev fosfat i cistin. Već tada je uočeno da način prehrane može utjecati na stvaranje kamenaca. Od urolitijaze obolijevaju i životinje; kamenci su nađeni kod pasa, mačaka, zečeva, kanadskih kuna zlatica, a komponente su iste kao i kod ljudi.Danas kao najčešći sastojci kamenaca dolaze kalcijevi oksalati monohidrat Ca(CO2)2xH2O (COM, vevelit) i dihidrat Ca(CO2)2xH2O (COD, vedelit); vedelit je nestabilna modifikacija i prelazi s vremenom u vevelit, pa je smjesa vedelita i vevelita prilično česta. Veoma često se nalazi mokraćna kiselina C5H4N4O3 (H2U) i mokraćna kiselina dihidrat C5H4N4O3x2H2O (H2UD), fosfati kao karbonat apatit (slika 1) Ca10(PO4)6-x(OH)2-y(CO3)x+y i struvit Mg(NH4)(PO4)x6H2O, nešto rijeđe brušit CaHPO4x2H2O, te cistin C6H12N2O4S2.

Stvaranje bubrežnih kamenaca mora se promatrati kao simptom kompleksne bolesti. Stvaranje cistinskih kamenaca relativno je rijetko (1-2%), a povezano je s genetskim metaboličkim poremećajima, pa su recidivi vrlo česti. Neki kamenci kao struvit, karbonat apatit (slika 1.) i amonijev hidrogen urat povezani su s infekcijama mokraćnih putova kod kojih dolazi do povećanja pH urina zbog cijepanja uree na amonijak i ugljikov dioksid. Stvaranje ostalih kamenaca ovisi o različitim fizikalno-kemijskim i patofiziološkim procesima u organizmu. Sastav i pH urina u svakom slučaju su presudni i bitni čimbenici. Taloženje raznih soli u urinu ovisi o njihovoj koncentraciji i o pH, te o udjelu raznih promotora ili inhibitora nukleacije.

C2

12

Slika 2. Perkin Elmer Spectrum RX I FT – IR System.

IMATE LI VI I VAŠ KUĆNI LJUBIMAC KAMENCE ISTOG SASTAVA?Piše: Ivan Habuš

Slika 1. Karbon Apatit.

Slika 1. Telomere (žuto) se nalaze na krajevima kromosoma (plavo).

Slika 3. Sa svakom diobom normalne stanice su bliže starenju. Radijalni rast stanične kulture.

C3

diobom stalno skraćuju. Kako je broj skraćivanja ograničen, tako je ograničen i stanični rast tj. dolazi do zaustavljanja daljnjih dioba. Povećanjem broja starih stanica u tkivima i organima objašnjava se proces starenja. Na procese starenja utječu i vanjski faktori (slika 3) kao što su stres, UV zračenje, toksini iz okoliša i radne sredine itd. Na Institutu Ruđer Bošković u Zavodu za molekularnu biologiju se već dugi niz godina vode istraživanja molekularnih mehanizama starenja i karcinogeneze upravo sa aspekta strukture i funkcije telomera i telomeraze. Ova su otkrića od fundamentalne važnosti za biologiju i medicinu jer otvaraju nove pravce istraživanja i mogućnosti razvoja novih terapija. Za otkriće telomera i telomeraze dodjeljena je ovogodišnja Nobelova nagrada za medicinu.

Telomere su specifično uređene strukture na krajevima kromosoma (slika 1.). Njihova važnost je u tome što štite kromosome (slika 2.) od oštećenja i omogućavaju njihovu normalnu funkciju tijekom mnogih staničnih dioba. To je od presudnog značaja za normalnu funkciju stanice, a time i za normalan rast i razvoj organizma. Osim u embrionalnom razvoju i rastu telomere igraju ključnu ulogu i u procesima starenja te u nastanku mnogih bolesti povezanih sa starenjem. U stanicama za koje je to važno telomere se održavaju pomoću enzima telomeraze. Tako telomere i enzim telomeraza imaju glavnu ulogu u održavanju imortalnosti matičnih i spolnih stanica, ali i nastanku i rastu tumora. Ustanovljeno je da se telomere u normalnim stanicama koje nemaju telomerazu svakom staničnom

Slika 2. Kromosomi se nalaze u staničnoj jezgri (crveno).

13

TELOMERE - TAJNA STARENJA I BESMRTNOSTIPiše: Ivica Rubelj

Geni su manji dijelovi molekule DNA izgrađeni od nukleotida. Svaki se gen u stanici nalazi u duplikatu. Geni su nizovi uputa koji našem tijelu govore kako će funkcionirati i kako će izgledati, primjerice koje će nam boje biti oči ili koju ćemo krvnu grupu imati.Bolesti nastaju kada dođe do grešaka (mutacija) u slijedu nukleotida unutar gena. Posljedica je stvaranje “krive upute“ o izgledu i funkcioniranju organizma. Postoje dva glavna tipa mutacija gena, pa time i genskih bolesti: dominantne i recesivne. Dominantne nastaju zbog greške u samo jednoj kopiji gena. Za razvitak recesivne bolesti nužne su greške u obje kopije nekog gena. Od nekih bolesti osoba boluje od rođenja, dok se druge razviju tijekom života.Dokazivanje prisutnosti nekih vrsta grešaka unutar gena može se, relativno lako, ustanoviti analizom lako dostupnih stanica krvi, koje, kao i sve ostale stanice u tijelu, sadrže genski materijal. Međutim, analiza se može napraviti i na bilo kojim drugim stanicama. Iz stanica se kemijskim postupcima izdvaja DNA, i u njoj se potom određuju mutacije u slijedu nukleotida željenog gena. Mutacije u pojedinim genima govore o kojoj se bolesti radi (slika 2.).Mnoge bolesti, primjerice rak, šećerna bolest, shizofrenija itd. nastaju zbog nakupljanja većeg broja mutacija DNA tijekom života. Mutacije mogu nastati zbog endogenih i egzogenih čimbenika. Tako npr. pretjerano izlaganje sunčevom zračenju (egzogeni čimbenik) stvara oštećenja u DNA stanica kože, što može uzrokovati nastanak raka kože.Poznavanje molekularnih osnova bolesti olakšava liječenje i omogućava razvoj medicine. Osobita se pažnja posvećuje razvitku tzv. personalizirane medicine. Cilj ovog pristupa je, otkriti, genskim analizama, da li će, i kako, neka oboljela osoba reagirati na određeni lijek, tj. vrstu liječenja. Budućnost medicine leži upravo u molekularnoj medicini i poznavanju uzroka bolesti na molekularnoj razini.

Za razliku od klasične medicine, molekularna medicina proučava nastanak raznih bolesti na razini stanica i molekula. Istaživače uglavnom zanima koji molekularni mehanizmi dovode do nastanka bolesti, te kojim ih se ciljanim lijekovima može učinkovitije i bolje liječiti.

Tijelo čovjeka je izgrađeno od velikog broja različitih tipova stanica, ali sve one sadrže identičan genski materijal. Svaki čovjek u svakoj svojoj stanici (osim u gametama) posjeduje 46 kromosoma, organiziranih u 23 para. U svakom paru kromosoma jedan je naslijeđen od oca, a drugi od majke. Svaki od tih kromosoma građen je od jedne dugačke molekule deoksiribonukleinske kiseline (engl. DNA).

Slika 2: Rad u laboratoriju

C4

14

KAKO SE OTKRIVA GENSKA BOLEST?Piše: Maja Sabol

Slika 1. Kromosomi čovjeka.

D1

Umjesto fluorescentnog zaslona na kojem su Rutherfordovi studenti (Geiger i Marsden) mukotrpno u potpunom mraku pokušavali brojati raspršene alfa čestice, danas se koriste poluvodički detektori koji pouzdano broje čestice te mjere njihovu kinetičku energiju nakon raspršenja. I sam razlog izvođenja Rutherfordovog raspršenja danas sasvim je drugi. Naime, uz poznata svojstva nuklearnih raspršenja, te uz korištenje ionskog snopa fokusiranog na submikrometarske dimenzije, Rutherfordovo raspršenje koristi se za trodimenzionalno oslikavanje distribucije elemenata u nepoznatim uzorcima. Pri tome, energija projektila nakon raspršenja na nepoznatoj jezgri nosi informaciju o atomu od kojeg se projektil odbio, njegovoj koncentraciji u ispitivanom uzorku, te dubini u uzorku na kojoj se je raspršenje desilo. Sve te informacije od velikog su značaja za ispitivanje strukture novih materijala na nanometarskom nivou, što je za sve znanstvenike koji ih kreiraju različitim metodama nanostrukturiranja od velikog značenja(slika 3.).

Ono što niti jedan znanstvenik početkom 20. stoljeća nije mogao niti pretpostaviti je otkriće da se tvar na nanometa-skoj razini zbog kvantnih efekata ponaša sasvim drugačije od te iste tvari na makro razini. Na isti način kako je nuklearna fizika mijenjala čovjekov život tijekom 20. stoljeća, već danas možemo zaključiti da će i nanomaterijali i nanotehnologije promijeniti čovjekov život u 21. stoljeću. Veliki broj znanstvenika radi danas širom svijeta na razvoju tehnologija kojima se mogu proizvoditi nanostrukturirani materijali. U tu svrhu na Institutu Ruđer Bošković razvijaju se nove metode – alati koji nam služe da na nanometarskim razinama mijenjamo svojstva materijala. Najjednostavniji primjer tih novih alata je proizvodnja nanorupica u tankim polikarbonatnim membranama. Ozračivanjem membrane brzim teškim ionima dolazi do pucanja kemijskih veza u molekulama uzduž putanje svakog pojedinačnog iona. Nakon jetkanja ozračenih membrana u pogodnim otapalima, na mjestima gdje su prošli ioni se otvaraju rupice nanometarskih promjera. One nadalje mogu poslužiti primjerice za filtriranje crvenih krvnih zrnaca, ili pak kao kalup za proizvodnju nanonožica potrebnih za razvoj elektroničkih elemenata nanometarskih dimenzija. Također zračenjem određenih vrsta nanokristala možemo uređivati njihovo slaganje u prostoru, kao i to da na zračenim mjestima unutar izolatora kao što je dijamant možemo stvarati mikrometarski tanke grafitizirane i električki vodljive kanale.

Od trenutka kad je Ernest Rutherford svojim čuvenim eksperimentom otkrio postojanje atomske jezgre do danas prošla je 101 godina. On je tada, da bi ispitao kako tvar reagira na zračenje iz radioaktivnog alfa izvora (za koje je nešto kasnije pokazao da su jezgre atoma helija), na njihov put postavio vrlo tanku foliju zlata. Time je želio proučiti kako i koliko će se alfa čestice otklanjati od svog pravocrtnog puta. Rutherford i suradnici bili su iznenađeni kad su vidjeli da, iako većina alfa čestica zadržava pravocrtni smjer, poneka od njih se rasprši pod vrlo velikim kutem, a neke čak i u stražnje kuteve poput loptica koje se odbijaju od zida (slika 1.).

Tada je to je bilo nevjerojatno otkriće, jednako nevjerojatno kao kad bi se pucanjem u rahli snijeg (kako se mislilo da tvar izgleda na mikroskopskom nivou) neki od metaka odbili unatrag. Da bi se objasnili dobiveni rezultati bilo je moguće samo jedno rješenje, a to je da se u tom rahlom snijegu nalaze i vrlo male ali istovremeno vrlo teške čestice - atomske jezgre od kojih su se poneki od projektila (alfa čestice) odbili, slično kao što se dešava u sudaru dviju biljarskih kugli. Time je Rutherford po prvi put dokazao postojanje atomske jezgre što je ujedno označilo i početak moderne nuklearne fizike koja je kasnije i obilježila 20. stoljeće. Isti eksperiment – Rutherfordovo raspršenje izvodi se i danas u mnogim svjetskim istraživačkim laboratorijima. Doduše, umjesto radioaktivnog izvora koriste se akceleratori (kao na primjer Tandem Van de Graaff akcelerator na Institutu Ruđer Bošković) (slika 2.) kod kojih se podešavanjem napona ubrzanja na nekoliko milijuna volti podešava i kinetička energija iona (protoni, jezgre helija, litija, ugljika ili još težih elemenata).

Slika 2. Tandem Van de Graaff akcelerator na Institutu Ruđer Bošković.

Slika 3. Neke nanostrukture dobivene ionskim snopovima.

Slika 1. Rutherfordovo raspršenje na tankom filmu

15

AKCELERATORI - OD OTKRIĆA ATOMSKE JEZGRE DO NANOTEHNOLOGIJAPiše: Milko Jakšić

D2

koje one mogu imati su više milijuna puta veće od energija stvorenih u najmoćnijim zemaljskim akceleratorima - ubrzivačima čestica. Zbog svega toga brojni i složeni mjerni uređaji su izgrađeni po cijelom svijetu sa ciljem da ih se pokuša što kvalitetnije detektirati. Neki od takvih mjernih uređaja se prostiru na tisuće km2 kako bi mogli detektirati što više od stvorenog pljuska čestica, dok se na primjer neutrini traže u ogromnim postrojenjima u laboratorijima smještenim duboko ispod površine Zemlje.Naš detektor kozmičkih miona na IRB-u je malo skromniji od navedenih, te služi samo za demonstraciju prisustva tih čestica. Njega čine tek dva scintilatora (materijal koji zrači svjetlost kada kroz njega prođe nabijena čestica) postavljenih jedan iznad drugog (slika 2.).

Oni će reagirati ako mion prođe kroz njih a ugrađeni sustav koincidencije će signalizirati interesantne događaje. Proučavanje kozmičkih zraka je komplementarno s proučavanjem elementarnih čestica na velikim akceleratorima poput LHC-a na CERN-u, Europskom laboratoriju za fiziku elementarnih čestica u Ženevi. Detektori na LHC-u, smješteni stotinjak metara ispod površine Zemlje, također mjere kozmičke zrake (slika 3.).

Na punktu ćete moći pratiti uživo mjerenja proton-proton sudara koja se upravo odvijaju na CERN-u.

Većina nas, stanovnika Zemlje, udobno smještenih na površini pokrivenoj atmosferom debljine nekoliko desetaka kilometara, osjeća se prilično zaštićenim od raznih svemirskih zračenja. Imamo osjećaj da do nas dopire tek svjetlost sa Sunca i zvijezda, te da su sve o čemu se eventualno moramo brinuti samo ultraljubičaste zrake na koje pomislimo tek dok se ugodno izležavamo na plaži. Ali istina je, ustvari puno zanimljivija, i za neke pomalo uznemirujuća. Naime, uz običnu svjetlost, atmosferu bombardiraju i mnogobrojne druge čestice iz svemira (slika 1.).

Većina ih je nastala, između ostalog, iz rotirajućih neutronskih zvijezda, eksplozivnih smrti zvijezda (supernove), pa čak i iz samih crnih rupa ili još egzotičnijih izvora. Kada bi nebo mogli vidjeti onakvo kakvo zaista i jest, sa svim valnim duljinama zračenja ali i kozmičkim zrakama, bilo bi puno dinamičnije nego što mislimo. Najbrojnije čestice kozmičkih zraka su misteriozni neutrini, i to ni manje ni više nego njih oko 600 000 milijardi koji prođu kroz svakog od nas svake sekunde. Naša sreća je što oni iznimno slabo interagiraju s tvari kroz koju prolaze, pa ne predstavljaju opasnost za nas, te obično sasvim nesmetano prođu kroz čitavu Zemlju. Uz neutrine, Zemlja je bombardirana još i s protonima, alfa česticama, te poneki put i iznimno visoko energetskim gama zrakama. Ove čestice ne možemo opaziti na površini Zemlje, jer se sudare već u visokim slojevima atmosfere. Interakcija s jezgrama molekula 20 km iznad površine Zemlje omogućava stvaranje pljuska novih čestica (većinom piona-kratkoživećih čestica koje sudjeluju u razmjeni sila između protona i neutrona). Nabijeni pioni sa ubrzo raspadnu u mione (čestice slične elektronima ali oko 200 puta teže, i sa životnim vijekom od nekoliko mikrosekundi) koji putuju brzinama bliskim brzini svjetlosti. Kozmičke zrake koje opažamo na površini uglavnom su ti sekundarni mioni, kao i svjetlost koja je proizvedena kada se ti mioni i druge sekundarne nabijene čestice kreću brzinama iznad brzine svjetlosti u zraku (Čerenkovljevo zračenje).Proučavanje kozmičkih zraka je iznimno interesantno polje istraživanja, jer proučavajući njih možemo mnogo naučiti o postanku i sudbini svemira, životu i smrti zvijezda, svojstvima crnih rupa, te o samim fizikalnim zakonima. Najviše energije

Slika 1. Kozmičke zrake bombardiraju zemlju Slika 2. Detektor kozmičkih miona.

Slika 3. Kozmički mion kroz CMS Detektor na CERN-u.

16

PAŽNJA! KOZMIČKE ZRAKE VAS BOMBARDIRAJU!Pišu: Tome Antičić i Vuko Brigljević

D3

Vrlo atraktivno istraživanje na glodavcima pokazalo je da broj kopija mikrosatelita ispred gena za mirisne receptore uvjetuje hoće li mužjak biti vjeran ženki ili će “švrljati“. Možda i odgovor na pitanje zašto su neki ljudi vjerni, a drugi nevjerni u svojim vezama leži baš u duljini ovih malih regija genoma.Vjerojatno najživahniji članovi nekodirajućih DNA su transpozoni, nazivani još i genima skakačima zbog iznimne sposobnosti da se šire i ugrađuju posvuda u genomu te svojom prisutnošću utječu na okolne gene. Smatra se da ovakva dinamičnost doprinosi plastičnosti genoma i stvara podlogu za brze odgovore na promjene dajući organizmu kapacitete za brzu prilagodbu, mijenjanje i raznolikost, što je presudno za opstanak kako jedinke tako i vrste. Nadalje, nedavno otkriće oko 500 različitih nekodirajućih regija, iznimno sačuvanih između čovjeka i glodavaca, govori o tome da su ta genomska područja ostala nepromijenjena milijunima godina. Ovaj pronalazak potvrđuje ideju o značenju ovih regija, s obzirom da toliki stupanj sačuvanosti ne može biti produkt slučaja već selektivnog pritiska na očuvanje tih dijelova genoma.Naš Laboratorij za strukturu i funkciju heterokromatina istražuje satelitne DNA koje su smještene na centromernim područjima kromosoma. Centromere su presudne u procesu vitalnom za stanicu, a to je dioba kako tjelesnih tako i spolnih stanica. Ovi ponovljeni sljedovi znatno se razlikuju čak i među srodnim vrstama te se smatra da su povezani s procesima stvaranja novih vrsta. Dolazi vrijeme kada će mnoga istraživanja biti usredotočena na nekodirajuće regije genoma s obzirom da tako veliki i iznimno raznoliki dijelovi definitivno mogu ponuditi odgovore na mnoga pitanja vezana uz razvoj raznih bolesti, prilagođavanju na okolišne uvjete, evoluciji mozga kod čovjeka te pitanja stvaranja novih vrsta.

Genom predstavlja cjelokupnu DNA koju posjeduju stanice živog organizma. Živimo u eri sekvenciranja genoma tako da su genomi mnogih organizama, uključujući i ljudski, već pročitani. Iznenađujuće otkriće proizašlo iz analize raznih “pročitanih” genoma bilo je da geni čine tek oko 2% ukupnog genoma. Samo sićušna frakcija DNA čini ono na čemu se temelji većina našeg znanja o genetičkom ustroju živog svijeta, genetički uvjetovanim bolestima i naposlijetku, evoluciji. Još prije ere sekvenciranja znalo se da u genomu postoje dijelovi koji nisu geni, ali kako je njihova funkcija bila potpuno nejasna znanstvenici su takvu DNA proglasili “junk DNA” (slika 1.), odnosno beskorisnim otpadom.

Ovaj dio genoma danas se označava kao nekodirajuća DNA, a sadržava vrlo različite DNA sljedove. Za razliku od gena, ovi su sljedovi vrlo često skloni velikom broju ponavljanja i dinamičnoj evoluciji. Jedna vrsta takvih sekvenci su mikrosateliti (kratki nukleotidni slijed koji se ponovlja) koji se već 20-tak godina koriste u kriminalističke svrhe kao sredstvo za genetičko utvrđivanje identiteta osobe. To je moguće zato jer je duljina svakog mikrosatelitnog niza vrlo promjenjive prirode i često karakteristična za jedinku te se koristi kao DNA otisak prsta, kako ste to već imali prilike vidjeti u CSI seriji (slika 2.).

Do danas postoji već popriličan broj dokaza koji govore o tome kako mikrosatelitne DNA utječu i na funkcioniranje samih gena i tako posredno utječu na genetski izražaj organizma. Da li je u ljudskom genomu 35 ili 36 puta ponovljena mikrosatelitna DNA ispred gena za Huntingtonov protein ovisiti će da li će osoba biti zdrava ili patiti od teškog neurološkog poremećaja.

17

Slika 2. Metoda DNA otiska prsta.

Slika 3. Kromosomi s regijama satelitne DNA u centromernom području.

Slika 1. Junk DNA (ilustrirao James Collins).

ŠTO SVE SKRIVAJU GENOMI?Piše: Nevenka Meštrović

Osnovana 1950. godine, kao i Institut Ruđer Bošković, naša je Knjižnica „odrasla“ u zrelu 60-godišnjakinju, sa svim iskustvima i mudrošću koje godine donose. No, umjesto starenja, nove informacijske tehnologije koje su devedesetih godina 20. stoljeća ušle u radne prostore knjižnica, omogućile su joj pomlađivanje usluga i poslovanja (slika 1. i 2.).

U vrijeme osnutka, osnovna uloga Knjižnice bila je odabir, prikupljanje, obrada, organiziranje, predstavljanje i pohranjivanje građe. Izvori informacija bili su ponajviše tiskane publikacije (knjige i časopisi) koje je valjalo pronaći na policama, posuditi ili proučavati u čitaonicama. El Dorado informacija bio je papir. Broj tiskanih knjiga/časopisa od početne “šačice“ postupno raste te Knjižnica Instituta postaje najveća prirodnoznanstvena knjižnica u Hrvatskoj. Zadnjih desetljeća je, međutim, zabilježen pad broja tiskanih časopisa koje Knjižnica pretplaćuje, uz istovremeni porast broja dostupnih elektroničkih časopisa. Kod knjiga još uvijek dominiraju tiskane knjige, iako i elektroničke knjige sve više nalaze svoje mjesto na mrežnim policama Knjižnice. Tiskane knjige i časopisi i dalje ostaju tražen i vrijedan izvor informacija, a u “potjeri“ za njima koristimo se informacijskim tehnologijama (slika 3.).

Osim informacijskih izvora u elektroničkom obliku (e-časopisi, e-knjige, baze podataka, itd), Knjižnica putem svojih mrežnih stranica svoje servise nudi, osim djelatnicima Instituta, i cijeloj znanstvenoj i akademskoj zajednici.

Među najvažnijima su:n Centar za online baze podataka (http://www.online-baze.hr) n osiguravanje pristupa najvažnijim bazama podataka iz pojedinih znanstvenih područja na načelu nacionalnog konzorcija u suradnji s CARNetom; n Hrvatska znanstvena bibliografija CROSBI (http://bib.irb.hr) - cjelovita i ažurna bibliografija znanstvenih i stručnih radova hrvatskih znanstvenika od 1997. do danas;n Tko je tko u znanosti u Hrvatskoj (http://tkojetko.irb.hr) – jedinstvena baza podataka hrvatskih znanstvenika sa svrhom promocije u zemlji i inozemstvu te poboljšavanja komunikacije i razmjene informacija među samim znanstvenicima;n Hrčak (http://hrcak.srce.hr/) – Portal znanstvenih časopisa Republike Hrvatske, koji na jednom mjestu okuplja hrvatske znanstvene i stručne časopise koji nude otvoreni pristup svojim radovima ili minimalno bibliografskim podacima i sažecima svojih radova;n Hrvatski znanstveni portal (http://www.znanstvenici.hr) - portal koji objedinjuje informacije o hrvatskim znanstvenicima, njihovim radovima i znanstvenim projektima, a u svrhu promocije i populariziranja znanosti u Hrvatskoj;n PRESKOK (Pretraživač knjižničnih kataloga Hrvatske) (http://preskok.irb.hr) – jedinstveno sučelje za istodobno pretraživanje desetak online knjižničnih kataloga;n Pero pretraživač e-časopisa (http://knjiznica.irb.hr/pero/); n novi online katalog Knjižnice IRB-a (https://katalog.irb.hr). n Knjižnica i Web 2.0: - naš blog (http://knjiznica.irb.hr/blog/) – blog Knjižnice IRB-a na - kojemu objavljujemo novosti i zanimljivosti s područja knjižničarstva, ali i širih područja;n Knjižnica je prisutna i na Facebooku (http://www.facebook.com) i Twitteru (http://twitter.com).Naši su korisnici većinom djelatnici Instituta Ruđer Bošković, no Knjižnica je otvorena svima, pa će u skladu s time za posjetiteljeodabrati, organizirati i predstaviti pouzdane kvalitetne i provjerene izvore, prvenstveno znanstvenih, ali i drugih informacija. Osnovna dijelatnost Knjižnice nije se promjenila u proteklih 60 godina, no promjenila su se pomagala, tehnologija te način komunikacije (slika 4.).

D4

18

Slika 1. Knjižnični katalog 50-ih godina 20. stoljeća...

Slika 2. ... i danas.

Slika 3. Tiskane knjige i časopisi i danas su tražen izvor informacija.

Slika 4. Pisaći stroj i mnoga druga pomagala u knjižnici danas je zamjenilo računalo.

ZA ŠAKU KNJIGAPišu: Marina Mayer i Sofija Konjević

O InstitutuInstitut Ruđer Bošković najveći je nacionalni interdisciplinarni istraživački institut u području prirodnih znanosti.Više od 500 znanstvenika instituta aktivno je u područjima fizike, kemije, molekularne biologije i medicine, ekologije, istraživanja mora i računarstva. Naši znanstvenici sudjeluju u brojnim fundamentalnim i primijenjenim istraživačkim projektima u suradnji s domaćim i međunarodnim sveučilištima, institutima i industrijom. Znanja, vještine i iskustvo naših istraživača također doprinose kvalitetnom visokoškolskom obrazovanju. Institutski eksperimentalni uređaji, te znanja iz fundamentalnih znanosti, informacijske i računalne usluge visokih su znanstvenih standarda, te potiču usvajanje novih vještina što je važno za budućnost znanosti i prijenos tehnologija u gospodarstvo. Institut je svojom djelatnošću prepoznatljiv u međunarodnoj znanstvenoj zajednici.Više informacija o Institutu potražite na stranicama: www.irb.hr

Ruđer Josip Bošković Rođen je u Dubrovniku 18. svibnja 1711. godine, a umro je u Milanu, 13. veljače 1787. godine. Kao jedan od najvećih znanstvenika svoga vremena obrazovao se u Jezuitskoj školi u Dubrovniku i Rimu. Bio je fizičar, matematičar, astronom i filozof, te je kao znanstvenik putovao Europom i radio u mnogim zemljama. Njegova najvažnija djela su: “Teorija prirodne filozo fije”, “O Sunčevim pjegama”, “Radovi iz optike i astronomije”, “Elementi opće matematike” te “O djeljivosti materije i čestica”.

Državni zavod za intelektualno vlasništvo Republike Hrvatske(DZIV) temeljna je nacionalna ustanova za zaštitu intelektualnog vlasništva u Republici Hrvatskoj. U skladu sa svojim nadležnostima DZIV obavlja registraciju industrijskog vlasništva na teritoriju Republike Hrvatske odnosno provodi postupke za priznanje prava industrijskog vlasništva (patenti, robni i uslužni žigovi (zaštitni znakovi), industrijski dizajn, oznake zemljopisnog podrijetla i oznake izvornosti, topografije poluvodičkih proizvoda). Djelatnost DZIV-a u zakonodavnom i stručnom dijelu uključuje i područje autorskih i srodnih

prava. Važan dio djelovanja DZIV-a jest i informacijska i servisna djelatnost iz područja intelektualnog vlasništva u okviru djelatnosti informacijsko-uslužnog centra INCENTIV, koji pruža stručnu informacijsku pomoć svima koji žele učinkovito zaštititi, koristiti odnosno upravljati intelektualnim vlasništvom. DZIV kroz rad svoje Akademije provodi i kontinuiranu edukaciju i širenje znanja i iskustava u području prava intelektualnog vlasništva te okuplja stručnjake i znanstvenike u cilju kontinuiranog obrazovanja i istraživanja u području intelektualnog vlasništva.DZIV surađuje i s ostalim institucijama za provedbu prava intelektualnog vlasništva i potporu inovacijskoj djelatnosti te gospodarskim i znanstveno-istraživačkim entitetima. Povodom obilježavanja 110. godišnjice zakona o patentu u Hrvatskoj DZIV je 2005. godine koncipirao izložbu „Hrvatski izumitelji kroz povijest“ kao podsjetnik na bogatu izumiteljsku tradiciju i tradiciju patentne zaštite u Hrvatskoj. Ova je izložba zbog velikog interesa javnosti gostovala u više gradova u Hrvatskoj a njezin je deseti postav u okviru Otvorenih dana Instituta Ruđer Bošković od 06.-08. 05. 2010. postavljen u I. krilu Instituta. Više informacija o Državnom zavodu za intelektualno vlasništvo možete pronaći na www.dziv.hr

Ruđer InovacijeTvrtka Ruđer Inovacije (RI) počela je s djelovanjem početkom 2007. godine kao tvrtka kći Instituta Ruđer Bošković s ciljem poticanja suradnje i partnerstva istraživačkih instituta, fakulteta i inovatorske zajednice s tvrtkama iz gospodarstva. Ruđer Inovacije zastupaju i štite intelektualno vlasništvo inovatora i imaju važnu ulogu u transferu tehnologije i primjeni inovativnih tehnologija. Tvrtka povezuje znanost s gospodarstvom i industrijom, a kroz partnerstvo s akademskom, inovatorskom zajednicom te gospodarstvom otvorena je

cjelokupnoj hrvatskoj zajednici, pružajući im podršku kroz komercijalizaciju ideja, inovacija ili rezultata znanstvenih istraživanja. Više informacija o Ruđer Inovacijama možete pronaći na www.r-i.hr

BISTRO - PIZZERIA VIP INTERNET CAFFE

Preradovićev trg 5 (Cvjetni trg)

Zahvaljujemo svima koji su prepoznali i podržali našu znanstvenu manifestaciju svojim donacijama, posebno Cetini d.o.o., ekskluzivnom donatoru vode za sve naše posjetitelje.

Sponzori Otvorenih dana Instituta Ruđer Bošković

Otvoreni daniInstituta Ruđer Bošković

6. - 8. svibnja 2010.

Plava linija

A1. Kako razlučiti glasove u žamoru A2. David i Golijat A3. C14 datiranje/Putovanje u prošlost A4. Vizualizacija mikrosvijeta

Crvena linija

D1. Akceleratori – od otkrida atomske jezgre do nanotehnologija

D2. Pozor! Kozmičke zrake vas bombardiraju! D3. Što sve skrivaju genomi? D4. Za šaku knjiga

Zelena linija

C1. Spektroskopija – razgovor s molekulama C2. Imate li vi i vaš kudni ljubimac kamence

istog sadržaja? C3. Telomere – tajna starenja i besmrtnosti C4. Kako se otkriva genska bolest?

Narančasta linija

B1. Nanolaminati – novi život, stare ideje B2. Svijet atomskih jezgara B3. Metali – vječni putnici B4. Kemija i ekologija mogu zajedno!?