Ћир    Lat    Eng
 

Група за биофизичку хемију и динамику неравнотежних процеса

 

ОБЛАСТ ИСТРАЖИВАЊА

Биофизичка хемија и динамика неравнотежних процеса

КРАТАК ОПИС ИСТРАЖИВАЊА

Биофизичка хемија. Физичкохемијска проучавања механизама биолошких процеса релевантних, како за основна, тако и за примењена истраживања у биомедицини, фармакологији, молекуларној дијагностици и заштити животне средине. Карактеризација биолошких металних кофактора и метало-лекова применом ЕПР спектроскопије на криогеним температурама. Главни истраживачки правац групе је проистекао из потреба глобалног научног изазова за развојем иновативних решења за дијагностику и терапију канцера. Фокус је на проучавању молекуларних механизама укључених у настанак и прогресију канцера; дизајн нових, мање токсичних и селективнијих антиканцерских метало-лекова и испитивање њиховог инхибиторног дејства на ензим рибонуклеотид-редуктазу; дизајн мултифункцијских биокомпатибилних протеинских хидрогелова који служе као системи за испоруку лекова и истовремено дају квантитативне информације о одговору ћелије/ткива на терапију, посебно применом ЕПР имиџинга.

Динамика неравнотежних процеса. Еволуција система удаљених од равнотеже може да се одвија кроз необичну динамику самоуређивањем саставних подјединица, или на временској скали у виду периодичног понављања концентрационих пулсева, или на просторном нивоу кроз појаву периодичних структура.  Ове појаве су од изузетног значаја за разумевање (и контролу) ритмова у економији, социјалним догађањима, биологији, биохемији, физичкохемијским системима. Као модел системи за истраживања других комплексних осцилатора у оквиру наше Групе претежно се изучавају хемијски осцилатори и  просторне структуре због могућности њихове лабораторијске контроле. Истраживања су усмерена у два правца. Експериментално дефинисање физичкохемијских процеса важних за њихову динамику и испитивање могућности симулације ових појава парцијалним и диференцијалним једначинама. Поред наведеног, група се бави и испитивањем утицаја спољашњих поља на биолошке системе првенствено ради њихове потенцијалне примене у биотехнолошке сврхе.

СЛИКА 1. Радна атмосфера у оквиру истраживачке групе.

ЧЛАНОВИ ИСТРАЖИВАЧКЕ ГРУПЕ

СЛИКА 2. Фотографије чланова групе

СПИСАК ДОСТУПНЕ ИСТРАЖИВАЧКЕ ОПРЕМЕ

  • Agilent 8453 UV/VIS Diode array spectrophotometer with stopped flow accessory
  • Continuous stirred tank reactor with electrochemical monitoring system
  • Ismatec™ MS-4/6 Reglo Digital Pump
  • Potentiostat-Galvanostat, Gamry Instruments
  • Bruker Biospin Elexsys II E540 EPR spectrometer
  • Malvern Zetasizer Nano ZS ZEN 3600
  • CEM Discover microwave reactor

СЛИКА 3. Фотографије опреме

НАУЧНА САРАДЊА И ПРОЈЕКТИ

Сарадња са научним институцијама у земљи

  • Универзитет у Београду – Институт за мултидисциплинарна истраживања.
  • Универзитет у Београду – Институт за нуклеарне науке Винча, Институт од националног значаја за Републику Србију.
  • Универзитет у Београду – Институт за биолошка истраживања „Синиша Станковић“.
  • Универзитет у Крагујевцу – Департман за фармацију, Факултет медицинских наука.
  • Универзитет у Београду – Хемијски факултет
  • Универзитет у Београду – Институт за хемију, технологију и металургију, Институт од националног значаја за Републику Србију
  • Универзитет у Београду – Фармацеутски факултет
  • Универзитет у Београду – Институт за општу и физичку хемију
  • Универзитет у Крагујевцу, Департман за хемију – Природно-математички факултет
  • Универзитет у Београду, Центар за фотонику, Институт за физику
  • Универзитет у Београду – Рударско-геолошки факултет
  • Државни универзитет у Новом Пазару – Департман за математику

Сарадња са научним институцијама у иностранству

  • Институт за неорганску хемију, Универзитет у Бечу, Аустрија.
  • Департман за молекуларну и аналитичку хемију, Интердисциплинарни центар изврсности, Универзитет у Сегедину, Мађарска.
  • Одсек за биохемију и молекуларну биологију, Департман за бионауке, Универзитет у Ослу, Норвешка.
  • Одељење за хемијско и биолошко инжењерство, Универзитет у Шефилду,  Шефилд, Уједињено Краљевство
  • Факултет за хемију и хемијско инжењерство, Универзитет у Саутемптону, Саутемптон, Уједињено Краљевство
  • Центар за полимерне системе, Универзитет Томаш Бата у Злину, Злин, Чешка Република
  • Одсек за молекуларну медицину и патологију, Факултет медицинских наука, Универзитет у Окланду, Окланд, Нови Зеланд
  • Факултет за хемију и хемијску технологију, Универзитет у Марибору, Словенија
  • Школа за инжињерство, Универзитет у Њукаслу, Њукасл на Тајну, Уједињено Краљевство
  • Одсек за физичку хемију и материјале, Универзитет у Сегедину
  • Одсек за клиничку неуронауке, Центар за молекуларну медицину, Институт Каролинска, Стокхолм, Шведска

Актуелни пројекти

  • Microalgae for Biosynthesis of Metal Cluster Compounds – BioSynthClust (Микроалге за биосинтезу металних кластера), програм ПРИЗМА, Фонд за науку РС, 01.12.2023 – 31.05.2026, руководилац: др Иван Спасојевић, научни саветник Универзитет у Београду – Институт за мултидисциплинарна истраживања, учесници са ФФХ: др Ана Поповић Бијелић, др Ана Весковић. https://www.biosynthclust.com/.
  • Phytoremediation for in situ treatment of agricultural soil and surface waters polluted with per- and polyfluoroalkyl substances – research on PFOS and PFOA as model compounds– PhytoPFAS (Фиторемедијација за in situ третман пољопривредног земљишта и површинских вода загађених пер- и полифлуороалкил једињењима – истраживање на PFOS и PFOA као модел једињењима), Програм РАЗВОЈ – Зелени програм сарадње науке и привреде, Фонд за науку РС, 15.05.2023 – 15. 05.2025, руководилац: др Владимир Бешкоски, редовни професор Универзитет у Београду – Хемијски факултет, учесници са ФФХ: проф. др Драгомир Станисављев и др Итана Нуша Бубања. https://www.chem.bg.ac.rs/projekti/209/index.html
  • Physicochemical aspects of rhythmicity in neuroendocrine systems: Dynamic and kinetic investigations of underlying reaction networks and their main compounds -NES (Физичкохемијски аспекти ритмичности неуроендокриних система: Динамичка и кинетичка истраживања реакционих мрежа и главних једињења која леже у њиховој основи), Програм ИДЕЈЕ, Фонд за науку РС, 31.01.2022-31.01.2025, руководилац: др Жељко Чупић, научни саветник Универзитет у Београду – Институт за хемију, технологију и металургију, Институт од националног значаја за Републику Србију, учесници са ФФХ: др Стеван Маћешић и др Јелена Максимовић. https://www.nes.edu.rs/sr/ 

Изабрани завршени пројекти

  • Protein Hydrogel for Cancer Theranostics – PHYCAT (Протеински хидрогел за тераностику канцера), програм ПРОМИС, Фонд за науку РС, 2020-2022, руководилац – др Ана Поповић Бијелић, ванредни професор, Универзитет у Београду – Факултет за физичку хемију, https://www.ffh.bg.ac.rs/lat/phycat/.
  • Биомаркери у неуродегенеративним и малигним процесима – ИИИ 41005 Министарство просвете, науке и технолошкој развоја РС, 2011-2018, руководилац – др Павле Анђус, редовни професор Универзитет у Београду – Биолошки факултет.
  • Динамика нелинеарних физичкохемијских и биохемијских система са моделирањем и предвиђањем њихових понашања под неравнотежним условима – ОИ 172015, Министарство просвете, науке и технолошкој развоја Републике Србије, 2011-2019, руководилац др Љиљана Колар-Анић, учесници са ФФХ: др Драгомир Станисављев, др Ана Поповић Бијелић, др Итана Нуша Бубања, др Стеван Маћешић, др Јелена Максимовић.
  • Fishes as bioindicators of ecological state of Adriatic Sea – ECOFISH (Рибе као биоиндикатори еколошког стања Јадранског мора), Билатерални пројекат између Републике Србије и Црне Горе, 2019 – 2021, руководилац са српске стране др Марија Јанковић, научни саветник, Универзитет у Београду – Институт за нуклеарне науке Винча, Институт од националног значаја за Републику Србију, учесник са ФФХ: др Јелена Максимовић
  • Personalised Pulsatile Materials – PPM (Персонализовани пулсирајући материјали) – EPSRC Reference: EP/N033655/1, 2016-2019,  руководилац: др Катарина Новаковић, редовни професор, Школа за инжињерство, Универзитет у Њукаслу, учесници са ФФХ: др Стеван Маћешић
  • Modeling of the oscillatory systems in chemistry, physical chemistry and biology – (Моделирање појединих осцилаторних система у хемији, физичкој хемији и биологији), Билатерални пројекат у оквиру позива за финансирање научно-технолошке сарадње између Републике Србије и Републике Словеније, Министарство науке, технолошког развоја и иновација Републике Србије, 2018 – 2019, руководилац са српске стране др Стеван Маћешић, виши научни сарадник, Универзитет у Београду – Факултет за физичку хемију

ПУБЛИКАЦИЈЕ

Изабрани радови у међународним научним часописима

  • I. N. Bubanja, A. F. Taylor, D. Stanisavljev, Experimental support for the model of Bray–Liebhafsky oscillatory reaction based on the heterogeneous effects, Phys. Chem. Chem. Phys., 26 (2024) 24975 – 24982. https://doi.org/10.1039/d4cp02742f
  • K. Skopalová, I. N. Bubanja, D. Stanisavljev, N. Cvjetićanin, V. Kašpárková, E. Daďová, E. Pavlíková, M. Koutný, M. Gizdavić-Nikolaidis and P. Humpolíček, The effect of synthesis method and oxidizing agent on cytotoxicity and ecotoxicity of polyaniline, Synth. Met., 301 (2024) 117515. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2023.117515
  • M.N.M Milunovic, K. Ohui, I. Besleaga, T.V. Petrasheuskaya, O. Dömötör, É.A. Enyedy, D. Darvasiova, P. Rapta, Z. Barbieriková, D. Vegh, S. Tóth, J. Tóth, N. Kucsma, G. Szakács, A. Popović Bijelić, A. Zafar, J. Reynisson, A.D. Shutalev, R. Bai, E. Hamel, V.B. Arion, Copper(II) complexes with isomeric morpholine-substituted 2-formylpyridine thiosemicarbazone hybrids as potential anticancer drugs inhibiting both ribonucleotide reductase and tubulin polymerization: the morpholine position matters, J. Med. Chem, 67 (2024) 9069 – 9090. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.4c00259
  • A. Vesković, D. Bajuk-Bogdanović, V.B. Arion, A. Popović Bijelić, Spectroscopic characterization of the binding and release of hydrophilic, hydrophobic and amphiphilic molecules from ovalbumin supramolecular hydrogels, Gels, 9 (2023) 14. https://doi.org/10.3390/gels9010014
  • D. Stanisavljev, A. F. Taylor, I. N. Bubanja, Changing the paradigm in modelling the Bray-Liebhafsky oscillatory chemical reaction, Phys. Chem. Chem. Phys. 25 (2023)  20109–20120. https://doi.org/10.1039/D3CP02402D
  • S. Maćešić, Ž. Čupić, Lj. Kolar-Anić,   Effect of diffusion on steady state stability of an oscillatory reaction model, Chaos, Solitons & Fractals 174 (2023) 113783.
  • T. Maksimović, P. Tančić, J. Maksimović, D. Mara, M. Ilić, Rik V. Deun, L. Joksović, M. Pagnacco, Novel cerium and praseodymium doped phosphate tungsten bronzes: Synthesis, characterization, the behavior in the Briggs-Rauscher reaction and photoluminescence properties, Optical Materials, 143 (2023) 114125. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2023.114125
  • Lj. Kolar-Anić, Ž. Čupić, S. Maćešić , A. Ivanović-Šašić, D. Johanne, Modelling of the thyroid hormone synthesis as a part of nonlinear reaction mechanism with feedback, Computers in Biology and Medicine 160 (2023) 106980.
  • A. Vesković, Đ. Nakarada, O. Vasiljević, A. Dobrov, G. Spengler, É.A. Enyedy, V.B. Arion, A. Popović Bijelić, The Release of a Highly Cytotoxic Paullone Bearing a TEMPO Free Radical from the HSA Hydrogel: An EPR Spectroscopic Characterization, Pharmaceutics, 14 (2022) 1174. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14061174
  • A. Vesković, Đ. Nakarada, A. Popović Bijelić, A novel methodology for hydrogel water content determination by EPR: The basis for real-time monitoring of controlled drug release and hydrogel swelling and degradation, Polym. Test, 98 (2021) 107187. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.107187
  • J. P. Maksimović, J. Tošović, M. C. Pagnacco, Insight into the origin of pyrocatechol inhibition on oscillating Bray-Liebhafsky reaction: combined experimental and theoretical study, Bulletin of the Chemical Society of Japan, 93 (2020), 676-684. https://doi.org/10.1246/bcsj.20190296
  • I. N. Bubanja, B. Lončarević, M. Lješević, V. Beškoski, G. Gojgić-Cvijović, Z. Velikić and D. Stanisavljev, The influence of low-frequency magnetic field regions on the Saccharomyces cerevisiae respiration and growth, Chem. Eng. Process. 143 (2019) 107593 https://doi.org/10.1016/j.cep.2019.107593
  • K. Ohui, E. Afanasenko, F. Bacher, R.L. Xue Ting, A. Zafar, N. Blanco-Cabra, E. Torrents, O. Dömötör, N.V. May, D. Darvasiova, É.A. Enyedy, A. Popović Bijelić, J. Reynisson, P. Rapta, M.V. Babak, G. Pastorin, V.B. Arion, New water-soluble copper (II) complexes with morpholine–thiosemicarbazone hybrids: Insights into the anticancer and antibacterial mode of action, J. Мed. Chem, 62 (2018) 512 – 530. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.8b01031
  • H.S. Shafaat, J.J. Griese, D.A. Pantazis, K. Roos, C.S. Andersson, A. Popović Bijelić, A. Gräslund, P.E. Siegbahn, F. Neese, W. Lubitz, M. Högbom, N. Cox, Electronic structural flexibility of heterobimetallic Mn/Fe cofactors: R2lox and R2c proteins. J. Am. Chem. Soc, 136 (2014) 13399 – 13409. https://doi.org/10.1021/ja507435t
 
 
 
МЕНИ