Области
истраживања

Основни фокус истраживања у овој области је испитивање биогеохемијских процеса који се дешавају на површини и у дубљим слојевима Земљине коре користећи различите геохемијске анализе. Теренски, експериментални и лабораторијски рад у циљу утврђивање стања у разним сегментима животне средине, између осталог проучавање порекла, путева дистрибуције, биоразградња и биоакумулација загађујућих супстанци, одређивање осетљивости терена на промене у животној средини, превенција деградационих процеса, актуелне климатске промене, ризици по животну средину и здравље људи, одређивање екосистемских услуга и предлагање природом инспирисаних решења, само су неке од тема којима се наша група бави. Истраживачи имају дугогодишње искуство у испитивању различитих узорака, првенствено седиментних стена различите геолошке старости, сирових нафти, угљева, уљних шејлова, земљишта, археолошких узорака и артефаката, карактеризацији производа пиролизе и могућности коришћења биоугљева. Овакав свеобухватан и мултидисциплинарни приступ доприноси бољем разумевању физичких, хемијских и биолошких процеса у животној средини и њеној заштити и очувању.

Рад на изоловању и карактеризацији специјализованих метаболита из биљака и гљива применом спектроскопских и спектрометријских техника, као и њихову хемијску модификацију у циљу добијања деривата са бољим биолошким активностима

Хемијску карактеризацију одбрамбених супстанци зглавкара (стоноге и инсекти)

Метаболомичко испитивање биљака и гљива применом мултиваријационе анализе спектралних и хроматографских података у циљу проучавања утицаја метаболичких варијација (узрокованих болестима, еколошким или генетским променама) на комплексне биолошке системе

Метаболомичко испитивање узорака крви и ткива пацијената оболелих од психијатријских обољења и канцера са циљем развоја метода за рану дијагностику и праћење дејства медицинске терапије

Развој и унапређење аналитичких метода за идентификацију и карактеризацију токсичних супстанци (дуготрајни органски загађивачи (POPs), хемијско оружје, …)

>> линк ка Акредитованој лабораторији

Истраживања у оквиру ове области обухватају: 

БИОИНЖЕЊЕРИНГ - Истраживања којима се наша група бави усмерена су ка протеинском инжењерингу хидролаза, оксидоредуктаза и трансфераза. Циљ модификација ових па и других ензима је управо добијање варијанти које ће у односу на природни облик ензима имати побољшане особине попут, повећане ензимске активности или оксидативне стабилности, као и температурне и Ph стабилности, односно оптимума. Како бисмо постигли жељене резултате, поред протеинског инжењеринга, развој хигх тхроугхпут есеја за селекцију добијених варијанти, представља један од најзахтевнијих али мозда и најинтересантнијих корака, посебно уколико се ради на развоју флуоресцентног есеја. Селекцијом и одабиром варијанти ензима са жељеним особинама, приступамо већој продукцији ензима, потом њиховом пречишћавању и карактеризацији.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА БИОХЕМИЈА, ЕНЗИМОЛОГИЈА И БИОТЕХНОЛОГИЈА - истраживања која су директно усмерена на примену ензима у биотехнологији, а састоје се од продукције ензима, пречишћавања, карактеризације и побољшања ензима техникама молекуларне биологије, имобилизацијом и хемијском модификацијом. Развијамо иновативна ензимска решења која могу да унапреде ефикасно искоришћавање биомасе и тако значајно допринесу транзицији у био-засновану економију нуђењем технологија које не штете животној средини, за добијање високовредних прехрамбених производа, биогорива, вредних хемикалија и материјала из биомасе. Испитујемо биолошке активности малих органских молекула и неорганских комплекса са DNА и протеинима спектрофлуорометријским и електрофоретским методама.

МИКРОБИОЛОШКА ХЕМИЈА И БИОТЕХНОЛОГИЈА (GMBH) - изоловање и карактеризација микроорганизама; продукција и карактеризација микробних биолошки активних супстанци (антибиотици, полисахариди, ензими, биосурфактанти); примена микробних модел система за испитивање редукционог стреса; проучавање дијететских производа са посебним својствима у односу на бифидогени ефекат и антиоксидативну активност; проучавање и примена дејства тионских бактерија на сулфидне супстрате; биодеградација и биотрансформација угљоводоника нафте и халогенованих органских супстанци; развој нових техника биоремедијације сложених смеса полутаната у води и седименту уз примену биоугљева и микробних горивних ћелија; примена биоремедијације у циљу елиминације опасних токсичних супстанци из животне средине; судбина и понашање дуготрајних органских загађујућих супстанци у животној средини; инструментална анализа халогенованих пестицида; екотоксикологија (Aliivibrio fisheri, Daphnia magna), тестови биодеградабилности; развој нових материјала на бази биополимера за употребу у прехрамбеној индустрији и заштити животне средине.
Више о нама: https://www.mineravita.com/gmbh

Истраживачи који истраживања реализују у оквиру области органске, биоорганске и медицинске хемије баве се синтетичким трансформацијама природних производа (стероида, моносахарида, хетероцикличних једињења и протеина) као и дизајном и синтезом биолошки активних супстанци (инхибитори quorum sensing-а и холинестераза, допаминергички и серотонергички лиганди, антимикробна, антиоксидативна и антиканцерска једињења, комплекси прелазних метала са стероидима и пептидима, сесквитерпенски хинони и њихови биомиметици); и развојем методологије синтезе сложених органских једињења, што укључује хеми-, регио- и стереоселективне реакције и развој нових модерних каталитичких метода (органо- и фоторедокс катализа, биокатализа и катализа комплексним једињењима) за потребе синтезе биолошки активних једињења и потребе тоталне и парцијалне синтезе природних производа; 

Део истраживања је посвећен развоју супрамолекулске хемије стероида, пептида, фулерена и фулеренских коњугата са природним и синтетичким једињењима; развојем  и применом микрофлуидне хемије и микрореактора у развоју фоторедокс синтетских метода; развојем синтетичке методологије на чврстој фази за синтезу ‘push-pull’ олефина и испитивање њихових структурних, оптичких и биолошких особина; одређивањем физичко-хемијских карактеристика биолошки активних природних и синтетичких једињења; применом хроматографских метода за одређивање липофилности и QSAR анализом и корелацијом структурних дескриптора, ретенције и липофилности са биолошким активностима применом хемометријских метода (PCA, PLS, MLR) и молекулским моделовањем. 

>> Презентација

Основни циљ истраживања у овој области је разумевање хемијских проблема помоћу модерних рачунарских техника, рационални дизајн и предикција хемијских система са циљаним особинама – молекулски магнети, катализатори, експлозиви, лекови, боје; супрамолекулски приступ кристалном паковању, његова улога у биолошком препознавању и у везивању за синтетичке полимере; реакциони механизами; рачунарска  спектроскопија; моделовање неорганских комплекса, биомолекула (протеина и нуклеинских киселина) и молекула од атмосферског или енергетског значаја распршених унутар порозних материјала (МОF-ова); корелација између електроснке структуре, (ре)активности и особина молекула; интерпретација експеримената. Користе се квантно-механички прорачуни високог нивоа, теорија функционала густине, семиемпиријске методе, молекулска динамика, Монте Карло симулације, докинг, претраживања база података.

Основни циљ истраживања у овој области је рационални дизајн, синтеза и развој нових мултифункционалних нано- и микрокомпозитних материјала, функционализованих природних и синтетичких макромолекулских материјала и координационих једињења, са оптималним структурним и функционалним својствима, у циљу њихове успешне примене у медицинске и технолошке сврхе, као електрохемијски, оптички и биолошки активних материјала.

Приоритетне области истраживања функције и активности наведених материјала су: аналитичке (електрохемијска детекција- сензори и биосензори), каталитичке (фотохемијске и електродеградационе), у заштити животне средине (за ремедијацију природних и отпадних вода), антимикробне (бактерицидне, анифугалне), фармаколошке (биокомпатибилност, антиканцерогени лекови, достава лекова). Део истраживања је посвећен заштити екосистема кроз испитивање ефикасне контроле утицаја природних и антропогених токсичних и нутритивних супстанци на ланце исхране (екотоксиколошки биоиндикатори). Пажња је такође посвећена и развоју нових оксидних материјала, карактеристичних електричних, магнетних и оптоелектричних својстава, за примену ових система као мултифероика и материјала за конверзију и складиштење енергије, базирајући се на корелацији између макроскопске активности и наноструктуре материјала.

Поред синтезе нових материјала и њихове примене у различите сврхе, део истраживања групе ће бити усмерен у правцу развоја нових биолошких индекса заснованих на микро- и макроалгама као и нових, иновативних метода попут метабаркодинга, којима ће се значајно унапредити мониторинг природних водених екосистема (језера и река) и праћење стања њиховог биодиверзитета.

>> Презентација

Основни циљ истраживања у овој области је оптимизација синтезе нових магнетичних, немагнетичних и молекулски отиснутих полимерних сорбената за уклањање/детекцију загађујућих супстанци (јони племенитих и тешких метала, текстилних боја, радионуклида и органских једињења) из реалних узорака отпадних вода, као и оптимизација дисперзивне микроекстракције на чврстој фази применом експерименталног дизајна. Истраживања обухватају и развој полимерних сорбената и нанокомпозита на бази полимера за детекцију гасова, као и анализу природе везивања за активна места сорбената квантно-хемијским моделовањем. Посебан правац истраживања посвећен је испитивању физичко-хемијских својстава полимерних сорбената применом течне и инверзне гасне хроматографије. 

Други део истраживања у овој области се односи на синтезу и карактеризацију линеарних, умрежених и водоразредивих еколошки прихватљивих полиуретана на бази различитих макродиола (силоксана, поли (етара), поли (естара) итд.), као и на синтезу и карактеризацију полимерних нанокомпозита на бази немодификованих и површински модификованих наночестица Ag, TiO₂, глине итд. и различитих полимерних матрица.

Руководилац:

Тим за хемију животне средине

• Драгана Ђорђевић
• Бојана Остојић
• Дејан Опсеница
• Срђан Петровић
• Сања Сакан
• Докторанти: Александра Михајлиди – Зелић и Ана Пантелић

Тим за инжењеринг животне средине

• Јасмина Стевановић
• Владимир Панић
• Јасна Џунузовић
• Љиљана Рожић
• Докторанти: Олга Радуловић, Марија Пантовић, Марко Јоновић, Мила Крстајић, Милана Зарић и Сања Шешлија

Области истраживања Тима за хемију животне средине: проучавање миграција, трансформација и интеракција полутаната у животној средини (атмосферски аеросоли, земљишта и речни седименти) са проценом ризика по живи свет; загађујуће супстанце у речним седиментима и процена ризика по загађење површинских вода од ослобађања полутаната из седимената у интеракцијама вода-седимент и прогноза понашања и интеакције полутаната са екосистемима; процена мутагености и потенцијали природне биодеградације полутаната у екосистемима квантно хемијским методама прорачуна; решења за уклањање полутаната на изворима емисија и могућности изналажења нових поступака мерења и праћења судбине полутаната у животној средини; комбинована експериментална и теоријска испитивања утицаја промене процесних параметара на структурна и морфолошка својства мезопорозних нових материјала за фотокаталитичко уклањање органских загађивача из воде.

Области истраживања Тим за инжењеринг животне средине: поступци, процеси и пројектовање опреме за третман отпадних вода применом електричне струје; рециклажа истрошених електродних система; синтезе умрежених полиуретана за примену у индустрији премаза; примена заштитних премаза на бази HRP-а и поли(диметилсилоксана) доприноси смањењу количине отпада; развијање нових површински модификованих наночестица титан-диоксида применом различитих врста модификатора; синтеза незасићених полиестарских или алкидних смола коришћењем производа добијених гликолизом отпадног поли(етилен терефталата); синтеза пољопривредних филмова из природних полимера и производња незасићених полиестерских смола из биомономера.