prof. dr. dr. h. c. Bonačić-Koutecký

Odjel/Katedra:

Odjel za fiziku

Članovi grupe

prof.dr.sc. Ante Bilušić
doc.dr.sc. Damir Kovačić
prof.dr.sc. Darko Koračin
prof.dr.sc. Mile Dželalija
dr.sc. Marjan Krstić, STIM, ICAST
dr.sc. Željka Sanader
Martina Perić, mag.phys (doktorandica), STIM
Vedran Ivanić, STIM, PMF

Područje istraživanja:

Dizajn novih nanostrukturnih materijala za biosenzoriku i njihova primjena u medicinskoj dijagnostici

Opis istraživanja:

Vizija STIM-a je oformiti mrežu vrhunskih istraživačkih grupa u Hrvatskoj na temama ključnim za održivi razvoj i integraciju Mediteranske regije čija znanstvena kvaliteta posjeduje potencijal za značajni doprinos važnim internacionalnim izazovima.
Naša je misija jedinstvena integracija trokuta – istraživanje, inovacije, edukacija – dajući postojećim organizacijama novu dimenziju. Kroz ovu ćemo strategiju unaprijediti našu znanstvenu izvrsnost jačajući uzajamno djelovanje sveučilišta, industrije i društva. Područja unaprjeđivanja pomiču granice i pružaju bazu novim interdisciplinarnim istraživanjima i umrežavanjima unutar Hrvatske i Mediteranskih zemalja, što koristi istraživanjima koja se provode na pojedinim institucijama. Organizacija istraživanja omogućava kroz profile izvrsnosti rješavanje važnih i aktualnih pitanja u područjima energije, okoliša, zdravlja i održivosti uključujući prave kombinacije disciplina potrebnih da bi se zadovoljili svi znanstveni zahtjevi i integriralo obrazovne programe. Inovacijski sustav ujediniti će sve aspekte Područja unaprjeđivanja, uključujući dugoročnu suradnju s članovima akademske zajednice, istraživačkih instituta, industrije i društva pružajući jedinstvenu priliku praktičnoj primjeni rezultata istraživanja.

Kontakti s akademskim i drugim institucijama:

dr. Philippe Dugourd, dr. Rodolphe Antoine, Institut Lumiere Matiere, Sveučilište u Lyonu
prof. M. Radman, dr. A. Kriško (MedILS)
prof. D. Maysinger (McGill University)
Prof. dr. Thorsten Bernhardt, Sveučilište Ulm
Dr. Sandra Lang, Sveučilište Ulm
Prof. dr. Richard A. J. O’Hair, Sveučilište u Melbourneu
Prof. dr. Josef Michl, Sveučilište u Boulderu, SAD i Institut organske kemije, Prag
Prof. dr. Roland Mitrić, Sveučilište u Würzburgu

Opis dosadašnje suradnje:

Uspješna suradnja voditeljice grupe i Sveučilišta u Lyonu je započela 2005. godine, teorijskim i eksperimentalnim određivanjem optičkih svojstava hibridnih sustava biomolekula (triptofan) i srebrnih klastera. Suradnja je dalje održana i proširena kroz zajedničke projekte, poput Cogita te kontinuiranog Francusko-hrvatskog projekta “Međunarodni Laboratorij za nano klastere i biološko starenje, LIA NCBA”, u kojem su surađivali prof. M. Radman, prof. V. Bonačić-Koutecký i Sveučilište u Lyonu. Od 2011. godine zajednički se, teorijski i eksperimentalno istražuju strukturana i optička svojstva klastera plemenitih metala zaštičenih ligandima (npr. glutationom).
Uspješna suradnja na ovom projektu voditeljice grupe i Sveučilišta u Ulmu je započela 2011. godine, teorijskim i eksperimentalnim određivanjem katalitičkih svojstava malih rutenijevih klastera. Suradnja je dalje održana i proširena kroz zajedničke projekte, poput DAAD kojom je financirana razmjena suradnika u svrhu planiranja istraživanja i diseminacije rezultata kroz publikacije.
Suradnja u istraživačkom području pohrane vodika je započela 2013. godine tijekom posjeta voditeljice grupe Prof. dr. dr. h.c. Vlaste Bonačić-Koutecký sveučilišta u Lyonu, te nastavljena u sljedećim godinama.
Suradnja na ovom projektu između teorijske grupe prof. dr. dr. h. c. Vlaste Bonačić-Koutecký i eksperimentalne grupe prof. Josefa Michla je započela 2012. godine kada su uloženi prvi eksperimentalni napori za sintezu profina, prvog heterocikličkog analoga grafena.
Organization’s (STO) Collaborative Program of Work, HFM-237 RTG.

Planovi budućih istraživanja:

Planovi za buduća istraživanja uključuju razvoj novih label-free biočipova. Ova nova label-free protein-biočip tehnika bazirana je na dvostrukoj ulozi plemenitih metalnih klastera za imobilizaciju i orijentaciju proteina preko pinning efekta kao i za pojačanje apsorpcije i emisije reporter proteina. Ovaj prijedlog (label-free) će zamijeniti postojeće standardne tehnike s organskim bojama za obilježavanje (labeling) i znatno pomaknuti dosadašnju granicu senzitivnosti biosenzora. Također, paralelno će se razvijati nova klasa nelinearnih fluorofora utemeljenih na ultra malim nanoklasterima srebra i zlata zaštićenih biomolekulama kao što su peptidi, proteini ili DNA. Ovi fluorofori će biti od značaja za detekciju neurodegenerativnih bolesti, osobito onih povezanih sa biološkim starenjem.
Postignuta važna saznanja o katalitičkoj metanaciji rutenijevih nanoklastera u plinskoj fazi (Angew. Chem. Int. Ed. 53, 5467, 2014) služit će kao baza za razvoj novih katalizatora unutar zeolita za pročišćavanje pogonskog plina gorivnih članaka unutar ovog projekta. Taj cilj će se ostvariti kvantno kemijskim simulacijama temeljenim na računalnim metodama upotrebom modela katalitičkih materijala osnovanih na zeolitima. Naš dizajn efikasnijih rutenijevih katalizatora će se eksperimentalno ostvariti u suradnji s prof. Thorsten Bernhardt i dr. Sandrom Lang, Sveučilište u Ulmu.
Unutar istraživačke teme za spremanja vodika odvijati će se istraživanje katalitičke reakcije dekompozicije mravlje kiseline unutar zeolita, otvarajući mogućnost pronalaska i realizacije novog katalizatora za efikasno odvajanje i spremanje vodika. To će se ostvariti računalnim kvantno kemijskim simulacijama reakcije mravlje kiseline s ligandiranim bimetalnim hidridnim nanoklasterima unutar zeolitne potpore, što će biti eksperimentalno verificirano u suradnji s prof. Richard O’Hair i dr. Philippe Dugourd na sveučilištima u Melbourne-u i Lyon-u.
Zaključno, slijedimo koncept od osnove do primjene, od istraživanja do inovacije i prijenosa znanja i tehnologije.

Popis odabranih znanstvenih radova:

  1. Russier-Antoine I, Bertorelle F, Sanader Ž, Krstić M, Comby-Zerbino C, Dugourd Ph, Brevet P F, Bonačić-Koutecký V, Antoine R, Ligand-Core NLO-phores: a combined experimental and theoretical approach of the two-photon absorption and two-photon excited emission properties of small ligated silver nanoclusters; Nanoscale, 2017, 9, 3, 1211-1228
  2. Sanader Ž, Krstic M, Russier-Antoine I, Bertorelle F, Dugourd Ph, Brevet PF, Antoine R, Bonacic-Koutecky V; Two-photon absorption of ligand-protected Ag15 nanoclusters. Towards a new class of nonlinear optics nanomaterials; Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 12404-12408
  3. Russier-Antoine I, Bertorelle F, Hamouda R, Rayane D, Dugourd Ph, Sanader Ž, Bonačić-Koutecký V, Brevet PF, Antoine R, Tuning Ag29 nanocluster light emission from red to blue with one and two-photon excitationNanoscale, 2016, 8, 2892
  4. Girod M, Sanader Ž, Vojkovic M, Antoine R, MacAleese L, Lemoine J, Bonacic-Koutecky V, Dugourd Ph, UV Photodissociation of Proline-containing Peptide Ions: Insights from Molecular Dynamics, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2015; 26(3): 432-443
  5. Sanader Ž, Mitrić R, Bonačić-Koutecký V, Bellina B, Antoine R, Dugourd Ph, The nature of electronic excitations at the metal-bioorganic interface illustrated on histidine-silver hybrids, Phys. Chem. Chem. Phys., 2014; 16(3): 1257-61
  6. Sanader Ž, Brunet C, Broyer M, Antoine R, Dugourd P, Mitrić R, Bonačić-Koutecký V, Formation and Characterization of Thioglycolic Acid-Silver Cluster Complexes, Chemical Physics Letters, 2013, 570, 22-25
  7. Bellina B, Antoine R, Broyer M, Gell L, Sanader Ž, Mitrić R, Bonačić-Koutecký V, Dugourd Ph, Cation induced electrochromism in 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH): Tuning optical properties of aromatic rings, Dalton Trans., 2013; 42(23): 8328-33
  8. T. Tabarin, A. Kulesza, R. Antoine, R. Mitrić, M. Broyer, P. Dugourd, V. Bonačić–Koutecký, Absorption Enhancement and Conformational Control of Peptides by Small Silver Clusters, Phys. Rev. Lett., 2008, 101, 213001
  9. I. Fleischer, D. M. Popolan, M. Krstić, V. Bonačić–Koutecký, T. M. Bernhardt, Chem. Phys. Lett. 565, 74 (2013).
  10. S. M. Lang, S. U. Förtig, T. M. Bernhardt, M. Krstić, V. Bonačić–Koutecký, J. Phys. Chem. A 118 (37), 8356-8359 (2014)
  11. S. M. Lang, T. M. Bernhardt, M. Krstić, V. Bonačić–Koutecký, Angew. Chem. Int. Ed. 53 54675471 (2014).
  12. S. M. Lang, T. M. Bernhardt, M. Krstić, V. Bonačić–Koutecky, Physical Chemistry Chemical Physics 16 (48), 26578-26583 (2014)
  13. M. Girod, M. Krstić, R. Antoine, L. MacAleese, J. Lemoine, A. Zavras, G. N. Khairallah, V. Bonačić–Koutecký, Ph. Dugourd, and R. A. J. O’Hair, Chemistry-A European Journal 20 (50), 16626-16633 (2014).
  14. S. Daly, M. Krstić, A. Giuliani, R. Antoine, L. Nahon, A. Zavras, G. N Khairallah, V. Bonačić-Koutecký, Ph. Dugourd, R. A. J. O’Hair, Physical Chemistry Chemical Physics 17 (39), 25772-25777 (2015)
  15. A. Zavras, G. N. Khairallah, M. Krstić, M. Girod, S. Daly, R. Antoine, Ph. Maitre, R. J. Mulder, S.A. Alexander, V. Bonačić-Koutecký, Ph. Dugourd and R. A. J. O’Hair, Nature Communication, 7:11746 (2016)
  16. M. Krstić, A. Zavras, G. N. Khairallah, Ph. Dugourd, V. Bonačić-Koutecký, R. A. J. O’Hair, Int. J. of M. Spec. (2016), doi:10.1016/j.ijms.2016.05.022
  17. A. Zavras, M. Krstić, Ph. Dugourd, V. Bonačić-Koutecký, R. A. J. O’Hair, ChemCatChem, (2017), DOI: 10.1002/cctc.201601675

 

Područja pametne specijalizacije

Tematsko prioritetno područje ZDRAVLJE I KVALITETA ŽIVOTA
Potpodručje Farmaceutika, biofarmaceutika, medicinska oprema i uređaji
Indikativne IRI teme:
razvoj novih cjepiva i preparata iz krvne plazme
Povezane indikativne IRI teme:
ključne razvojne tehnologije za učinkovitije i manje invazivne lijekove i terapije (implantacijski medicinski uređaji i poboljšani površinski premazi i tehnika premaza/ovojnica za lijekove) (KET)

Start typing and press Enter to search

Skip to content