DAAD per The Baltic-German University Liaison Office finansuojamas bendradarbiavimo tarp Lietuvos ir Vokietijos projektas “Translation of fiber-based molecular spectroscopy to in situ analysis of pancreatic tumor tissue”, 7773,00 Eur, 2024 m. Projekto vykdytojai: Prof. Valdas Šablinskas (vadovas), prof. Justinas Čeponkus, dr. Rimantė Bandzevičiūtė Projekto vykdymo laikotarpis: 01.02.2024 - 31.10.2024. Projekto Nr. 2024/ Biudžetas: 7773 EUR Šiuo mokslinių tyrimų projektu siekiama perkelti naujus Vilniaus universiteto šviesolaidinės infraraudonųjų spindulių (IR) spektroskopijos pasiekimus kasos vėžio in situ diagnostikoje į Drezdeno technikos universitetą. Projekte naudojamas naujas, novatoriškas, laiką taupantis diagnostinis metodas PDAC potipių tyrime, naudojant infraraudonąją (IR) spektroskopija. Tiriant histologiškai charakterizuotas žmogaus pirminių navikų audinių dalis, bus pasiekta vėžinių audinių diferenciacija nuo normalių audinių. Projekto metu šie diagnostiniai tyrimai bus perkelti į in situ tyrimus Drezdeno technikos universiteto klinikose. Projektas yra finansuojamas per: Baltic-German University Liaison Office, Z. A. Meierovica bulv. 12, Rīga, LV-1050, Latvia. |
Projekto ELEGRANT idėja Projekto rezultatai prisidės prie NASICON tipo medžiagų tolesnio panaudojimo baterijų technologijose ir BMR spektroskopijos vystymo ir plėtojimo funkcinių medžiagų tyrimuose. |
LMT mokslininkų grupių projektas "Optiškai jautrių molekulių agregacijos ir spektroskopinių savybių modeliavimas (Modeling aggregation and detection properties of optically active molecules) Projekto vadovas: prof. Darius Abramavičius Projekto vykdymo laikotarpis: 2023 m. balandžio 1 d. – 2026 m. kovo 31 d. Projekto Nr.: S-MIP-23-48 Gamtoje sutinkamos porfirino makrociklą turinčios molekulės (pvz. chlorofilai) fotosintezėje yra naudojamos kaip saulės energijos koncentratoriai ir konvetreriai. Agregacija keičia optinio sužadinimo energijos tarpą, todėl agreguonatis molekulėms gaunami efektyvūs energijos pernašos kanalai, kurie nukreipia energiją eksitonų pavidalu į krūvio atskyrimo kompleksus. Konjuguotos molekulės dažnai savaime organizuojasi į agregatus (kartais į mikrokristalus), kurie turi įtakos optinėms ir mechaninėms savybėms. Tokie molekuliniai agregatai yra veiksmingi perduodant ir konvertuojant energiją arba kaip super jautrūs jutikliai. Sugerties ir fluorescencijos linijų padėtis bei fluorescencijos gesimo trukmė yra svarbiausi šių kompleksų parametrai. Pirmieji du yra susiję su elektroniniais šuoliais, paskutinis – su virpesių indukuotu elektroniniu kvantmechaniniu supainiojimu. Tačiau agregatų molekulinė struktūra yra mikroskopiniu mastu yra mažai ištyrinėta, todėl agreguotos medžiagos turi didelį nenuspėjamumo laipsnį. Gautos tūrinės savybės priklauso nuo konformacinių pokyčių, elektroninių ir vibracinių savybių bei tarpmolekulinių sąveikų. Šiame projekte optiškai aktyvių molekulių agregacija bus modeliuojama naudojant kompiuterinį molekulinės mechanikos metodą, siekiant gauti agreguotas struktūras. Molekulių elektroninės ir vibracinės savybės bus tiriamos hibridinės kvantinės mechanikos metodais. Agregatų spektrinės savybės bus charakterizuojamos naudojant kvantinių koreliacinių funkcijų metodus.
|
LMT mokslininkų grupių projektui “Bioaktyvių joninių skysčių struktūrinių ir BMR spektrinių parametrų modeliavimas” (2022 – 2025 m.)" Projekto vykdytojai: dr. Kęstutis Aidas (vadovas), dr. Dovilė Lengvinaitė, dokt. Žyginta Einorytė, dr. Vytautas Klimavičius Projekto vykdymo laikotarpis: 2022 m. balandžio 1 d. – 2025 m. kovo 31 d. Projekto Nr. : S-MIP-22-74 Biudžetas: 149908 EUR Joniniai skysčiai yra medžiagos, sudarytos vien tik iš organinių katijonų ir organinių ar neorganinių anijonų. Joniniai skysčiai pasižymi unikaliomis savybėmis, tokiomis kaip nykstamai mažas sočiųjų garų slėgis bei aukštas joninis laidumas bei termostabilumas, jie geba ištirpinti įvairias medžiagas, dėl to jie yra aktyviai tyrinėjami ir taikomi tiek mokslinėse laboratorijose, tiek ir pramonėje. Maža to, vadinamieji trečiosios kartos joniniai skysčiai yra sudaryti iš bioaktyvių medžiagų, tokių kaip cholinas ir amino rūgštys, dėl to jie pasižymi mažesniu toksiškumu ir gali būti panaudojami vaistų gamyboje. Iš tiesų vaistinių junginių ir biomolekulių transformavimas į joninius skysčius galėtų būti tas kelias, kuriuo einant būtų galima išspręsti tokias problemas kaip mažas vaistinių junginių tirpumas, polimorfizmas ar žemas bioprieinamumas. Iš principo parinkus tinkamus katijonus ir anijonus, galima sukurti aukštu biosuderinamumu pasižyminčius ir aplinkai draugiškus joninius skysčius. Visgi siekiant suprasti ir kontroliuoti joninių skysčių fiziko-chemines savybes bei jų bioaktyvumo mechanizmus, būtina turėti detalią informaciją molekuliniame lygmenyje apie šių stipriai heterogeninių sistemų tarpmolekulinę struktūrą ir dinamiką. Branduolių magnetinio rezonanso (BMR) spektroskopija kaip tik yra vienas iš tokių efektyvių joninių skysčių struktūros ir dinamikos tyrimo metodų, tačiau eksperimentinių BMR duomenų interpretavimas dažnai yra komplikuotas dėl joniniuose skysčiuose susidarančios sudėtingos pusiausvyros tarp įvairių joninių agregatų bei joninių skysčių heterogeniškumo. Šio projekto tikslas yra išvystyti tikslų JS molekulinių sistemų BMR ekranavimo konstantų modeliavimo metodą, kuris leistų teikti pagrįstai interpretuoti eksperimentinius BMR rezultatus. Šis metodas yra paremtas klasikinėmis molekulių dinamikos simuliacijomis bei jungtiniais kvantinės mechanikos ir molekulių mechanikos modeliais. Vienas iš svarbiausių šio metodų privalumų yra tas, kad jis įgalina tiksliai ir efektyviai modeliuoti įvairaus tipo tarpmolekulines sąveikas, kurios ir nulemia joninių skysčių fiziko-chemines savybes. Išvystytas metodas bus taikomas, be kita ko, siekiant išaiškinti jonų agregavimosi joninių skysčių tirpaluose ypatumus, vadinamųjų vandens kišenių formavimąsi joninių skysčių matricose ir padidinto vaistų tirpumo vandens ir bioaktyvių joninių skysčių mišiniuose mechanizmus. |
LMT mokslininkų grupių projektui „Skersaryšinamų struktūrų saulės celėms sukūrimas“ (2022 – 2025 m.)" Pagrindiniai vykdytojai: dr. Vygintas Jankauskas (vadovas), dr. Kristijonas Genevičius, dr. Egidijus Kamarauskas, habil. dr. Valentas Gaidelis, dokt. Povilas Luižys (KTU), dokt. Romualdas Jonas Čepas, dr. Jonas Nekrasovas. Projekto vykdymo laikotarpis: 2022 m. balandžio 1 d. – 2025 m. kovo 31 d. Projekto biudžetas: 149993 EUR Pigių fotodetektorių, saulės elementų, fotodiodų ar kitų optoelektroninių prietaisų kūrimas siejamas su organinėmis ir hibridinėmis struktūromis. Kaip tokių prietaisų pavyzdį galima paminėti tūrinės heterosandūros ir perovskito saulės elementus, švino oksido rentgeno detektorius ir šviesos diodus. Pagrindiniai organinių medžiagų privalumai – apdorojamumas tirpaluose ir galimybė derinti molekulių savybes keičiant funkcines grupes, pagrindiniai trūkumai – fotocheminė degradacija ir mažas krūvininkų judris. Krūvininkų judris lemia prietaisų veikimo greitį (arba efektyvumą), medžiagų degradacija sumažina prietaisų tarnavimo laiką, taip pat turi įtakos krūvininkų judriui. Todėl šioms medžiagų savybėms reikia skirti ypatingą dėmesį. Gaminant daugiasluoksnes organines struktūras iš tirpalo, kyla pavojus, kad apatiniai sluoksniai ištirps. Geriausias būdas išspręsti šią problemą yra sukurti papildomus cheminius ryšius tarp molekulių ir suformuoti skersaryšintus sluoksnius. Po skersaryšinimo organinis sluoksnis tampa atsparesnis (mechaniškai ir chemiškai) ir netirpus, tačiau tai gali pakeisti molekulių sanglaudą ir tuo pačiu krūvininkų pernašos savybes. Pagrindinis šio projekto tikslas – naujų bei egzistuojančių skersaryšinamų skylių ir elektronų pernašos medžiagų fotoelektrinis charakterizavimas ir jų galimo pritaikymo saulės elementuose išbandymas. Projekto metu bus ištirti egzistuojantys bei nauji skylių pernašos fluoreno, karbazolo ar trifenilamino dariniai bei elektronų pernašos naftaleno ar perileno dariniai su reaktyviomis stireno grupėmis. Pagrindinis tyrimo dėmesys bus skiriamas optimalių skersaryšinimo sąlygų nustatymui, krūvininkų pernašos tyrimui bei HOMO ir LUMO energijų įvertinimui prieš ir po skersaryšinimo. Daugiasluoksnių saulės elementų (tūrinės heterosandūros, perovskitinių arba CZTS) gamybai ir apibūdinimui bus naudojamos perspektyviausios medžiagos, daugiausia dėmesio skiriant saulės elementų efektyvumui ir stabilumui. |
PROJEKTŲ ARCHYVAS
Aukšto lygio MTEP (SMART) projektas MAGNETO-PLAZMONINĖS NANODALELĖS BIOLOGINIŲ PAVIRŠIŲ SERS Projekto Nr. Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0078 Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020 m. rugsėjo 1 d. iki 2023 m. rugpjūčio 31 d. Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. Gediminas Niaura (FTMC) VU dalies mokslinio tyrimo vadovas: prof. Valdas Šablinksas |
Šis projektas yra glaudaus bendradarbiavimo tarp VU Cheminės fizikos instituto Molekulių spektroskopijos grupės (vadovas - prof. Valdas Šablinskas) ir FTMC Spektroelektrochemijos laboratorijos (vadovas – prof. Gediminas Niaura) rezultatas. VU dalyvauja projekte kaip FTMC partneris. Projektas atitinka Sumanios specializacijos srities „Nauji gamybos procesai, medžiagos ir technologijos“ kryptį „Pažangiosios medžiagos ir konstrukcijos“.
Pagrindinis šio projekto tikslas - lazerinės abliacijos metodu sukurti ypač jautrų, rezultatus atkartojantį magneto-plazmoninių dalelių SERS padėklą. Lazerinės abliacijos metodu gaminant hibridines nanostruktūras nereikia naudoti organinių junginių (reduktorių ar stabilizatorių), dėl to gerokai sumažinamas dalelių užteršimas. Hibridinės struktūros bus sudarytos iš dviejų dalių: magnetinės (Fe/FexOy) ir plazmoninės (Au/Ag). Magnetinė dalis leis jomis lengvai manipuliuoti (išskirti iš tirpalo, sukoncentruoti analitę, išdėstyti substrato paviršiuje) veikiant išoriniu magnetiniu lauku. Plazmoninė dalis bus skirta biomolekulių identifikavimui SERS metodu.
Tikimasi, kad projekto metu gauti rezultatai paspartins SERS metodo perkėlimą iš mokslinių laboratorijų į biotechnologines įmones bei jo taikymą klinikiniuose tyrimuose.
Projektas bendrai finansuotas iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT).
Prof. Valdas Šablinskas (VU) ir prof. Gediminas Niaura (FTMC)
- Europos kosmoso agentūros projektas „Developement of Thermally Optimised Resistojet for Laser Ablative Cutting Fabrication (TORTILAC), Nr. 4000129802/20/NL/SC.
Projekto vadovas: dr. Liudas Tumonis
Projekto vykdymo laikotrapis: 2020 m. balandžio 1 d. – 2022 m. gruodžio 30 d.
Projektas finansuojamas iš vietinių lėšų per Europos kosmoso agentūrą (EKA). Programa vadinasi PECS. Daugiau apie tai pranešime: http://mita.lrv.lt/lt/news/view_item/id.393
Projektas įgyvendinamas su partneriais, bet VU Fizikos fakultetas yra pagrindinis vykdytojas (Prime contractor), kiti vykdytojai – partneriai (sub contractor): FTMC lazerininkai (P. Gečys), VGTU Antano Gustaičio aviacijos institutas, UAB „Nanoavionika“.
Šio projekto nauda universitetui ir fakultetui yra tokia, kad „po Lituanica SAT - 2 palydovo variklio kūrimo darbų toliau leis gilinti žinias ir kurti šiuolaikines nykštukinių palydovų variklių technologijas“. Projekto metu bus kuriamas naujoviškas elektrinio šiluminio raketinio variklio (angl. resistojet) šilumogrąžos įrenginys (rekuperatorius).
Šis projektas „po Lituanica SAT - 2 palydovo variklio kūrimo darbų toliau leis gilinti žinias ir kurti šiuolaikines nykštukinių palydovų variklių technologijas“. Taip pat aplink šį projektą atsiranda fakulteto studentams galimybė atlikti mokslo tiriamuosius darbus susijusiomis tematikomis.Šiuo metu 3 studentai jau atlieka projektui naudingus darbus.
- LMT mokslininkų grupių projektas „Optinių sužadinimų evoliucija heterogeniniuose molekulių dariniuose“ („Evolution of optical excitations in heterogeneous molecular compounds“).
Projekto vykdytojai:prof. Darius Abramavičius (vadovas), prof. Juozas Šulskus, doc. Mindaugas Mačernis.
Projekto vykdymo laikotarpis: 2020 – 2022 m.
Projekto Nr.: S-MIP-20-47
Biudžetas: 150000 Eur
Molekulinių pigmentų agregatai yra efektyvūs optinių sužadinimų energijos pernešikliai. Be to, jie įgalina krūvio atskyrimą ir tam tikrais atvejais krūvio pernašą fotovoltiniuose ir šviesą spinduliuojančiuose prietaisuose. Šie procesai mikroskopinėje skalėje yra labai sudėtingi - jų valdymas ar optimizavimas reikalauja detalaus teorinio pagrindimo. Didelę reikšmę turi koherentinių procesų ir relaksacinų procesų dermė. T. y. buvo pademonstruota, kad molekulių koherentiniai virpesiai aktyviai dalyvauja energijos pernašos bei krūvio atskyrimo procesuose organiniuose saulės elementuose ir fotosintetiniuose pigmentų kompleksuose. Heterogeniniai kompleksai, kur energijos tarpai tarp elektroninių būsenų yra platesni nei molekulinių virpesių dažniai, yra dar sudėtingesnės sistemos. Sąveikos tarp modų, virpesių ahnarmoniškumas ir netiesinės sąveikos su elektroninėmis būsenomis šiose sistemose lemia energijos relaksaciją. Šiame projekte bus kuriami teoriniai metodai modeliuoti energijos relaksaciją ir konversiją. To pasekoje bus vystomi netiesinės optinės spektroskopijos modeliavimo metodai molekulinėms sistemoms įvairiose temperatūrose. Projekto metu bus vystomi n-daleliniai kvantiniai metodai ir nuo laiko priklausantys variaciniai metodai. Tai leis geriau suprasti molekulių skalėje vykstančius fizikinius procesus, kas leis kurti naujas molekulines technologijas. Tas prisidės vystant aukšto lygio mokslinę veiklą ir kels projekte dalyvaujančių mokslininkų kvalifikaciją.
- ŠMSM projektas (Europos regioninės plėtros fondo lėšos) „Spektrometrinio medžiagų ir elektroninių/molekulinių vyksmų charakterizavimo centras (SPECTROVERSUM)“, finansuojamas pagal programą 01.1.1-CPVA-V-701 Mokslinių tyrimų, eksperimentinės plėtros ir inovacijų infrastruktūros plėtra ir integracija į europines infrastruktūras, 3,61 mln. Eur, vadovas prof. V. Balevičius, 2019-2021.
- ŠMSM projektas (finansuojamas Europos Sąjungos Struktūrinių fondų lėšomis) „Lietuvos GRID našių skaičiavimų tinklas (LITGRID-HPC)“, Nr. 01.1.1-CPVA-V-701-08-0004. Projektas finansuojamas pagal programos 01.1.1-CPVA-V-701 įgyvendinimo priemonę “Mokslinių tyrimų, eksperimentinės plėtros ir inovacijų infrastruktūros plėtra ir integracija į europines infrastruktūras, 5,1 mln. Eur, vadovas doc. M. Mačernis, 2018-2021.
- Lietuvos–Prancūzijos programos „Žiliberas“ projektas ,,Priešuždegiminių salicilato pagrindo vaistinių molekulių struktūros ir dinamikos tyrimas matricinės izoliacijos virpesinės spektrometrijos metodais“ Nr. S-LZ-19-1, 15830 Eur. Justinas Čeponkus, prof. Claudine Crepin-Gilbert, 2019-2020.
- DAAD per The Baltic-German University Liaison Office finansuojamas bendradarbiavino tarp Lietuvos ir Vokietijos projektas „Fiber ATR FTIR spectroscopy: towards in vivo studies”, sutarties Nr. 2019/10, vadovas Valdas Šablinskas, 2019 m.
Šio projekto tikslas yra sukurti strategiją šviesolaidinės IR spektroskopijos pritaikymui klinikiniuose tyrimuose, tokiu būdu pagerinant vėžinių audinių diagnozavimo tikslumą. Spektrų registravimui ir analizei bus panaudotas portatyvinis šviesolaidinis FTIR spektrometras ir speciali programinė įranga.
- Mokslinio bendradarbiavimo kontraktas: Omega. Coordinators: Stora Enso Oyj, Finland, Vilnius University, Lithuania, prof. K. Arlauskas, 2018-2019.
- MITA projektas „Stop Fake Food“, stopfakefood.com, prof. V. Šablinskas, 2017-2019.
- Spektrinių tyrimų paslaugos: UAB Altechna. Optinės fazės keitiklių pralaidumo ir optinio fazinio kontrasto IR srityje tyrimai (Nr. APS-120000-43), prof. V. Šablinskas, 2016–2019.
- Spektrinių tyrimų paslaugos: UAB Optolita. Optinių kristalų pralaidumo ir atspindžio spektrų IR srityje tyrimai (Nr. APS-120000-108), doc. J. Čeponkus, 2016–2019.
- LMT: Nacionalinė programa Sveikas senėjimas. „Spartusis vėžinių audinių spektrinis analizatorius” (SEN-15053). Vadovas prof. V. Šablinskas. 2015–2018.
- LMT: Fotoindukuotų procesų dinamika baltymuose ir modelinėse (MIP-080/2015). Vadovas prof. L. Valkūnas, 2015–2018.
- LMT: Simuliacinių artinių fotoaktyvių molekulinių sistemų koherentinei ultrasparčiajai spektroskopijai vystymas (MIP-090/2015). Vadovas prof. D. Abramavičius, 2015–2018.
- LMT: Ukrainian-Lithuanian project „NMR and vibrational spectroscopy of molecular and ionic nano-clusters in aqueous solutions of lyotropic liquid crystals” (financed by project number TAP-LU-15-017). Vadovas prof. V. Balevicius, 2017-2018.
- LMT: „Naujų bipolinių organinių medžiagų energijos lygmenų ir krūvio pernašos parametrų tyrimai“ (MIP ). Vadovas dr. V. Jankauskas, 2015–2018.
- LMT: „Krūvininkų pernašos ypatumų tyrimas plonuose daugiasluoksniuose hibridiniuose dariniuose“, MIP-091/2015. Vadovas rr. K. Genevičius, 2015–2018.
- ESFA finansuojamo projekto Puslaidininkinėse ir nano-technologijose perspektyvių medžiagų kūrimas ir charakterizavimas nuostoviosios ir ultrasparčiosios spektrometrijos metodais plačioje spektrinėje srityje“ (VP1-3.1-ŠMM-08-K-01-004, 2013-2015 m., 4,7 mln. Lt). Vadovas prof. V. Šablinskas, 2013-2015.
- LMT finansuojamo mokslininkų grupių projekto „Funkcinių organinių ciklinių silicio ir germanio darinių charakterizavimas spektriniais metodais“ (Nr. MIP-071/201, 242 tūkst. Lt). Vadovas doc. V. Aleksa, 2013-2015.
- VMS fondo finansuoto mokslininkų grupės projekto „Atmosferinių ozonizacijos reakcijų nestabiliųjų produktų modeliniai tyrimai spektriniais metodais“ (80 tūkst. Lt). Vadovas prof. V. Šablinskas, 2009-2010.
- LMT finansuoto mokslininkų grupių projekto „Lėtinių neinfekcinių ligų diagnostiniai tyrimai infraraudonosios spektrinės mikroskopijos metodu“ (Nr. MIP-111/2010, 180 tūkst. lt). Vadovas prof. V. Šablinskas, 2010-2011.
2014–2020 METŲ EUROPOS SĄJUNGOS FONDŲ INVESTICIJŲ VEIKSMŲ PROGRAMOS FINANSUOTI PROJEKTAI
Tyrimai semestro metu (V kvietimas 2021-2022 m.) |
|
MODELINIS HAMILTONIANAS KRŪVIO PERNAŠOS BŪSENŲ APRAŠYMUI MOLEKULINĖSE SISTEMOSE | |
Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-25-0143 Projekto pavadinimas: „Modelinis hamiltonianas krūvio pernašos būsenų aprašymui molekulinėse sistemose”. Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-09-01 iki 2022-03-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. dr. Juozas Šulskus |
|
Santrauka: Molekulinės krūvio (CT) pernašos būsenos atlieka esminį vaidmenį tokiose sistemose, kaip organiniai puslaidininkiai ar fotosintetinių baltymų reakcijos centrai. Paprastai šiose sistemose vykstantys procesai yra modeliuojami remiantis modeliniais hamiltonianais, pavyzdžiui eksitoninis hamiltonianas naudojamas modeliuojant molekulinius sužadinimus. Šio projekto tikslas yra naudojantis stipriojo ryšio modeliu suformuoti modelinį hamiltonianą, kuris būtų tinkamas CT būsenoms molekulinėse sistemose aprašyti. Šis modelis bus grindžiamas elektronų ir skylių sužadinimo atsiradimo ir išnykimo operatoriais, kuriems galioja fermioninės komutacijos taisyklės. Tikimasi, jog suformuotas modelis bus lengvai parametrizuojamas, atitiks žinias iš kvantinės chemijos skaičiavimų ir neesant CT būsenų redukuosis į įprastą eksitoninį modelį. Siekiamas rezultatas: tikimasi, jog projekto metu gauti rezultatai bus panaudoti rengiant mokslinę publikaciją. Taip pat suformuotas modelinis hamiltonianas galės būti panaudotas įvairių molekulinių sistemų, pavyzdžiui, fotosintetinių šviesorankos kompleksų modeliavimui. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
FOTOSINTETINIŲ PIGMENTŲ FIZIKINIŲ SAVYBIŲ MODELIAVIMAS | |
Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-25-0123 Projekto pavadinimas: „Fotosintetinių pigmentų fizikinių savybių modeliavimas“ Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-09-01 iki 2022-03-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. dr. Leonas Valkūnas |
|
Santrauka: Skirtingų fotosintezę vykdančių organizmų fotosintetinės sistemos pasižymi labai panašia struktūra: ją sudaro įvairūs baltyminiai kompleksai, rišantys šviesą sugeriančius pigmentus – įvairių rūšių chlorofilus (Chl) ar bakteriochlorofilus (Bchl) bei karotenoidus. Nepaisant šio bendro panašumo, priklausomai nuo gyvenimo sąlygų bei fotosintetinio komplekso vaidmens bendrame fotosintezės procese skirtingų organizmų pagrindinių šviesorankos kompleksų struktūra bei molekulinė sudėtis skiriasi. Pavyzdžiui, augalų pagrindiniai šviesorankos kompleksai LHCII riša Chl a ir Chl b pigmentus, tačiau įvairiuose dumbliuose bei melsvabakterėse yra aptikta kitų chlorofilo atmainų – Chl c, d, e ir f. Kita vertus, įvairių anaerobinių bakterijų fotosintetiniuose kompleksuose galima aptikti net 8 skirtingas bakteriochlorofilų (Bchl a – Bchl g) atmainas. Siekiant geriau suprasti įvairių organizmų fotosintetinių kompleksų veikimo ypatumus, eksperimentinius matavimus būtina papildyti atitinkamais teoriniais skaičiavimais, kuriems, savo ruožtu, reikia žinoti šviesorankos kompleksuose esančių pigmentų charakteristikas – būsenų energijas ir elektrinius dipolinius momentus, šuolio tarp būsenų dipolinius momentus, jų erdvinius tankius ir kt. Mokslinėje literatūroje tokios susistemintos vienoje vietoje pateiktos informacijos, deja, neaptikta. Šio projekto tikslas ir yra užpildyti šią spragą: kvantinės chemijos metodais suskaičiuoti įvairių organizmų fotosintezėje dalyvaujančių pigmentų – skirtingų chlorofilų bei bakteriochlorofilų atmainų – fizikines savybes: pagrindinės ir sužadintųjų būsenų energijas bei statinius dipolinius momentus, atitinkamų šuolių dipolinius momentus bei jų erdvinius tankius. Tai leistų ateityje atsirandantis naujiems kristalografiniams duomenimis iš karto pradėti kurti jų struktūra paremtus modelius ir skaičiuoti pigmentų tarpusavio sąveikos stiprius išeinant už taškinių dipolių artinio ribų. Siekiamas rezultatas: Kvantinės chemijos metodais suskaičiuoti įvairių organizmų fotosintezėje dalyvaujančių pigmentų – skirtingų chlorofilų bei bakteriochlorofilų atmainų – pagrindinės ir sužadintųjų būsenų energijas bei statinius dipolinius momentus, atitinkamų šuolių dipolinius momentus bei jų erdvinius tankius, susisteminti visus gautus rezultatus. Tikimasi, kad šio projekto metu gautų rezultatų pagrindu vėliau bus parengta mokslinė publikacija. Tai turėtų supaprastinti modelinių hamiltonianų skaičiavimą labiau „egzotiniams“ šviesorankos kompleksams atsirandant jų naujai išskirtoms kristalografinėms struktūroms – pastarųjų skaičiavimų rezultatai leistų atskleisti fundamentaliąją sąsają tarp įvairių fotosintetinių organizmų gyvenimo sąlygų ir jų šviesorankos kompleksų cheminės sudėties, pigmentų tarpusavio išsidėstymo ir šių parametrų įtakos bendram fotosintezės našumui. Projektas finansuojamas iš Europos socialinio fondo lėšų pagal priemonės Nr.09.33.3-LMT-K-712 veiklą „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
JONINIŲ SKYSČIŲ IR VANDENS MIŠINIŲ STRUKTŪROS IR BMR SPEKTRŲ MODELIAVIMAS | |
Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-25-0222 Projekto pavadinimas: „Joninių skysčių ir vandens mišinių struktūros ir BMR spektrų modeliavimas”. Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-09-01 iki 2022-03-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: doc. Kęstutis Aidas. |
|
Santrauka: Joniniai skysčiai (JS),- medžiagos, sudarytos iš organinių molekulinių katijonų ir organinių arba neorganinių anijonų,- jau taikomos cheminėje inžinerijoje bei nanotechnologijose, o pastaruoju metu itin aktyviai tiriamos jų panaudojimo medicinoje bei kosmetologijoje galimybės. Pažymėtina, kad dažniausiai panaudojami JS ir įprastinių tirpiklių mišiniai, kadangi pastarieji pagerina JS savybes. Siekiant selektyviai optimizuoti JS sintezę bei suprasti, kaip organinis tirpiklis moduliuoja JS savybes, būtina detaliai pažinti tarpmolekulines sąveikas, veikiančias tiek tarp JS sudarančių jonų, tiek tarp jonų ir tirpiklio molekulių. Šio projekto tikslas – sumodeliuoti svarbiausius 1-butil-3-metil-imidazolo tetrafluorborato JS ir jo vandens mišinių tarpmolekulinės struktūros ypatumus bei vandens molekulių protonų magnetinio rezonanso cheminio poslinkio pokyčius, kintant mišinio sudėčiai. Kad pasiektume šį tikslą, bus atliktos minėto JS ir vandens mišinių klasikinės MD simuliacijos bei branduolių magnetinio rezonanso parametrų skaičiavimai, taikant jugtinius kvantinės mechanikos ir molekulinės mechanikos modelius. Siekiamas rezultatas: Pagrįstai tikimės, kad mūsų modeliavimo darbai leis gauti svarbios informacijos apie tarpmolekulinę 1-butil-3-metil-imidazolo tetrafluorborato JS ir jo vandens mišinių struktūrą. Projektas finansuojamas iš Europos socialinio fondo lėšų pagal priemonės Nr. 09.33.3-LMT-K-712 veiklą „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ |
|
Vasaros praktikos (III kvietimas 2021 m.) |
|
JONŲ ASOCIACIJOS BIOAKTYVIŲ JONINIŲ SKYSČIŲ VANDENINIUOSE TIRPALUOSE MODELIAVIMAS MOLEKULIŲ DINAMIKOS SIMULIACIJOMIS | |
Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-24-0218 Projekto pavadinimas: „Jonų asociacijos bioaktyvių joninių skysčių vandeniniuose tirpaluose modeliavimas molekulių dinamikos simuliacijomis” Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-07-05 iki 2021-08-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: doc. dr. Kęstutis Aidas |
|
Santrauka: Projekto tikslas – ištirti cholino katijono ir para-kumaro (p-kumaro) rūgšties anijono asociacijos modas vandeniniuose [Cho][HCA] joninio skysčio tirpaluose, taikant kvantinės chemijos metodus bei klasikines molekulių dinamikos simuliacijas. Hidroksicinamono rūgštys ir jų dariniai yra augalų antrinio metabolizmo produktai. Šie cheminiai junginiai intensyviai tyrinėjami dėl jų bioaktyvumo, mat jie pasižymi priešuždegiminėmis, priešmikrobinėmis ir antioksidacinėmis savybėmis, be to, slopina kolagenazės veikimą bei melanogenezės procesus. Hidroksicinamono rūgštys pasižymi ir terapiniu veikimu gydant tokias ligas kaip diabetas, Alzheimerio liga ar depresija. Šios rūgštys dalyvauja biocheminiuose procesuose žmogaus odoje, todėl jos yra populiarūs kosmetikos produktų ingredientai, atliekantys antioksidantų funkciją, apsaugantys odą nuo UV spinduliuotės bei padedantys išlaikyti jos elastingumą. Visgi platesnį hidroksicinamono rūgščių taikymą terapijoje bei kosmetologijoje stipriai riboja jų žemas tirpumas vandenyje. Šiemet mokslinėje spaudoje buvo paskelbtas darbas, kurio autoriams pavyko susintetinti bioaktyvius joninius skysčius, sudarytus iš cholino katijono ir hidroksicinamono rūgščių konjuguotų bazių. Kadangi hidroksicinamono rūgštys šiuose joniniuose skysčiuose yra deprotonizuotos, joniniai skysčiai pasižymi bent 1000 kartų didesniu tirpumu vandenyje nei įprastos hidroksicinamono rūgštys. Siekiant išsamiau suprasti, kaip vanduo moduliuoja joninio skysčio savybes, tarp jų ir farmakologinį veikimą, būtina geriau suvokti jonų asociacijos procesus joninių skysčių ir vandens mišiniuose bei tirpaluose. Siekiamas rezultatas: Išsamesnis cholino – hidroksicinamono rūgščių joninių skysčių vandeninių tirpalų tarpmolekulinės struktūros supratimas gali padėti suprasti ir efektyvinti šių medžiagų pritaikymo farmacijoje galimybes. Projektas finansuojamas iš Europos socialinio fondo lėšų pagal priemonės Nr. 09.33.3-LMT-K-712 veiklą „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“ |
|
FLUORESCENCIJOS KONCENTRACINIS GESIMAS DVIMATĖSE CHLOROFILŲ SISTEMOSE | |
Projekto Nr. 09.3.3.-LMT-K-712-24-0129 Projekto pavadinimas: „Fluorescencijos koncentracinis gesimas dvimatėse chlorofilų sistemose” Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-07-05 iki 2021-08-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: doc. dr. Andrius Gelžinis Projekto dalyvis: Sandra Barysaitė |
|
Santrauka: Koncentracinis gesimas yra reiškinys, kai didelės molekulių koncentracijos tirpalų fluorescencijos kvantinė išeiga mažėja. Viena iš galimų šio reiškinio priežasčių yra molekulių agregavimasis, todėl šiais laikais dažnai šis reiškinys yra vadinamas agregacijos sukeltu gesimu, o jo supratimas yra svarbus vystant efektyvius kieto kūno šviesos spinduolius. Nepaisant ilgalaikių tyrimų, koncentracinio gesimo kilmė ir veikimo mechanizmai nėra visiškai aiškūs. Dažniausiai šis reiškinys yra aiškinamas taip, kad plokščios molekulės (pvz., chlorofilai) yra linkusios agreguotis suartėdamos viena virš kitos lygiagrečiose plokštumose. Tada susidaro vadinamieji H tipo agregatai, kurių žemiausia sužadinta būsena yra tamsinė. Toks vaizdinys paaiškina daug eksperimentinių faktų, todėl mokslinėje literatūroje dažnai juo ir pasitenkinama. Nepaisant to, tai negali būti pilnas koncentracinio gesimo paaiškinimas. Viena vertus, kartu su fluorescencijos kvantinės išeigos mažėjimu dažnai stebimas ir fluorescencijos gyvavimo trukmės greitėjimas, kuris tiesiogiai neišplaukia iš H agregatų egzistavimo. Kita vertus, koncentracinis gesimas stebimas ir dvimatėse sistemose, kur fluorescuojančios plokščios molekulės neturėtų sudaryti H agregatų. Todėl yra reikalingas teorinis modelis, kuris padėtų paaiškinti koncentracinio gesimo rezultatus būtent dvimatėse sistemose. Šio projekto tikslas ir yra teoriškai aprašyti koncentracinį gesimą dvimatėse chlorofilų sistemose. Siekiamas rezultatas: Projekto metu įgytos žinios ateityje leis tobulinti teorinius modelius, su kuriais būtų galima aprašyti gesimą įvairiose dvimatėse, o vėliau ir trimatėse sistemose. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
EKSITONŲ ANIHILIACIJOS MOLEKULINIUOSE AGREGATUOSE MODELIAVIMAS | |
Projekto Nr. 09.3.3.-LMT-K-712-24-0133 Projekto pavadinimas: „Eksitonų anihiliacijos molekuliniuose agregatuose modeliavimas” Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-07-05 iki 2021-08-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: doc. dr. Jevgenij Chmeliov Projekto dalyvis: Gabrielė Rankelytė |
|
Santrauka: Yra žinoma, kad molekulinių sužadinimų netiesinė anihiliacija yra vienas iš reiškinių, lemiančių sužadinimo dinamiką kvazi-vienmačiuose anglies nanovamzdeliuose, kvazi-dvimatėse grafeno nanojuostelėse, dvimatėse polimerinėse plėvelėse, perovskitų plėvelėse bei kituose dvimačiuose puslaidininkiuose, ir turi nemažą įtaką organinių saulės elementų našumui. Todėl nagrinėjant atitinkamų eksperimentų rezultatus ir modeliuojant sužadinimų dinamiką yra svarbu tinkamai aprašyti eksitonų anihiliaciją. Šio projekto tikslas yra išplėtoti gardelinį molekulinio agregato modelį, aprašantį singuletinių sužadinimų anihiliaciją vienmatėje, dvimatėje bei trimatėje sistemoje. Studentė sukurs tolydžiojo laiko atsitiktinio klaidžiojimo algoritmu veikiančią programą, išreikštai įskaitančią sužadinimų migraciją per molekulinį agregatą, jų tiesinę relaksaciją bei netiesinę anihiliaciją. Tikimasi, kad šio projekto metu gauti rezultatai ateityje bus panaudoti ruošiant mokslinę publikaciją. Siekiamas rezultatas: Praktikos metu rezultatai ateityje įgys praktinę reikšmę, nes leis detaliau analizuoti eksperimentiškai gaunamus rezultatus atliekant laikinės skyros spektroskopijos matavimus sistemose, kuriose neįmanoma išvengti sužadinimų anihiliacijos. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
FOTOSINTETINIŲ KOMPLEKSŲ PIGMENTŲ SĄVEIKOS MODELIAVIMAS |
|
Projekto Nr. 09.3.3.-LMT-K-712-24-0140 Projekto pavadinimas: „Fotosintetinių kompleksų pigmentų sąveikos modeliavimas” Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-07-05 iki 2021-08-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. habil. dr. Leonas Valkūnas Projekto dalyvis: Austėja Mikalčiūtė |
|
Santrauka: Fitoplanktone randamų titnaginių dumblių, kurie atsakingi už maždaug ketvirtadalį metinio anglies fiksavimo Žemėje, fotosintetinių kompleksų kryptingi spektroskopiniai tyrimai prasidėjo palyginti neseniai. Iš dalies tai nulėmė titnagdumblių pagrindinių šviesorankos kompleksų – vadinamųjų FCP kompleksų – detalios struktūrinės informacijos stoka: šių kompleksų kristalografinė struktūra buvo išskirta tik 2019 m. Šio projekto tikslas yra remiantis nustatytais kristalografiniais duomenimis suskaičiuoti FCP komplekso chlorofilo molekulių tarpusavio sąveikos energijas. Kvantinės chemijos metodais bus suskaičiuoti šiame komplekse esančių chlorofilo a ir c molekulių šuolio tarp pagrindinės ir pirmosios sužadintosios būsenų dipoliniai momentai, o juos žinant – taškinių dipolių artinyje bus suskaičiuotos skirtingų pigmentų tarpusavio sąveikos energijos. Tikimasi, kad šio projekto metu gautų rezultatų pagrindu vėliau bus parengta mokslinė publikacija. Kadangi tai bus pirmi tokio tipo skaičiavimai, atlikti tik labai neseniai paskelbtoms FCP komplekso kristalografinėms struktūroms, galima tikėtis, kad gauti rezultatai ateityje labai pravers skaičiuojant energijos pernašos tarp įvairių pigmentų spartas bei sugerties ir fluorescencijos spektrus, taip pat detaliau analizuojant ir aiškinantis atitinkamus eksperimentinius rezultatus. Siekiamas rezultatas: Gauti rezultatai ateityje labai pravers skaičiuojant energijos pernašos tarp įvairių pigmentų spartas bei sugerties ir fluorescencijos spektrus, taip pat detaliau analizuojant ir aiškinantis atitinkamus eksperimentinius rezultatus. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
APLINKOS POVEIKIS MOLEKULINĖMS KRŪVIO PERNAŠOS BŪSENOMS |
|
Projekto Nr. 09.3.3.-LMT-K-712-24-0137 Projekto pavadinimas: „Aplinkos poveikis molekulinėms krūvio pernašos būsenoms” Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2021-07-05 iki 2021-08-31 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. dr. Juozas Šulskus Projekto dalyvis: Kazimieras Tamoliūnas |
|
Santrauka: Molekulinės krūvio pernašos (CT) būsenos vaidina svarbų vaidmenį fotosintezės procese: jos siejamos su tam tikrais pokyčiais šviesorankos kompleksų fluorescencijos spektruose bei su fluorescencijos nefotocheminiu gesinimu. Norint detaliau išsiaiškinti šių reiškinių molekulinę prigimtį ir galimą CT būsenų vaidmenį, reikia pasitelkti mikroskopinį modeliavimą. Šio projekto tikslas yra pasiremiant augalų pagrindinių fotosintetinių šviesorankos kompleksų LHCII kristalografine struktūra, kvantinės chemijos metodais suskaičiuoti įvairių chlorofilo dimerų sužadintąsias būsenas ir nustatyti, kaip baltyminės aplinkos įskaitymas pakeičia nustatytų CT būsenų energijų padėtis. Tikimasi, kad šio projekto metu gauti rezultatai ateityje bus panaudoti ruošiant mokslinę publikaciją. Taip galima tikėtis, kad šie rezultatai padės atsakyti ir į labiau fundamentinius klausimus, nagrinėjamus daugelyje fotosintezės tematikoje dirbančių pasaulio laboratorijų: ar LHCII agregatų spektroskopiniuose matavimuose stebimos raudonos formos bei fluorescencijos gesinimas iš principo gali būti siejami su CT būsenų tarp chlorofilo pigmentų susidarymu. Siekiamas rezultatas: Gauti rezultatai padės atsakyti į labiau fundamentinius klausimus, nagrinėjamus daugelyje fotosintezės tematikoje dirbančių pasaulio laboratorijų: ar LHCII agregatų spektroskopiniuose matavimuose stebimos raudonos formos bei fluorescencijos gesinimas iš principo gali būti siejami su CT būsenų tarp chlorofilo pigmentų susidarymu. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
2020 – 2021 m. m. | |
MIKOTOKSINO CITRININO TAUTOMERIZMO IR BMR SPEKTRŲ MODELIAVIMAS Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-22-0242 Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-11-03 iki 2021-04-30 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: dr. Kęstutis Aidas Projekto dalyvis: Žyginta Einorytė |
|
Projekto tikslas – taikant molekulinio modeliavimo metodus apskaičiuoti citrinino tautomerų O-17 BMR spektrus dichlormetano tirpale, įvertinti citrinino dimerizavimosi bei vandens priemaišų įtaką šiems spektrams. Citrininas yra poliketidinis mikotoksinas, kurį sintetina kai kurių Penicillium, Aspergillus ir Monascus genčių grybai. Šis mikotoksinas dažnai aptinkamas ilgai sandėliuojamuose grūduose, taip pat pupelėse, vaisiuose ir kituose augaliniuose produktuose, taip juos užteršdamas. Be to, citrininas pasižymi ir antibakterinėmis, priešuždeginėmis bei priešvėžinėmis ir neuroprotekcinėmis savybėmis. Nei citrinino toksinio, nei farmakologinio poveikio mechanizmai nėra pilnai ištirti. Situaciją čia komplikuoja tai, jog citrininas egzistuoja dviejose tautomerinėse – para- ir orto-chinoninio metido – formose. Skirtingi tautomerai gali pasižymėti skirtingu tirpumu, toksiškumu ir bioaktyvumu, skirtingomis galimybėmis pereiti barjerą tarp kraujo ir smegenų, o tai reiškia, kad gali skirtis ir tautomerų farmakologinis poveikis. Nėra žinoma, kokia skirtingų citrinino tautomerinių formų įtaka jo toksiškumui ar farmakologiniam veikimui. Maža to, O-17 branduolių magnetinio rezonanso matavimai indikuoja, kad citrinino tautomerinė apykaita gali būti sudėtingesnė nei paprasta interkonversija tarp para ir orto chinoninių tautomerų. Sumodeliuotus O-17 BMR spektrus dichlormetano tirpale lygindami su eksperimentiniais, galėsime kiekybiškai įvertinti tautomerinę citrinino pusiausvyrą tirpiklyje. Siekiamas rezultatas: Išsamesnis citrinino tautomerizacijos procesų supratimas prisidės tiriant šio mikotoksino toksinio ir gydomojo veikimo mechanizmus. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
MOLEKULINIŲ SISTEMŲ LAIKINĖS SKYROS FLUORESCENCIJOS SPEKTRŲ ESANT IŠORINIAM ELEKTRINIAM LAUKUI MODELIAVIMAS Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-22-0281 Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-11-03 iki 2021-04-30 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: doc. dr. Andrius Gelžinis Projekto dalyvis: Jakov Braver |
|
Santrauka: Laikinės skyros fluorescencija yra vienas iš paprasčiausių ir populiariausių eksperimentinių metodų, leidžiančių tirti elektroninio sužadinimo dinamiką molekuliniuose kompleksuose. Šios spektroskopijos rezultatai leidžia daryti išvadas apie šių sistemų šviesines būsenas, tačiau ne visos svarbios būsenos yra šviesinės. Pavyzdžiui, krūvio pernašos (CT) būsenos yra tamsinės, nes šuoliai į jas yra draustiniai. Tačiau CT būsenos yra labai svarbios įvairiuose dinaminiuose elektroninio sužadinimo vyksmuose. CT būsenos yra jautrios išoriniam elektriniam laukui, todėl informacijos apie jas (būsenų energines padėtis, sąveikos su šviesinėmis elektroninėmis būsenomis ir virpesine aplinka stiprius ir kt.) suteikia spektroskopiniai matavimai, kai bandinys patalpintas išoriniame elektriniame lauke. Paprasčiausias tokio eksperimento pavyzdys yra Štarko skirtuminės sugerties (sugerties spektras sistemai esant išoriniame lauke minus sugerties spektras be išorinio lauko) eksperimentai. Literatūroje žinomi ir Štarko pusiausvyros fluorescencijos eksperimentai su fotosintetiniais šviesorankos kompleksais. Tuo tarpu laikinės skyros Štarko eksperimentai su tokiomis molekulinėmis sistemomis yra labai reti, dėl reikalingų stiprių elektrinių laukų. Šio projekto tikslas ir yra išvystyti skaičiavimo metodus molekulinių sistemų Štarko laikinės skyros fluorescencijos spektrų skaičiavimui. Taigi, projekto metu bus išvestos matematinės formules, o tada jų pagrindu parengti atitinkami programiniai kodai. Pagrindinis šio projekto uždavinys yra suskaičiuoti molekulinių sistemų Štarko laikinės skyros fluorescencijos spektrus. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
ŽMOGAUS ŠLAPIMO PŪSLĖS VĖŽINIŲ AUDINIŲ TYRIMAS IR SUGERTIES SPEKTROSKOPINIU METODU Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-22-0063 Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-11-03 iki 2021-04-30 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: doc. dr. Justinas Čeponkus Projekto dalyvis: Gerda Mickūnaitė |
|
Projekto tikslas - taikant IR sugerties spektroskopinį metodą nustatyti vėžinius šlapimo pūslės spektrinius žymenis, kurie leistų identifikuoti normalius ir navikinius šlapimo pūslės audinius. Šiuo metu vis plačiau yra atliekami tyrimai siekiant pritaikyti IR sugerties spektroskopinį metodą biologinių darinių tyrimuose, todėl šis metodas gali būti pritaikomas ir vėžinių audinių diagnostikoje. Kadangi vykstant naviko formavimosi procesui pasikeičia naviko cheminė sudėtis audinyje, IR sugerties spektruose gali būti stebimos tam tikras chemines medžiagas atitinkančios spektrinės juostos ar spektrinių juostų intensyvumo kitimas - vėžinio audinio spektriniai žymenys. Todėl IR sugerties spektroskopinis metodas yra perspektyvus būdas siekiant sukurti naujus vėžinių audinių diagnostikos metodus. Naujų patikimų diagnostikos būdų sukūrimas yra svarbus siekiant užtikrinti sėkmingą onkologinių ligų gydymą. Audinių tyrimas atliekamas registruojant audinio ir audinio tepinėlių spektrus iškart po chirurginės operacijos dar nepakitus bandinių cheminei sudėčiai. Spektrai registruojami taikant dvi eksperimento metodikas - (a) taikant standartinį ATR metodą, kuomet bandinys yra liečiamas prie bandiniams skirto priedėlio ir (b) naudojant šviesolaidinį ATR zondą. Šviesolaidinio zondo naudojimo privalumas yra tas, jog bandinys gali būti tiriamas in situ sąlygomis. Siekiamas rezultatas: Atliktas tyrimas leistų nustatyti spektrinius šlapimo pūslės vėžinių audinių žymenis ir prisidėti prie aktualios medicininės problemos - naujų vėžinių audinių diagnostikos metodų kūrimo. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
VITAMINO D MAISTO PAPILDUOSE KIEKYBINIAI TYRIMAI SERS SPEKTRINIU METODU Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-22-0336 Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-11-03 iki 2021-04-30 Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. Valdas Šablinskas Projekto dalyvis: Ivona Juchnevičiūtė |
|
Darbo tikslas – nustatyti vitamino D kiekį skirtinguose maisto papilduose SERS spektriniu metodu. Siekiant šio tikslo projekto metu SERS spektrinis metodas pirmą kartą bus pritaikytas šios problemos sprendimui. Gauti rezultatai prisidės prie griežtesnės vitamino D maisto papildų kontrolės Lietuvoje. Projektas finansuotas iš Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos 9 prioriteto „Visuomenės švietimas ir žmogiškųjų išteklių potencialo didinimas“ 09.3.3-LMT-K-712 priemonė „Mokslininkų, kitų tyrėjų, studentų mokslinės kompetencijos ugdymas per praktinę mokslinę veiklą“. |
|
KRŪVIO PERNAŠOS IR REKOMBINACIJOS TYRIMAI NAUJUOSE MAŽAMOLEKULINIUOSE ORGANINIUOSE JUNGINIUOSE Projekto tikslas – ištirti krūvio pernašos, rekombinacijos savybes naujose mažamolekulinėse organinėse medžiagose, jų galimybes pritaikyti saulės elementuose, įsisavint metodikas, įgalinančias atlikti krūvio pernašos ir rekombinacijos tyrimus plačiame laidumo diapazone, patikrinti medžiagų veiką prietaisų prototipuose. Rezultatai. Projekto vykdymo metu planuojama nustatyti ir įvertinti krūvininkų pernašos ir rekombinacijos dėsningumus naujai sintetintose krūvio pernašos medžiagose bei saulės elementų prototipuose su šiomis medžiagomis, įvertinti tirtųjų medžiagų tinkamumą saulės elementuose, gautuosius rezultatus pristatyti dviejuose straipsniuose bei dviejose konferencijose. Projekto trukmė: 2020.09.01 – 2022.08.31 Stažuotojas: dr. E. Kamarauskas Vadovas: dr. K. Genevičius |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-19-0124) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
|
2019 – 2020 m. m. | |
PATOGENINIŲ GRYBELIŲ IDENTIFIKAVIMAS IR JŲ GYVYBĖS CIKLO TYRIMAS VIRPESINĖS SPEKTROMETRIJOS METODAIS Projekto tikslas – naudojant virpesinės spektrometrijos metodus atskirti patogeninius grybelinius darinius nuo kitų biologinių darinių, tokių kaip bakterijos ar audiniai. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.-LMT-K-712-16-0174) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
|
MOLEKULINIŲ SISTEMŲ FLUORESCENCIJOS SPEKTRŲ MODELIAVIMAS MIŠRIAIS KVANTINĖS IR KLASIKINĖS DINAMIKOS METODAIS Fluorescencijos spektrai yra svarbus informacijos apie molekulinių sistemų elektroninius lygmenis, jų pusiausvyrines užpildas bei jų sąveiką su virpesinės aplinkos laisvės laipsniais šaltinis. Šių spektrų modeliavimas yra paremtas atsako funkcijos formalizmu. Tačiau fluorescencijos spektrų modeliavimas yra ženkliai sudėtingesnis nei sugerties spektų, nes reikia atsižvelgti į pusiausvyrą elektroninio sužadinimo būseną. Tai lemia, kad trūksta metodų, kurie būtų tiek tikslūs, tiek universalūs, tiek nereikalautų labai didelių skaičiavimo pajėgumų. Šio darbo tikslas yra pritaikyti mišrius kvantinės ir klasikinės dinamikos metodus molekulinių sistemų fluorescencijos spektrų skaičiavimui. Kvantinė-klasikinė Liuvilio lygtis pasižymi tuo, kad yra formaliai tiksli esant tiesiniai sąveikai su harmonine aplinka. Be to, mišrūs kvantinės ir klasikinės dinamikos metodai pasižymi universalumu. Sėkmingas šio metodo pritaikymas fluorescencijos spektrų skaičiavimui atvertų kelius ateityje modeliuoti didesnių realių molekulinių sistemų fluorescencijos spektrus. Projekto trukmė: 2019 spalio 11 d. – 2020 gegužės 1 d. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.-LMT-K-712-16-0123) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
|
NETIESINĖ SUŽADINIMO DINAMIKA MOLEKULINIUOSE AGREGATUOSE Tikslas: Sumodeliuoti netiesinę sužadinimų dinamiką įvairaus dydžio molekuliniuose agregatuose |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.‐LMT‐K‐712‐15‐0261) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
2019 m. | |
VIRPESINĖS SPEKTROMETRIJOS TAIKYMAS MAISTO PRODUKTŲ KLASTOJIMO NUSTATYMUI&NBSP Maisto produktų skiedimas, pigesnių alternatyvų primaišymas, neiteisėtas apdirbimas, nekokybiškas transportavimas ar panašūs sukčiavimo atvejai daro neigiamą įtaką pirkėjų finansinei būklei, o medicininiu požiūriu - netgi kelia pavojų žmogaus sveikatai. Šių pasaulinio lygio problemų sprendimui skiriama vis daugiau resursų. Siekiant kuo anksčiau ir tiksliau identifikuoti maisto klastojimo atvejus bei laiku įvykdyti tokių produktų patekimo į rinką prevenciją, ieškoma vis efektyvesnių ir patikimesnių maisto produktų tyrimo metodikų. Projekto tikslas – pritaikyti Ramano sklaidos ir infraraudonosios sugerties virpesinės spektrometrijos metodikas maisto produktų falsifikavimo nustatymui, tiksliau - itin tyro alyvuogių aliejaus klastojimo prastesnės alyvuogių klasės aliejais bei žuvies apdorojimo formaldehidu identifikavimui. Tyrimų metu bus stengiamasi sukurti skirtingų kokybės klasės aliejų spektrų biblioteką bei žuvies, apdorotos formalinu (37 % formaldehido tirpalu), identifikavimo metodiką. Tolimesnis ir gylesnis bandinių analizavimas suteiks galimybę įvertinti sukurtos identifikavimo sistemos tiklsumą ir patikimumą. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.‐LMT‐K‐712‐15‐0257) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
NAUJŲ BICIKLINIŲ KARKASINIŲ JUNGINIŲ SU KONDENSUOTAIS HEROCIKLINIAIS FRAGMENTAIS ELEKTRINIŲ IR FOTOELEKTRINIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS Tikslas: ištirti naujų biciklinių karkasinių junginių su kondensuotais heterocikliniais fragmentais elektrines ir fotoelektrines savybes. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.‐LMT‐K‐712‐15‐0200) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
ŽMOGAUS VĖŽINIŲ AUDINIŲ TYRIMAS PAVIRŠIAUS SUSTIPRINTOS RAMANO SKLAIDOS METODU Tikslas: prisidėti prie aktualios medicinos problemos - naujų vėžinių audinių diagnozavimo metodų paieškos - sprendimo. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.‐LMT‐K‐712‐15‐0103) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
MOLEKULINIŲ SISTEMŲ SUGERTIES SPEKTRŲ MODELIAVIMAS MIŠRIAIS KVANTINĖS IR KLASIKINĖS DINAMIKOS METODAIS Sugerties spektrų matavimas yra vienas paprasčiausių ir populiariausių būdų gauti informacijos apie nagrinėjamų molekulinių sistemų elektroninius lygmenis ir jų sąveiką su virpesiniais aplinkos laisvės laipsniais. Teoriškai šie spektrai yra modeliuojami pasitelkiant atsako funkcijų formalizmą. Tačiau iki šiol nėra metodo, kuris būtų tiek tikslus, tiek universalus, tiek nereikalautų labai didelių skaičiavimo pajėgumų. Šio darbo tikslas yra sumodeliuoti molekulinių sistemų sugerties spektrus panaudojant kvantinės-klasikinės Liuvilio lygties tiesioginių ir atgalinių trajektorijų sprendinį. Šio metodo privalumai yra jo universalumas bei tai, kad galima nesunkiai gauti apytikslius sprendinius ir egzistuoja aiški metodika, kaip juos tikslinti. Sėkmingas šio metodo panaudojimas atvertų kelius ateityje modeliuoti didesnių realių molekulinių sistemų sugerties spektrus ir sudarytų pagrindą šio metodo tolesniam taikymui netiesinių spektrų skaičiavimui. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3.‐LMT‐K‐712‐15‐0124) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
MOKSLINĖS KOMPETENCIJOS UGDYMAS, SKAITANT DU PRANEŠIMUS TARPTAUTINĖJE FOTONIKOS KONFERENCIJOJE "PHOTONICS WEST 2019" Tarptautinėje fotonikos konferencijoje "Photonics West-2019" San Franciske, JAV bus pristatyti 2 žodiniai pranešimai "Screening of usage of OCT drugs by means of SERS spectroscopy" ir "Multi-spectral fiber spectroscopy methods as solutions for label-free medical diagnostics". Abu jie susiję su virpesinės spektroskopijos taikymais medicininėje diagnostikoje. Abiejų darbų tikslas yra priartinti laboratorinius spektrinius tyrimus prie klinikinių tyrimų t.y. in situ ir in vivo. Konferencijoje pristatomi tyrimai buvo atlikti Nacionalinės mokslo programos "Sveikas senėjimas" rėmuose. Tikimasi, kad dalyvavimas prestižinėje tarptautinėje fotonikos konferencijoje įgalins užmegzti ryšius su kitų pasaulio laboratorijų mokslininkais dirbančiais šioje aktualioje tematikoje, o tų ryšių pagrindu gims naujos idėjos ateities projektams. Taip pat dalyvavimas šioje konferencijoje prisidės prie Lietuvoje vystomų spektroskopinių medicininės diagnostikos metodų tarptautinio pripažinimo ir tuo pačiu padidins Lietuvos mokslo tarptautiškumą. Pirmasis pranešimas yra bendradarbiavimo su tarptautinę fotoninių technologijų įmonę iš Vokietijos "Art Photonics" rezultatas. Abiejų pranešimų bendraautorė yra magistrantė Sonata Adomavičiūtė, kuri šiais metais prasidedančiose doktorantūros studijose ketina tęsti darbus pristatomus abiejuose pranešimuose. Projekto dalyviai: prof. Valdas Šablinskas. |
|
Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų (projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-13-0052) pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |
POSTDOC stažuočių projektai
KRŪVIO PERNAŠOS IR REKOMBINACIJOS TYRIMAI NAUJUOSE MAŽAMOLEKULINIUOSE ORGANINIUOSE JUNGINIUOSE Projekto Nr. 09.3.3-LMT-K-712-19-0124 Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020.09.01 iki 2022.08.31 Stažuotojas: dr. E. Kamarauskas Vadovas: dr. K. Genevičius |
|
Projekto tikslas – ištirti krūvio pernašos, rekombinacijos savybes naujose mažamolekulinėse organinėse medžiagose, jų galimybes pritaikyti saulės elementuose, įsisavint metodikas, įgalinančias atlikti krūvio pernašos ir rekombinacijos tyrimus plačiame laidumo diapazone, patikrinti medžiagų veiką prietaisų prototipuose. Rezultatai. Projekto vykdymo metu planuojama nustatyti ir įvertinti krūvininkų pernašos ir rekombinacijos dėsningumus naujai sintetintose krūvio pernašos medžiagose bei saulės elementų prototipuose su šiomis medžiagomis, įvertinti tirtųjų medžiagų tinkamumą saulės elementuose, gautuosius rezultatus pristatyti dviejuose straipsniuose bei dviejose konferencijose. Projektas bendrai finansuotas iš Europos socialinio fondo lėšų pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMTLT). |