FKIT-u odobreno pet novih projekata Hrvatske zaklade za znanost

Hrvatska zaklada za znanost (HRZZ) odobrila je financiranje pet projekata znanstvenika s Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, čime je još jednom potvrđen istraživački potencijal Fakulteta i njegova važna uloga u razvoju suvremenih tehnologija. Sredstva su odobrena nakon provedenih natječaja i vrjednovanja u okviru programa IP-2026 i UIP-2026 za istraživanja koja bi u budućnosti mogla pronaći primjenu u medicini, industriji i zaštiti okoliša.

Dva projekta odobrena su u okviru programa IP-2026, namijenjenog financiranju temeljnih i primijenjenih istraživanja. Program podupire istraživanja usmjerena na stvaranje novog i unaprjeđenje postojećeg znanja, bolje razumijevanje istraživanih područja te projekte s jasno utvrđenim tehnološkim, gospodarskim ili društvenim ciljevima. Tri projekta odobrena su u okviru programa UIP-2026, usmjerenog na potporu mladim znanstvenicima u osnivanju vlastitih istraživačkih grupa i razvoju samostalnih znanstvenih karijera.

Projekt Napredno podešavanje površinskih svojstava tiskanih ugljičnih elektroda za poboljšane medicinske biosenzore vodit će izv. prof. dr. sc. Petar Kassal, a izv. prof. dr. sc. Anamarija Rogina vodit će projekt Višenamjenske gradijentne strukture za obnovu hvatišta tetive na kosti.

Još tri projekta odobrena su u okviru natječaja UIP-2026, čiji je cilj omogućiti mladim znanstvenicima osnivanje vlastitih istraživačkih grupa te ubrzati razvoj njihovih samostalnih znanstvenih karijera nakon stjecanja doktorata znanosti.

Financiranje je odobreno i za projekt Mezoporozna antimikrobna bioaktivna stakla za poboljšanu kalcifikaciju, koji vodi doc. dr. sc. Katarina Mužina, projekt Pristup novim C–C vezama istraživanjem PEP-ovisnih prilagođenih aldolaza pod vodstvom doc. dr. sc. Nevene Milčić te projekt Napredak okolišnih pokazatelja nanostruktura titanijeva oksida, koji vodi doc. dr. sc. Ivana Panžić.

Odobravanje pet projekata potvrđuje širok istraživački potencijal FKIT-a – od kemijskog inženjerstva i razvoja novih materijala do biomedicinskih primjena, biotehnologije i istraživanja usmjerenih prema smanjenju utjecaja novih tehnologija na okoliš. Posebice je značajno što su tri projekta usmjerena na razvoj novih istraživačkih grupa mladih znanstvenika, čime se dodatno jačaju istraživački kapaciteti Fakulteta i stvaraju uvjeti za nov naraštaj samostalnih istraživača.

SENZORI OD UGLJIKA MOGLI BI POJEFTINITI MEDICINSKU DIJAGNOSTIKU

Trogodišnji bilateralni projekt CARBOSENS hrvatski istraživači provode u suradnji s Institutom za biofiziku Češke akademije znanosti. Cilj je razviti jeftine, ispisane senzore koji mogu brzo i pouzdano prepoznati lijekove, hormone i druge tvari važne za ljudsko zdravlje.

Voditelj projekta je izv. prof. dr. sc. Petar Kassal, voditelj Laboratorija za fleksibilnu tiskanu elektroniku i senzore, koji za Akademski list objašnjava: „Najrasprostranjeniji i najosjetljiviji elektrokemijski senzori za medicinsku primjenu najčešće se izrađuju na zlatnim elektrodama, koje su skupe. Mi želimo pokazati da se slična, pa i bolja svojstva, mogu postići na elektrodama otisnutima od ugljika, koji je i do 50 tisuća puta jeftiniji.“

U hrvatskom timu, osim zaposlenika FKIT-a, sudjeluju i stručnjaci s Tehnološkoga sveučilišta u Gdańsku (Poljska) i Sveučilišta Keio (Japan).

Istraživači će razvijati različite vrste ispisanih ugljičnih elektroda te im posebnim postupcima „aktivirati” površinu stvaranjem tankog sloja grafenova oksida, čime elektroda postaje osjetljivija i otpornija na nečistoće poput proteina. Elektrode će se testirati u tri smjera: za izravno mjerenje lijekova i hormona u krvi, urinu ili slini; za senzore koji mjere natrij i kalij u tjelesnim tekućinama te za testove temeljene na CRISPR-Cas tehnologiji za brzo otkrivanje uzročnika bolesti ili tumorskih markera.

„Cilj je pokazati da jeftine, ispisane elektrode mogu parirati skupim zlatnim platformama i time otvoriti put pristupačnijoj dijagnostici na mjestu skrbi o pacijentu, posebice ondje gdje je pristup skupoj opremi ograničen“, ističe profesor Kassal.

Projekt, vrijedan gotovo 200 tisuća eura, za hrvatski dio istraživanja financira Hrvatska zaklada za znanost, a provodit će se sljedećih 36 mjeseci u suradnji sa znanstvenicima iz Brna.

NOVA GENERACIJA MATERIJALA ZA OBNOVU SPOJA TETIVE I KOSTI

Ozljede rotatorne manšete, skupine tetiva koje omogućuju pokrete ramenoga zgloba, teško je uspješno liječiti. Jedan od razloga je složenost mjesta na kojem se tetiva pričvršćuje za kost. To područje, poznato kao enteza, sastoji se od nekoliko različitih slojeva koji postupno prelaze iz mekog tkiva tetive u tvrdo koštano tkivo. Zbog toga klasične metode liječenja često ne omogućuju potpuno obnavljanje prirodnog spoja između tetive i kosti.

Projekt PhaseScaff razvija novu generaciju biomimetičkih skela – materijala koji oponašaju prirodnu građu tkiva – kako bi se poboljšala obnova ovoga složenog područja. Za razliku od dosadašnjih pristupa koji se često oslanjaju na čimbenike rasta, PhaseScaff koristi terapijske metalne ione i posebno oblikovanu strukturu skele kako bi usmjerio ponašanje stanica i potaknuo stvaranje novog tkiva.

„Skele će imati dva namjenska dijela. Dio namijenjen kosti sadržavat će magnezijem i bakrom obogaćenu bioaktivnu keramiku i bioaktivno, koji mogu potaknuti stvaranje koštanog tkiva. Dio namijenjen tetivi sadržavat će mikrokanale i cink, čime će se stanicama omogućiti pravilno usmjeravanje i stvaranje nove potporne strukture“, objašnjava izv. prof. dr. sc. Anamarija Rogina, voditeljica projekta PhaseScaff.

Cilj je projekta razviti materijal koji će što vjernije oponašati prirodni prijelaz između tetive i kosti. Očekuje se da će takav pristup omogućiti bolje povezivanje dvaju tkiva, učinkovitiji prijenos opterećenja i uspješnije cijeljenje ozljeda rotatorne manšete.

BIOAKTIVNE STAKLOKERAMIKE

Obnova koštanih defekata i dalje je jedan od važnih izazova suvremene medicine, osobito kada se kost zbog ozljede, bolesti ili starenja ne može sama dovoljno brzo obnoviti. Dodatni problem mogu biti infekcije te nedovoljno dobro povezivanje ugrađenog materijala s okolnim tkivom.

Projekt MAGIC – Mezoporozna antimikrobna bioaktivna stakla za poboljšanu kalcifikaciju, koji na Fakultetu kemijskog inženjerstva i tehnologije vodi doc. dr. sc. Katarina Mužina, usmjeren je na razvoj biomaterijala koji bi mogli pomoći u prevladavanju upravo tih problema.

„Bioaktivna stakla posebna su vrsta anorganskih materijala koji u dodiru s tjelesnim tekućinama mogu na svojoj površini potaknuti stvaranje sloja sličnog mineralnom dijelu kosti i tako poduprijeti povezivanje s koštanim tkivom. U projektu će se razvijati i bioaktivne staklokeramike – materijali koji spajaju povoljna biološka svojstva bioaktivnih stakala s boljom mehaničkom stabilnošću. Kako bi se smanjio rizik od infekcija, u sastav materijala ugrađivat će se male količine elemenata poznatih po antimikrobnim svojstvima, poput cerija, bakra i srebra“, rekla nam je docentica Mužina.

Od najuspješnijih sastava izrađivat će se porozni trodimenzijski nosači koji bi trebali omogućiti razvoj novog koštanog tkiva, a istodobno zadržati odgovarajuću mehaničku stabilnost. Posebnost je projekta MAGIC u povezivanju znanosti o materijalima i medicine.

Najperspektivniji materijali bit će testirani in vivo na modelu koštanoga defekta u štakora kako bi se procijenio njihov stvarni potencijal za regeneraciju kosti. Istraživanja će se provoditi u suradnji s Laboratorijem za mineralizirana tkiva Medicinskoga fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Time projekt ide korak dalje od samog razvoja novih materijala i usmjerava istraživanje prema njihovoj mogućoj budućoj primjeni.

OD DIZAJNA ENZIMA DO VRIJEDNIH MOLEKULA ZELENIM PUTEM

Doc. dr. sc. Nevena Milčić voditeljica je novog uspostavnog istraživačkog projekta ACCEPT – Access to novel C–C bonds by Exploring PEP-dependent Tailored aldolases, vrijednog 166.550 eura. Projekt je u fazi ugovaranja, trajat će tri godine, a uz voditeljicu će raditi poslijedoktorand dr. sc. Dino Skendrović te doktorand koji će se timu pridružiti tijekom provedbe.

U središtu su projekta PEP-ovisne aldolaze, enzimi koji u prirodi stvaraju nove ugljik-ugljik veze i mogu poslužiti kao selektivni alati za izgradnju složenih kemijskih spojeva.

„Problem je što skupina aldolaza koju istražujemo djeluje samo na mali broj molekula, tzv. Supstrata, pa se ti enzimi zasad vrlo slabo koriste u kemijskim sintezama“, objašnjava docentica Milčić.

Upravo tu na scenu stupa dizajn proteina potpomognut dubokim učenjem. Umjesto dugotrajnih metoda pokušaja i pogrešaka te testiranja tisuća nasumičnih varijanta, tim koristi napredne računalne alate koji na temelju strukture enzima predviđaju koje bi promjene u aminokiselinama, građevnim blokovima proteina, mogle proširiti njihov repertoar djelovanja. Model najprije predlaže izmjene, a zatim se varijante enzima pripremaju u laboratoriju i testira se njihova aktivnost.

„Cilj nam je da tako dizajnirani enzimi grade vrijedne gradivne blokove koji su danas teško dostupni, a koji se kasnije mogu koristiti za sintezu, primjerice, do sada nikada sintetiziranih, neprirodnih aminokiselina, koje se intenzivno istražuju u razvoju novih lijekova”, ističe voditeljica projekta.

Projekt ACCEPT povezuje računalne metode i laboratorijski rad u potrazi za učinkovitijim enzimima. Takav pristup ubrzava razvoj modernih biokatalizatora i otvara put ekološki prihvatljivijim metodama proizvodnje vrijednih spojeva.

RAZVOJ NANOCIJEVI ZA ČISTIJI OKOLIŠ

Može li se obična metalna površina iskoristiti za pripravu naprednog materijala korisnog u pročišćavanju voda i praćenju onečišćujućih plinova? Odgovor na to pitanje moguće je pronaći u svijetu nanomaterijala, struktura toliko malenih da ih ne možemo vidjeti golim okom.

Projekt TUNE-UP razvija upravo takve materijale radi njihove primjene u zaštiti okoliša. Konkretno, cilj je unaprijediti razumijevanje i proizvodnju nanocijevi titanijevih oksida (TiOₓ), otkriva za Akademski list doc. dr. sc. Ivana Panžić, voditeljica projekta.

„Nanocijevi nastaju na elektrokemijski obrađenoj površini titanija postupkom anodizacije. Tim relativno jednostavnim postupkom moguće je postići izuzetno naprednu samoorganizaciju nanocijevi u uređenu strukturu. Na konačni izgled i funkcionalna svojstva nanocijevi utječe velik broj čimbenika, od električnih parametara do sastava korištenih otopina, što će biti predmet sustavnog istraživanja u okviru projekta.“

Pratit će se promjene u strukturi i kemijskom sastavu pripravljenih nanocijevi, kao i njihova funkcionalna svojstva. Posebna pozornost bit će posvećena kisikovim vakancijama. Iako predstavljaju strukturne nedostatke, upravo one mogu značajno utjecati na to kako materijal reagira sa svojom okolinom.

Odgovor na pitanje zašto je to važno, dala nam je naša sugovornica: „Nanostrukturirani materijali, poput nanocijevi titanijevih oksida, zahvaljujući velikoj aktivnoj površini i specifičnim svojstvima, imaju velik potencijal za primjenu u zaštiti okoliša. U projektu će se istražiti njihova uloga u fotokatalitičkoj razgradnji farmaceutskih onečišćivala u vodi te u detekciji i praćenju stakleničkih plinova.“

TUNE-UP tako nadilazi okvir klasičnog sintetskog istraživanja i postavlja temelje za cjelovit pristup razvoju nanomaterijala, od razumijevanja njihovih svojstava i dizajna, preko priprave i optimizacije, do njihove primjene u zaštiti okoliša.

---

PROF. DR. SC. ANTE JUKIĆ, DONEDAVNI DEKAN FAKULTETA KEMIJSKOG INŽENJERSTVA I TEHNOLOGIJE

Odobreni projekti pokazuju našu istraživačku snagu!

Odobrenje financiranja za pet projekata na natječajima Hrvatske zaklade za znanost IP-2026 i UIP-2026 velik je uspjeh Fakulteta i jasan pokazatelj kvalitete njegova znanstvenog rada. Riječ je o kompetitivnim natječajima na kojima se projekti odabiru nakon zahtjevne evaluacije, pa je svaki odobreni projekt neovisna potvrda vrijednosti istraživačke ideje i sposobnosti tima da je ostvari. Posebno je vrijedno što su projekti odobreni u oba programa. Dva projekta na natječaju IP-2026 potvrđuju snagu etabliranih istraživačkih grupa Fakulteta, a tri projekta na natječaju UIP-2026 pokazuju da FKIT sustavno razvija novu generaciju samostalnih istraživačica i istraživača koji osnivaju vlastite grupe i grade prepoznatljive znanstvene karijere.

Teme odobrenih projekata dobro oslikavaju raspon istraživanja na Fakultetu: medicinski biosenzori na tiskanim ugljičnim elektrodama, gradijentne strukture za obnovu hvatišta tetive na kosti, mezoporozna antimikrobna bioaktivna stakla, biokataliza s prilagođenim aldolazama i okolišni pokazatelji nanostruktura titanijeva oksida. Sve su to teme na razmeđi kemije, kemijskog inženjerstva, znanosti o materijalima i biomedicine, s jasnim potencijalom primjene u zdravstvu, industriji i zaštiti okoliša.

Ovim uspjehom FKIT još jednom potvrđuje svoju poziciju vodeće znanstvene institucije u Hrvatskoj u području kemije i kemijskog inženjerstva. Projekti financirani iz nacionalnih kompetitivnih izvora ne donose samo sredstva za istraživanje, nego i zapošljavanje mladih istraživača, nabavu opreme, nove međunarodne suradnje te snažniju povezanost istraživanja i nastave. Istodobno stvaraju temelj za prijave na zahtjevnije europske programe, u kojima FKIT već postiže zapažene rezultate.