Studentų mokslinė praktikastudentai.lmt.lt/DOKUMENTAI/KONFERENCIJOS/2013_SMP_I_FBTZ.pdf · ISBN 978-9955-613-63 Lietuvos mokslo taryba Projekto Studentų mokslinės veiklos skatinimas

Studentų mokslinė praktika

2013

KONFERENCIJOS PR ANEŠIMŲ SANTR AUKOS

I DALIS

VILNIUS2013

ISBN 978-9955-613-63

Lietuvos mokslo taryba

Projekto Studentų mokslinės veiklos skatinimas leidinysProjektą bendrai finansuoja Lietuvos Respublika ir Europos Sąjunga

UDK 7/9(474.5)(06) St384

T U R I N YS | 3

TURINYS

BIOMEDICINOS MOKSLAI1. L. Bakaitė. TGFβ1 GENO METILINIMO TYRIMAS GLIOMOSE. . . . . . . . . . 11

2. S. Bakšytė. SLOPIKLIŲ SąVEIKOS SU KARBOANhIDRAzE XIV TYRIMAS TERMINIO POSLINKIO METODU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3. A. Barkauskaitė. ERKIŲ PERNEŠAMŲ PATOGENŲ PAPLITIMAS DERMACENTOR ERKĖSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4. R. Čiumbaraitė. AMŽINĖS GELTONOSIOS DĖMĖS DEGENERACIJOS IR MIOKARDO INFARKTO SąSAJOS JAUNIEMS PACIENTAMS . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5. E. Golovinas. CRISPR/CAS SISTEMOS BALTYMŲ KRISTALIzAVIMAS . . . . . . 22

6. R. Grigonis. LACTOCOCCUS LACTIS BAKTERIJŲ IR hALOFILINIŲ ARChĖJŲ hALOARCULA hISPANICA AUGINIMO, BEI TYRINĖJIMO METODŲ SKIRTUMAI 24

7. M. Jasnauskaitė. BALTYMŲ RAIŠKOS POKYČIAI ŽMOGAUS VĖŽINĖSE IR MEzENChIMINĖSE KAMIENINĖSE LąSTELĖSE . . . . . . . . . . . . . . . 27

8. S. Juknelytė. TURGAVIETĖSE PARDUODAMO ŽALIO PIENO UŽKRĖSTUMAS STAFILOKOKAIS, SALMONELĖMIS IR ŽARNINĖMIS LAzDELĖMIS . . . . . . 29

9. R. Kubiliūtė. P-GLIKOPROTEINO FUNKCINIO IR GENETINIO AKTYVUMO TYRIMAI ŽMOGAUS LąSTELĖSE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

10. I. Kunigėlytė. LIzOCIMO AMILOIDINIŲ FIBRILIŲ SUSIDARYMO PRIKLAUSOMYBĖ NUO TEMPERATŪROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

11. F. Labanauskaitė. AMILOIDINIŲ FIBRILIŲ PARUOŠIMAS RENTGENO DIFRAKCIJOS ANALIzEI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

12. S. Liaugaudaitė. MAKROSKOPINES CISTAS ANČIŲ RAUMENYSE SUDARANČIŲ SarcocyStiS rileyi PARAzITŲ VIDURŪŠINĖS GENETINĖS įVAIROVĖS TYRIMAI IR GALIMŲ GALUTINIŲ ŠEIMININKŲ PAIEŠKA . . . . . . . . . . 39

13. A. Narkutė. GARSINĖS APLINKOS VERTINIMO PALYGINIMAS TARP LYČIŲ: SUKELTINIŲ POTENCIALŲ TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

14. V. Navikas. SAVITVARKIŲ MONOSLUOKSNIŲ IR PRIKABINTŲ FOSFOLIPIDINIŲ MEMBRANŲ ELEKTROChEMINIAI TYRIMAI . . . . . . . . . . . . . . . . 44

15. V. Petkevičius. NETIPINĖS MONOOKSIGENAzĖS 3IND IŠ OChROBACTRUM SP.70 TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

16. I. Šimeliūnaitė. IMUNOSUPRESIJOS PARAMETRŲ įVERTINIMAS NAVIKO MIKROAPLINKOJE IR PERIFERINIAME KRAUJYJE . . . . . . . . . . . . . . 48

17. S. Smilgevičiūtė. AKTYVIŲJŲ DEGUONIES FORMŲ, SUSIDARIUSIŲ AUKŠTOSIOS įTAMPOS IMPULSŲ METU, POVEIKIO LąSTELĖMS TYRIMAI . . . . . . . . . 50

4 | STUDENTŲ MOKSLINĖ PR AKTIKA 2013

18. T. Šimkevičius. SRAIGĖS NEURONŲ VEIKIMO POTENCIALŲ SLENKSČIO DINAMIŠKUMO TYRIMAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

19. Š. Tumas. I-F TIPO CRISPR-CAS SISTEMOS RIBONUKLEOBALTYMINIO KOMPLEKSO GRYNINIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

20. D. Vaitiekūnaitė. ATSPARUMO ŠALČIUI KANDIDATINIO GENO AMPLIFIKAVIMAS, KLONAVIMAS IR SEKOSKAITA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

21. I. Valiulytė. ESTROGENO RECEPTORIAUS 1 GENO PROMOTORIAUS METILINIMO TYRIMAS SKIRTINGO PIKTYBIŠKUMO LAIPSNIO GLIOMOSE . . . . . . . . 56

22. O. Vaznys. PAVIRŠIAUS AKTYVIŲ MEDŽIAGŲ įTAKOS PESTICIDŲ VEIKSMINGUMUI TYRIMAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

23. J. Viltrakytė. INVAzINIŲ RYKŠTENIŲ RŪŠIŲ GEOGRAFINIS IR EKOLOGINIS PAPLITIMAS LIETUVOJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

24. A. zasimauskaitė. AUGALŲ ChEMOEKOLOGINĖS SąVEIKOS: SKIRTINGOS ChEMINĖS SUDĖTIES ETERINIŲ ALIEJŲ ALELOPATINIO AKTYVUMO TYRIMAI . . . . . . 62

FIzINIAI MOKSLAI25. T. Andriekus. BEMETALIO ORGANINIO DAŽIKLIO SAULĖS ELEMENTAMS

SINTEzĖ IR SAVYBĖS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

26. E. Andriukonis. ELEKTROChEMINĖS SKENUOJANČIOS MIKROSKOPIJOS TAIKYMAS MIELIŲ ELEKTROChEMINIO AKTYVUMO TYRIMUOSE . . . . . 69

27. R. Astrauskas. DIDELIO MASTO MEDŽIAGOS NUTEKĖJIMAS IŠ AKTYVIŲ GALAKTIKŲ BRANDUOLIŲ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

28. K. Badokas. OPTIMALAUS DYDŽIO IR TANKIO SIDABRO NANOSALELIŲ FORMAVIMAS ANT N TIPO GALIO NITRIDO PAGRINDO. . . . . . . . . . . 75

29. A. Baguckis. SAULĖS ELEMENTŲ FOTOATSAKO DĖSNINGUMŲ TYRIMAI . . . 78

30. I. Balčiūnas. PLAČIAJUOSČIŲ „ČIRPUOTŲ“ VEIDRODŽIŲ PROJEKTAVIMAS IR REALIzAVIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

31. z. Balion. AROMATINIŲ AMINO RŪGŠČIŲ DARINIŲ ADSORBCIJOS ANT AUKSO ELEKTRODO TYRIMAS SUMINIO DAŽNIO GENERACIJOS METODU . . . . . 82

32. M. Bijeikytė. KLASIKINIS SUKINIO-ORBITOS SąVEIKOS LABAI ŠALTIEMS ATOMAMS ANALOGAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

33. R.Burokas. KARBAzOLO-DIFENILETENILO DARINIŲ OPTINĖ SPEKTROSKOPIJA 86

34. L. Butko. ELEKTROChEMINIŲ ANALIzĖS METODŲ įSISAVINIMAS BEI TAIKYMAS BIOLOGINIŲ JUTIKLIŲ KŪRIME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

35. L. Dabašinskas. ŠVIESTUKŲ ELEKTRINIŲ IR ŠILUMINIŲ ChARAKTERISTIKŲ TYRIMAS, NAUDOJANT MODULIACINES METODIKAS . . . . . . . . . . . . 91

36. A. Dainytė. AKCEPTORINES IR DONORINES GRUPES TURINČIŲ JUNGINIŲ SINTEzĖ IR SAVYBĖS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

37. R. Dirdaitė. FUNKCIONALIzUOTŲ 1, 4, 5, 6-TETRAhIDROPIRIDONO DARINIŲ SINTEzĖ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

T U R I N YS | 5

38. D. Dvareckas. TERMODINAMINIŲ PARAMETRŲ NUSTATYMAS MODELINĖSE BALTYMŲ SISTEMOSE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

39. P. Eidikas. DAUGIALUSČIŲ KIETAKŪNIŲ ŠVIESOS ŠALTINIŲ SPEKTRINIO MAIŠYMOSI TYRIMAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

40. V. Eimontas. PIGMENTŲ IR BALTYMŲ KOMPLEKSŲ EKSITONINIO MODELIO PARAMETRŲ OPTIMIzAVIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

41. R. Gegevičius. ŠARMINIŲ ŽEMIŲ METALŲ MOLIBDATŲ SINTEzĖ IR APIBŪDINIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

42. J. Grigaliūnas. MOLEKULINIŲ STIKLŲ SU KARBAzOLO ChROMOFORAIS BEI REAKTYVIOMIS FUNKCINĖMIS GRUPĖMIS SINTEzĖ IR SAVYBĖS . . . . . . 105

43. P. Imbrasas. NAUJŲ DAUGIANARIŲ ANTRACENO IR KARBAzOLO DARINIŲ OLED TEChNOLOGIJOMS OPTINIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . 107

44. L. Jagintavičius. MIKROKAMEROS, SKIRTOS VIENETINIŲ LąSTELIŲ ELEKTROPORACIJAI IR MANIPULIAVIMUI NANOLYGYJE, KŪRIMAS IR TYRIMAI 109

45. K. Jakubavičiūtė. ATOMINIŲ JONŲ VANDENINIŲ TIRPALŲ MOLEKULINĖS DINAMIKOS SIMULIACIJOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

46. L. Kačenauskaitė. PRIKABINTŲ LIPIDINIŲ MEMBRANŲ DEFEKTIŠKUMO TYRIMAS ATOMINĖS JĖGOS MIKROSKOPIJA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

47. L. Kaziulytė. FUNKCIJOS, ATVIRKŠTINĖS DALIKLIŲ FUNKCIJAI, VIDUTINĖ REIKŠMĖ ARITMETINĖSE PROGRESIJOSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

48. M. Kirsnytė. TITANO OKSIDO PLONASLUOKSNIŲ DANGŲ SINTEzĖ PANAUDOJANT KOMERCINIUS IR LABORATORIJOS SąLYGOMIS SUSINTETINTUS DOPMA TURINČIUS POLIMERUS . . . . . . . . . . . . . 118

49. R. Komskis. VIDINĖS KONVERSIJOS įTAKA NESIMETRINIŲ ANTRACENO DARINIŲ OPTINĖMS SAVYBĖMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

50. ą. Krušna. BIODYzELINO GAMYBA IŠ NEMAISTINIŲ ŽALIAVŲ . . . . . . . . 123

51. J. Kupčiūnaitė. SIDABRO NANOPRIzMIŲ SINTEzĖS PARAMETRŲ OPIMIzAVIMAS TOLESNIAM TAIKYMUI NETIESINĖJE OPTIKOJE . . . . . . . . . . . . . . . 126

52. J. Laužadis. ALGaN/GaN DIDELIO JUDRUMO ELEKTRONŲ TRANzISTORIŲ, KAIP GALIMŲ Thz RUOŽO EMITERIŲ IR DETEKTORIŲ, TYRIMAS . . . . . . . . . 127

53. E. Ledinauskas. LhII KOMPLEKSO BALTYMO APLINKOS įTAKA VIOLAKSANTINO MOLEKULĖS GEOMETRIJAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

54. D. Lengvinaitė. ALANINO DIPEPTIDO O-17 BMR EKRANAVIMO KONSTANTŲ SKAIČIAVIMAS KVANTINĖS ChEMIJOS METODAIS . . . . . . . . . . . . . 131

55. L. Lukoševičius. TIESIOGINIS LAzERINIS RAŠYMAS POLIMERUOSE NENAUDOJANT FOTOINICIATORIAUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

56. D. Mackevičiūtė. KOMPOzITINIŲ KARKASŲ FORMAVIMAS TIESIOGINIO LAzERINIO RAŠYMO BŪDU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

57. R. Marčiulionytė. VANDENYJE TIRPŪS NAYF4 NANODARINIAI LąSTELIŲ VAIzDINIMUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137


58. M. Marinskas. NANO FEROELEKTRIKŲ IR GIMININGŲ MEDŽIAGŲ TRIUKŠMŲ TYRIMAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

59. R. Mazėtytė. ORGANINIŲ MEDŽIAGŲ įKAPSULIAVIMAS . . . . . . . . . . . 141

60. E. Mockus. MAŽAMOLEKULIŲ ORGANINIŲ PUSLAIDININKIŲ SINTEzĖ IR TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

61. A. Momot. NIKELIO KONTAKTO FORMAVIMAS SILICIO SAULĖS ELMENTUOSE. . 145

62. A. Olšauskaitė. PRIEMAIŠŲ įTAKA MEDŽIAGŲ DIELEKTRINĖMS SAVYBĖMS . . 147

63. D. Petronytė. DUŠO GELIS SU PROBIOTINĖMIS BAKTERIJOMIS . . . . . . . . 149

64. Ž. Podlipskas. NANOKOMPOzITINIŲ KERAMIKŲ DIELEKTRINĖ SPEKTROSKOPIJA 151

65. A. Puišys. FRENELIO zONINIŲ PLOKŠTELIŲ įRAŠYMAS SAFYRO KRISTALO TŪRYJE, PANAUDOJANT FEMTOSEKUNDINIUS ŠVIESOS IMPULSUS . . . . . 154

66. A. Pulmanas. UŽDUODAMO ELEKTRINIO POTENCIALO įTAKOS VANDENS TEKĖJIMO GREIČIUI VAMzDYJE TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

67. L. Puzaraitė. PLONASLUOKSNIŲ CzTS SAULĖS ELEMENTŲ KŪRIMAS, TAIKANT MIKROBANGŲ SINTEzĘ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

68. G. Samulionytė. KARBAzOLO DARINIŲ SINTEzĖ „KLIK“ ChEMIJOS METODU . 159

69. D. Sipavičiūtė. NAUJOS STRUKTŪROS MEDŽIAGOS TEIGIAMŲ KRŪVININKŲ PERNAŠAI DAUGIASLUOKSNIUOSE ORGANINIUOSE ŠVIESTUKUOSE . . . . 161

70. R. Skaisgiris. FLUORESCENCINĖS METALO JONŲ SIGNALINĖS SISTEMOS DIPOLINIŲ NAFTALENIMIDO DARINIŲ PAGRINDU . . . . . . . . . . . . . 163

71. J. Skridailaitė. BORhIDRIDO OKSIDACIJOS ANT NANOSTRUKTŪRIzUOTO AU, NUSODINTO ANT GRAFENU MODIFIKUOTO TITANO OKSIDO NANOVAMzDELIŲ PAVIRŠIAUS, NANOKOMPOzITŲ TYRIMAS. . . . . . . . 165

72. J. Songaila. BIFUNKCINIŲ SPIRO (FLUORENO-9,9'-KSANTENO) DARINIŲ SINTEzĖ IR SAVYBĖS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

73. S. Stanionytė. GaN ANT SAFYRO įTEMPIMŲ MATAVIMAI RENTGENO DIFRAKTOMETRIJOS METODU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

74. A. Šimelionis. PIROLO-PIRIMIDINO JUNGINIŲ FOTOFIzIKINIŲ SAVYBIŲ PRIKLAUSOMYBĖS NUO PAKAITŲ BEI APLINKOS POLIŠKUMO TYRIMAS . . 172

75. G. Šimkus. FUNKCINES GRUPES TURINČIŲ ORGANINIŲ PUSLAIDININKIŲ SINTEzĖ IR TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

76. E. Škikūnaitė. ANGLIES NANODARINIŲ SINTEzĖ IR SąVEIKOS SU BALTYMAIS TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

77. M. Šoliūnas. LAIDŽIŲ ALIUMINIU LEGIRUOTŲ CINKO OKSIDO SLUOKSNIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

78. R. Tiažkis. NAUJO KRŪVININKUS TRANSPORTUOJANČIO ORGANINIO PUSLAIDININKIO, SKIRTO KIETOS BŪSENOS SAULĖS ELEMENTAMS, SINTEzĖ 182

79. J. Trimailovas. GONIOFOTOMETRINIO MATAVIMO SISTEMOS AUTOMATIzAVIMO TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

T U R I N YS | 7

80. T. Urbaitis. PROKARIOTŲ ARGONAUT BALTYMŲ (pAgo) KLONAVIMAS, RAIŠKA, GRYNINIMAS IR KRISTALINIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

81. D. Vainauskas. ENERGIJOS PERNAŠOS TYRIMAI GRANATO STUKTŪROS JUNGINIUOSE LEGIRUOTAIS Ce3+ IR Cr3+ JONAIS . . . . . . . . . . . . . . 185

82. A. Vaiktūnas. SPEKTRINIŲ ChARAKTERISTIKŲ APDOROJIMAS: JAVA PROGRAMA ANALYSERSD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

TEChNOLOGIJOS MOKSLAI83. A. Bakanaitė. PAGALBINIŲ MEDŽIAGŲ FARMACINĖSE FORMOSE įTAKA

NESTEROIDINIO VAISTO NUO UŽDEGIMO (IBUPROFENO) ATSIPALAIDAVIMO KINETIKAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

84. D. Bykovas. BALTIJOS JŪROS BANGUOTUMO IR TEMPERATŪROS DUOMENŲ RINKIMO SISTEMOS (PLŪDURO) KŪRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

85. K. Cirtautaitė. SINTETINIO KALCIO hIDROALIUMOSILIKATO PRIEDO įTAKA PORTLANDCEMENČIO hIDRATACIJAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

86. V. Čerkasovas. DESIGN AND DEVELOPEMENT OF SIMPLE DIGITALLY CONTROLLED POTENTIOSTAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

87. G. Danielius. ARMATŪROS IR BETONO TEORINIAI IR EKSPERIMENTINIAI SUKIBIMO TYRIMAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

88. A. Feiferytė. TEPAMŲJŲ MEDŽIAGŲ GAMYBA IR SAVYBIŲ TYRIMAS . . . . . 205

89. P. Glatkauskas. SKIRSTOMOJO TINKLO RELINĖS APSAUGOS ALGORITMŲ TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

90. A. Jozeliūnaitė. TETRAFENILETILENO DARINIO SU KARBAzOLO FRAGMENTAIS SINTEzĖ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

91. A. Matusevičiūtė. DAUGIAGIJŲ SIŪLŲ IŠ MIKROGIJŲ FORMAVIMAS IR SAVYBIŲ ANALIzĖ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

92. T. Mikolaitis. ULTRAGARSINIŲ TEChNOLOGIJŲ TAIKYMAS MEDICININĖJE DIAGNOSTIKOJE BEI VIzUALIzACIJOJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

93. D. Navikienė. AVIEČIŲ IŠSPAUDŲ BIORAFINAVIMAS TAIKANT ŠIUOLAIKIŠKUS BIOLOGIŠKAI VERTINGŲ KOMPONENTŲ IŠSKYRIMO SUB- IR SUPERKRIzINĖS EKSTRAKCIJOS METODUS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

94. J. A. Nikitinas. SRAUTO VALDIKLIO PROJEKTAVIMAS IR TYRIMAS. . . . . . . 222

95. K. Pampuščenko. ORGANINIŲ RŪGŠČIŲ ChROMATOGRAFINIS NUSTATYMAS įVAIRIŲ SPANGUOLIŲ UOGŲ SULTYSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

96. M. Pinkauskas. BIOLOGINIŲ TEPAMŲJŲ MEDŽIAGŲ TRIBOLOGINIŲ SAVYBIŲ TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

97. D. Rasymaitė. POLIMERŲ TURINČIŲ ELEKTRONIŠKAI IzOLIUOTUS ARILKARBAzOLŲ ELEKTROFORUS SINTEzĖ IR ChARAKTERIzAVIMAS . . . 230

98. D. Rumšys. ARMUOTO LENGVOJO BETONO SUDĖTIES EKSPERIMENTINIAI IR TEORINIAI TYRIMAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232


99. J. Skierutė. NAFTOS SKLAIDOS įVAIRIUOSE DIRVOŽEMIUOSE TYRIMAS . . . 235

100. E. Skuodis. CIANOGRUPES TURINČIŲ KARBAzOLO JUNGINIŲ SINTEzĖ IR SAVYBIŲ TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

101. G. Straukaitė. DAUGIAKRITERINĖ FOTOELEMENTŲ SISTEMŲ ANALIzĖ TARPTAUTINIU MASTU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

102. A. Strėlkutė. SATELITINIŲ PALYDOVŲ DUOMENŲ INTEGRAVIMAS į APLINKOS MONITORINGO SISTEMą . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

103. R. Urbanavičiūtė. PAVIRŠIUJE IMOBILIzUOTŲ BISLUOKSNIŲ MEMBRANŲ SUDĖTIES MODIFIKAVIMAS, NAUDOJANT βCIKLODEKSTRINO/ChOLESTEROLIO KOMPLEKSUS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

104. R. Valickaitė. NANOPLUOŠTINĖS DANGOS FORMAVIMAS IR JO PORĖTUMO TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

105. D. Valiūnas. TRINTIES POROS MIKROGEOMETRINIŲ PARAMETRŲ PARINKIMAS TEPIMUI NANODALELĖMIS MODIFIKUOTA ALYVA (FBTŽ) . . . . . . . . . 252

106. A. Vasjanov. ULTRAGARSINIO SIGNALO AIDO SLOPINIMO LAIKE KOMPENSAVIMO STIPRINTUVO TYRIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

107. J. Vėžys. KAMPO MATAVIMO MEChATRONINIO KOMPARATORIAUS DINAMIKOS TYRIMAI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

108. S. zadavičiūtė. α-C2S hIDRATO KRISTALIzACIJA 175°C TEMPERATŪROJE, IŠ MIŠINIŲ KURIŲ CAO/SIO2=1,5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

109. V. Žilinskaitė. 1,3-INDANDIONO FRAGMENTUS TURINČIŲ POLIMERŲ SINTEzĖ IR SAVYBĖS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

ŽEMĖS ŪKIO MOKSLAI110. D. Mardosaitė. BIOLOGINIŲ PREPARATŲ PANAUDOJIMO EFEKTYVUMAS RAPSŲ

AGROTEChNOLOGIJOJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

111. E. Šaučiūnas. BASTUTINIŲ ŠEIMOS PIKTŽOLIŲ ALELOPATINIŲ SAVYBIŲ PALYGINIMAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

112. I. Steiblytė. SKIRTINGŲ PIKTŽOLIŲ KONTROLĖS BŪDŲ įTAKA VASARINIŲ RAPSŲ PRODUKTYVUMUI EKOLOGINĖJE ŽEMDIRBYSTĖJE . . . . . . . . . . . . . 274

BIOMEDICINOSMOkSlaI


BIOMEDICINOS MOKSLAI | 11

TGFβ1 GENO METIlINIMO TYRIMaS GlIOMOSE

l. Bakaitė1, D. Skiriutė2

1 Vytauto Didžiojo universitetas2 lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Neuromokslų institutas

Įvadas. Per pastaruosius metus epigenetiniai mechanizmai, tokie kaip DNR metilinimas, histonų modifikacijos ir mikroRNR bei jų sąsajos su genų raiška sudarė palankius klodus nagrinėjant vėžio formavimąsi. DNR metilini-mas yra pagrindinis eukariotų DNR modifikacijos procesas, plačiai tiriamas dėl jo gebėjimo keisti genų raišką [1]. Citozino metilinimas genų promotorinių sekų CpG salose yra pagrindinė DNR „nutildymo“ ir transkripcijos slopinimo priežastis, kuri gali keisti biologinius navikų, tame tarpe ir gliomų, požymius [2]. Astrocitinės gliomos (I-III piktybiškumo laipsnio astrocitomos bei IV pik-tybiškumo laipsnio glioblastomos (GBM)) sudaro daugiau nei 60 proc. visų pirminių galvos smegenų navikų, ir dažnai, ypač glioblastomos, pasižymi blo-ga prognoze [3]. Nežiūrint intensyvių epigenetinių gliomų tyrimų, molekuli-niai navikų progresavimo mechanizmai yra silpnai ištirti.

Transformuojantis augimo faktorius β1 (TGFβ1 – ang. transforming growth factor β1) priklauso multifunkcinių augimo faktorių šeimai, kuri dalyvauja daugelyje patofiziologinių procesų, įskaitant ląstelių proliferaciją, diferenciaciją, embrioninį vystymąsi, tarpląstelinio užpildo (matrikso) formavimą, imuninės bei nervų sistemos formavimąsi ir kancerogenezę. tGFβ1 genas normaliose epitelinėse ir žemesnio piktybiškumo laipsnio navikų ląstelėse atlieka naviko supresoriaus funkciją, o aukštesnio piktybiškumo laipsnio navikuose veikia kaip onkogeninis faktorius [4]. Darbo tikslas – panaudojant DNR metilinimo tyrimo MSP metodą, ištirti tGFβ1 geno metilinimą skirtingo piktybiškumo laipsnio astrocitinėse gliomose.

Metodai. Navikinio audinio mėginiai buvo surinkti Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninės „Kauno klinikos“ (LSMUL) Neurochirurgijos klinikoje. Tyrimui naudoti pacientų, sergančių įvairių piktybiškumo laipsnių astrocitinėmis gliomomis (I, II, III ir IV) ir operuotų 2003-2012 metais, navikų mėginiai. Mėginiai iki tyrimo laikyti skystame azote. Tyrimui navikinis audi-nys homogenizuotas skystame azote, panaudojant piestelę ir grūstuvę. Iš ho-mogenato DNR išskirta išdruskinimo metodu, naudojant lizavimo buferius ir


proteinazę K. Atlikta genominės DNR bisulfitinė modifikacija ir metilinimui jautri polimerazinė grandininė reakcija (ang. MSP, methylation-specific Pcr), naudojant specifinius pradmenis metilintai ir nemetilintai sekai. PGR produktai atskirti elektroforezės metodu (1 pav.) ir vizualizuoti naudojant etidžio bromidą.

Rezultatai. Analizuojant tGFβ1 geno promotoriaus metilinimą buvo ištirti 138 pacientų, sergančių įvairaus piktybiškumo laipsnio astrocitinėmis gliomomis operaciniai mėginiai, iš kurių 14 mėginių buvo I piktybiškumo laipsnio astrocitomos, 46 mėginiai – II piktybiškumo laipsnio astrocitomos, 29 mėginiai – III piktybiškumo laipsnio astrocitomos ir 49 mėginiai IV piktybiškumo laipsnio astrocitomos (glioblastomos).

1 pav. tGFβ1 geno agarozės gelio nuotrauka. M DNR-metilinta DNR kontrolė, U DNR-neme-tilinta DNR kontrolė, WC-vanduo, M-metilinta seka (signalas), U-nemetilinta seka (signalas), #1-#6-gliomų mėginiai.

tGFβ1 geno promotoriaus metilinimas nustatytas 21,43 proc. (3 iš 14) I piktybiškumo laipsnio astrocitomų (AI), 10,86 proc. (5 iš 46) II piktybiškumo laipsnio astrocitomų (AII), 13,79 proc. (4 iš 29) III piktybiškumo laipsnio astrocitomų (AIII) ir 32,65 proc. (16 iš 49) IV laipsnio astrocitomos (GBM) mėginių.

2 pav. tGFβ1 geno promotoriaus metilinimo dažnis skirtingo piktybiškumo laipsnio gliomose. AI – I laipsnio astrocitoma, AII – antro laipsnio astrocitoma, AIII – trečio laipsnio astrocitoma, GBM – IV laipsnio astrocitoma.


Išvada: tGFβ1 geno promotoriaus metilinimo dažnis skirtingo piktybiš-kumo laipsnio gliomose svyravo nuo 10,86 proc. iki 32,65 proc. Rečiausiai ge-nas metilintas antro ir trečio laipsnio astrocitomose, o dažniausiai – aukščiau-sio piktybiškumo laipsnio gliomose – glioblastomose.

literatūra:[1] Gopisetty, G., Ramachandran, K. Molecular immunology, 2006, 43 1729-174.[2] Skiriute, D, Vaitkiene, P. BMc cancer, 2012, 12:218. [3] Cavaliere, R. Lopes, M. B. lancet Neural, 2005, 4, 760-770.[4] Bruna, A., Darken, S. R.. cancer cell, 2007, 11 , 147-160.


SlOpIklIų SąvEIkOS SU kaRBOaNhIDRazE XIv TYRIMaS TERMINIO pOSlINkIO METODU

S. Bakšytė1, D. Matulis1

1Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

Karboanhidrazės (CA) yra cinką savo struktūroje turintys fermentai, kata-lizuojantys grįžtamą anglies dioksido hidratacijos reakciją. Jie dalyvauja esmi-niuose fiziologiniuose procesuose, susijusiuose su kvėpavimu, CO2/bikarbona-to pernaša tarp plaučių ir metabolizuojančių audinių, ph ir CO2 homeostazėje, elektrolitų sekrecijoje daugelyje audinių/organų ir kt. Iki šiol žmogaus orga-nizme rasta 12 aktyvių šio fermento izoformų [1]. Taip pat pastebėta, kad CA veikla susijusi su tokiomis ligomis kaip glaukoma, nutukimas, epilepsija, vėžys. Taigi daugelis šių fermentų yra potencialūs taikiniai diagnozuojant ir gydant šias ligas, o siekiant sumažinti žalingų šalutinių poveikių riziką yra aktualu kurti didesniu atrankumu pasižyminčius karboanhidrazių slopiklius.

Tyrimų objektas - karboanhidrazė XIV (CAXIV) - yra transmembraninį domeną turintis izofermentas, kurio aktyvusis centras yra išorinėje ląstelės plazminės membranos pusėje. Fermentas dalyvauja viduląstelinio ir užląsteli-nio ph reguliavime. CAXIV yra paskutinis atrastas (1999 m.) žmogaus karbo-anhidrazės izofermentas aptinkamas tinklainėje, kepenyse, žarnyne, šlapimo pūslės audinyje, skeleto raumenyse [2,3]. Taip pat CAXIV yra vienas iš ne-daugelio CA izofermentų, aptinkamų smegenyse ir centrinėje nervų sistemo-je, todėl manoma, kad jis galėtų būti siejamas su epilepsijos ir kitomis nervų sistemos ligomis [1]. Viena iš strategijų yra kurti pro ląstelės membraną ne-praeinančius karboanhidrazių slopiklius, kurie neveiktų kitų citozolinių CA izoformų [4].

Baltymo – slopiklio sąveikai įvertinti naudojami įvairūs biofizikiniai meto-dai, o šių tyrimų metu dėl taupaus baltymų naudojimo ir didelio našumo buvo pasirinktas terminio poslinkio metodas (ang. – thermal shift assay (tSa)). Metodas paremtas tuo, kad baltymo-slopiklio nekovalentinės sąveikos metu baltymas yra stabilizuojamas, todėl jo lydymosi temperatūra padidėja. Slopi-klio jungimosi konstanta yra nustatoma tiriant jo tirpalo koncentracijos įtaką


baltymo stabilumui. Šiuo metodu buvo išmatuotos rekombinantinės CAXIV ir šioje laboratorijoje susintetintų sulfonamidinių slopiklių jungimosi kons-tantos. Duomenys leidžia spręsti apie galimą slopiklių poveikį šio izofermento aktyvumui žmogaus organizme. Kai kurie iš šių tirtų junginių pasižymi stipria sąveika bei atrankumu lyginant su kitomis izoformomis.

literatūra[1] Pastorekova, S., Parkkila, S., Pastorek, J. & Supuran, C. T. J. enzyme inhib. Med.

chem., 2004, 19, 199-229. [2] Nishimori, I., Vullo, D. Bioorg Med chem lett, 2005, 15, 3828-33. [3] Ozensoy, O., Puccetti, L. Bioorg Med chem lett, 2005, 15, 4862-4866. [4] Whittington, D. A., Grubb, J. h. J Biol chem, 2004, 279, 7223-8 .


ERkIų pERNEŠaMų paTOGENų paplITIMaS DERMaCENTOR ERkĖSE

a. Barkauskaitė1, J. Radzijevskaja1, a. paulauskas1, a. Banaitytė1

1Vytauto Didžiojo universitetas

Dermacentor reticulatus žinoma kaip pievinė ar ornamentuotoji šuninė erkė, Europoje laikoma viena svarbiausių žmonių ir gyvūnų ligų sukėlėjų vek-torių [1]. Pastaruoju laikotarpiu yra pastebėtas D. reticulatus erkių plitimas į naujas teritorijas, o tai kelia susirūpinimą dėl jų pernešamų patogenų, kurie kelia riziką žmonių ir gyvūnų sveikatai [2,3]. Duomenų apie D. reticulatus pa-plitimo arealo pasikeitimus Lietuvoje [4] ir apie šių erkių pernešamus patoge-nus Europoje vis dar trūksta.

Šio darbo tikslas – įvertinti Dermacentor erkių užsikrėtimą Babesia spp., rickettsia spp. ir Borrelia spp. patogenais skirtingose paplitimo vietovėse Lie-tuvoje.

Erkės, surinktos nuo žolės (vėliavų metodu) ir nuo gyvūnų, buvo identifi-kuojamos panaudojant standartinius morfologinius atpažinimo raktus [5,6]. Buvo nustatoma erkių rūšis, lytis bei vystymosi stadija. DNR išskyrimas iš er-kių vyko dviem būdais: iš alkanų (neprisisiurbusių kraujo) erkių naudojant 2,5 % amoniako tirpalą [7] ir iš prisisiurbusių kraujo – naudojant genominės DNR valymo rinkinį. Išskirtos DNR švarumas ir koncentracija matuojama naudo-jant Nanodrop 2000 spektrofotometrą. Erkių užsikrėtimas patogenais nustato-mas atliekant polimerazės grandininę reakciją. Borrelia ir ricketsia patogenų aptikimui buvo naudojama standartinė PGR, o Babesia patogenų aptikimui – lizdinė PGR. Pagausintų PGR produktų įvertinimui buvo atlikta horizon-tali elektroforezė agarozės gelyje (1 pav.). PGR fragmentai buvo iškerpami iš agarozės gelio ir išvalomi. Patogenų rūšių ir padermių identifikavimui buvo atliekama išvalytų PGR fragmentų sekoskaita ir sekų palyginamoji analizė pa-naudojant MEGA 5.5 ir BLAST programas.


1 pav. Babesia canis patogeno aptikimas Dermacentor reticulatus erkėse atlikus elektroforezę agarozės gelyje. M- molekulinių masių žymuo Gene Ruler TM 50 bp, K- - neigiama kontrolė, K+-teigiama kontrolė, IV24, IV28, IV29 ir IV34 - teigiami mėginiai iš Ivoniškių kaimo vietovės.

Iš viso patogenų molekuliniams tyrimams buvo paruoštos 1457 Derma-centor erkės. Patogenai buvo tirti 754 erkėse iš dešimties vietovių. Iš viso pato-genai buvo aptikti 44 erkėse, tai reiskia, kad apsikrėtusios erkės sudarė 5,8 %. rickettsia patogenai buvo aptikti 21 erkėje (2,8 %), visos identifikuotos sekos priklausė rickettsia raoultii rūšiai ir tarpusavyje buvo identiškos. Tai yra pir-mas atvejis, kai Lietuvoje nustatoma ši rūšis, kuri aprašoma kaip patogeniška žmonėms. Babesia spp. patogenai buvo nustatyti 23 erkėse (3 %). Buvo identi-fikuotos trys Babesia rušys: B. microti, B. canis ir B. venatorum. B. microti buvo identifikuota 5 erkėse, B. canis – 3, o B. venatorum – vienoje erkėje, likusiųjų 14 nustatytų Babesia spp. sekų sekvenavimo analizė dar nebaigta. Identifikuotos 3 B. microti padermės, taip pat 3 B. canis padermės, kurios priklausė B. canis ca-nis porūšiui. Borrelia spp. patogenai buvo nustatyti erkėse nuo dviejų barsukų individų. Buvo identifikuota B. afzelii rūšis.

Patogenais užsikrėtusios erkės buvo aptiktos Šilutės (Ventės ir Vorusnės vietovėse) ir zarasų (Ivoniškių vietovėje) rajone. Daugiausia patogenais užsikrėtusių erkių buvo surinkta Ventės – 30% (12/40), 17,8 % (8/45) Ivoniškių ir 13 % (6/46) Vorusnės vietovėse.

Šio tyrimo rezultatai parodė, kad erkių pernešamų ligų patogenai Babesia microti, B. canis, B. venatorum, rickettsia raoultii ir Borrelia afzelii paplitusios D.reticulatus erkėse, ir kad šios erkės dalyvauja tų patogenų palaikyme Lietu-voje.


literatūra[1] Parola, P., Raoult, D. 2001. Tick-borne bacterial diseases emerging in Europe.

ClinicalMicrobiology and Infection 7 (2): 80–83.[2] Biadun, W. 2011. New habitats of Dermacentor reticulatus (Fabricius, 1794) in the

Lublin Region. Polish J. of Environ. Stud. 20. p. 263-266.[3] Dautel, h., Dippel, C., Oehme, R., hartel,t k., Schettler, E. 2006. Evidence for an

increased geographical distribution of Dermacentor reticulatus in Germany and detection of Rickettsia sp. RpA4. International Journal of Medical Microbiology. 296. p. 149-156

[4] Paulauskas, A., Radzijevskaja, Turčinavičienė, J., Ambrasienė, D., Galdikaitė, E. 2009. Data on some Ixodid tick species (Acari, Ixodidae) in the Baltic countries. N Rare Lithuania Insect Species. 22. p. 43–51.

[5] hillyard, P. D. 1996. Ticks of North-West Europe. London: Cromwell Road.178 p. [6] Filippova, N.A. 1997. Fauna of Russia and neighbournig countries. Ixodid ticks of

Subfamily amblyomminae. St. Peterburg: Nauka. Publishing house. 285 p.[7] Stan’czak J, Racewicz, M, Kubica-Biernat, B. et al. Prevalence of Borrelia burgdorferi

sensu lato in Ixodes ricinus ticks (Acari, Ixodidae) in different Polish woodlands. Ann Agric Environ Med 1999; 6: 127–132.


aMŽINĖS GElTONOSIOS DĖMĖS DEGENERaCIJOS IR MIOkaRDO INFaRkTO SąSaJOS JaUNIEMS

paCIENTaMS

R. Čiumbaraitė1, R. liutkevičienė2

1lietuvos sveikatos mokslų universitetas2lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Neuromokslų institutas

ĮžangaAmžinė geltonosios dėmės degeneracija (AGDD)- tai geltonosios dėmės pa-

žeidimas, kurį lydi žymus ir negrįžtamas centrinio matymo praradimas.Žmonių gyvenimo trukmė pastaruoju metu ilgėja, o daugelis ligų, kaip amži-

nė geltonosios dėmės degeneracija (AGDD) bei širdies ir kraujagyslių ligos (ŠKL) jaunėja. Pastaraisiais metais atkreiptas dėmesys į AGDD sąsajas su ŠKL. Tikrosios AGDD atsiradimo priežastys nėra žinomos, tačiau yra iškelta hipotezė, kad ate-rosklerozė ir AGDD turi bendras patogenezės grandis (Friedman, ir kt., 2004).

TikslasNustatyti pradinės AGDD paplitimą pacientams, sergantiems miokardo in-

farktu, jauname amžiuje.

Uždaviniai1. Nustatyti pradinės AGDD paplitimą jauno amžiaus (≤45 ir ≤55) pacientų,

sergančių MI grupėje vyrams ir moterims.2. Palyginti pacientų, sergančių tik MI ir MI bei pradinės AGDD klinikinius

duomenis. 3. Palyginti pacientų, sergančių tik MI ir MI bei pradinės AGDD bendro

kraujo tyrimo, cholesterolio ir troponino I tyrimų duomenis (≤45 ir ≤55) pacien-tų amžiaus grupėse.

MetodikaBuvo tiriami visi pacientai, kurie 2013 metų liepos–rugpjūčio mėnesiais krei-

pėsi į LSMU Kardiologijos kliniką su išeminės širdies ligos ūminių sindromų diagnoze, kuri buvo nustatoma remiantis klinikiniais nestabilios krūtinės angi-


nos ar miokardo infarkto simptomais, troponino I koncentracijos padidėjimu bei remiantis elektrokardiografiniais bei echokardiografiniais parametrais. Am-žinė geltonosios dėmės degeneracija buvo nustatoma remiantis morfologiniais pokyčiais akių dugno nuotraukose, remiantis AGDD klasifikacijos sistema pagal AREDS klasifikaciją.

RezultataiBuvo ištirti 202 pacientai sergantys miokardo infarktu: 164 vyrai ir 38 mo-

terys. Šioje tiriamųjų grupėje vyrai statistiškai reikšmingai dažniau sirgo MI, nei moterys: 81 proc. vs. 19 proc., p=0,0001. ≤ 45 metų amžiaus pacientų grupėje, 50 pacientų diagnozuotas MI (44 vyrams ir 6 moterims), ≤55 metų amžiaus 152 pa-cientams (120 vyrų ir 32 moterims). Iki ≤45 metų amžiaus pacientų grupėje vy-rai taip pat statistiškai reikšmingai dažniau sirgo MI nei moterys: 88 proc. vs. 12 proc., p=0,0001. ≤55metų amžiaus grupėje taip pat vyrai statistiškai reikšmingai dažniau sirgo MI nei moterys: 78,9 proc. vs. 21.1 proc., p=0,0001, nors moterims stebima didėjimo tendencija susirgti MI nuo 12,1 proc. iki 21,1 proc., didėjant amžiui p=0,0593 (lentelė).

115 pacientų buvo nustatytas miokardo infarktas bei amžinė geltonosios dėmės degeneracija drauge, o 87 pacientams nustatytas tik miokardo infarktas. ≤45 metų amžiaus pacientų grupėje AGDD nustatyta 36 proc., vyrų o ≤55 metų amžiaus grupėje AGDD diagnozuota 40,8 proc., vyrų. Moterims nustatytas sta-tistiškai reikšmingas skirtumas lyginant AGDD paplitimą ≤45 metų ir ≤55 metų amžiaus grupėse: 8 proc. vs. 20,4 proc., p=0,0001. Taigi vyrams ≤45 metų AGDD dažnis didėjo nežymiai, tai yra nuo 36 proc. iki 40,8 proc., o moterims nuo 8 proc. iki 20,4 proc. Tiek ≤45 metų, tiek iki ≤45 metų amžiaus grupėse, vyrai sirgo daž-niau AGDD, nei moterys, nors ≤45 metų amžiaus grupėje statistiškai reikšmingas skirtumas nebuvo, o ≤55 metų amžiaus grupėje vyrai statistiškai reikšmingai daž-niau sirgo AGDD nei moterys: 40,8 proc. vs. 20,4 proc., p=0,0001.

Taip pat tyrimų duomenimis buvo nustatyta, kad CRB buvo statistiškai reikš-mingai didesnis vyrams, sergantiems MI ir AGDD drauge ≤45 metų: 8,5±9,1 vs. 29,6±50, p=<0.05, bei šioje amžiaus grupėje troponinas buvo didesnis sta-tistiškai reikšmingai vyrams, sergantiems tik MI: 18,2±27,0 vs. 6,8±8,9, p<0.05.

Išvados:1. ≤45 metų amžiaus grupėje vyrai statistiškai reikšmingai dažniau sirgo

MI nei moterys: 88 proc. vs. 12 proc., p=0,0001. ≤55 metų amžiaus gru-pėje taip pat vyrai statistiškai reikšmingai dažniau sirgo MI nei mote-


rys: 78,9 proc. vs. 21,1 proc., p=0,0001, nors moterims stebima didėji-mo tendencija susirgti MI nuo 12,1 proc. iki 21,1 proc., didėjant amžiui p=0,0593. Abiejose amžiaus grupėse net 35 moterys iš 38 sergančių MI, sirgo AGDD.

2. Moterys, kurioms buvo nustatytas MI ir AGDD drauge ≤55metų am-žiaus grupėje, dažniau rūkė, nei tos, kurioms nustatytas tik MI: 0,7 proc.vs.6,6 proc., p=0,0187.

3. CRB buvo statistiškai reikšmingai didesnis vyrams, sergantiems MI ir AGDD drauge ≤45 metų: 8,5±9,1 vs. 29,6±50, p=<0,05, bei šioje am-žiaus grupėje troponinas buvo statistiškai reikšmingai didesnis vyrams, sergantiems tik MI: 18,2±27,0 vs. 6,8±8,9, p<0,05.

literatūra[1] Klein, R., Peto, T., Bird, A., Vannewkirk, M.R., 2004. The epidemiology of age-related

macular degeneration. Am J Ophthalmol, 137, p.486–495. [2] Gaižauskienė, A., Gaidelytė, R., Cicėnienė, V., Paulauskienė, K., Želvienė, A., ir kt.

2007, Lietuvos sveikatos statistika, Vilnius 2008.[3] Piehler, A.P., haug, K.B., Wenzel, J.J., ir kt., 2007. ABCA-transporters: regulators of

cellular lipid transport. Tidsskr Nor Laegeforen, 127(22), p.2930-2933.


CRISpR/CaS SISTEMOS BalTYMų kRISTalIzavIMaS

E. Golovinas1, G. Tamulaitienė2

1 Vilniaus Gedimino technikos universitetas2 Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

Bakterijas, kaip ir aukštesnius organizmus, aplinkoje supa pavojai. Vienas iš jų yra bakteriofagai, apsisaugoti nuo kurių evoliucijos eigoje bakterijos įgijo įvairių mechanizmų. Vienas jų yra CRISPR (angl. clustered regularly interspa-ced Short Palindromic repeats) sistemos, atrastos 1987 m. e. coli bakterijose [1]. CRISPR/Cas sistemos leidžia bakterijoms ir archėjoms įgyti atsparumą fa-gams, plazmidėms ir kitiems egzogeniniams genetiniams elementams ir veikia panašiai į įgytą imunitetą. Tai 2007 m. parodė Barrangou et al. [2]. CRISPR sistemą sudaro grupė unikalių egzogeninės DNR fragmentų – skirtukų, atskir-tų trumpomis pasikartojančiomis sekomis. Greta jų genome randami Cas bal-tymus koduojantys genai. Bakterijose Cas baltymai perdirba egzogeninę DNR į mažus fragmentus (~30bp ilgio) ir įterpia į CRISPR lokuse esantį skirtukų pasikartojimų regioną. Regionas transkribuojamas į ilgą RNR molekulę, kuri tuomet sukarpoma Cas baltymų pagalba į trumpas crRNR, kurių kiekvienoje yra po vieną skirtuką. Tokie fragmentai sudaro kompleksą su Cas baltymais ir leidžia atpažinti egzogeninę DNR ir ją sunaikinti, šitaip efektyviai apsisaugant nuo fago. Yra nustatyta nemažai pavienių Cas baltymų erdvinių struktūrų, ta-čiau nėra struktūrinių duomenų, kaip šie baltymai sąveikauja tarpusavyje – tam reikia nustatyti Cas baltymų kompleksų struktūras.

Kompleksų struktūros nustatomos atliekant baltymų kompleksų kristalų rentgenostruktūrinę analizę. Tam reikia užauginti tinkamus kristalus. Krista-lizacijai buvo parinkti keturi kompleksai, sudaryti arba vien iš Cas baltymų, arba iš Cas baltymų ir nukleorūgščių. Trys kompleksai buvo gauti išgryninti, o vieną reikėjo ekspresuoti bei išgryninti. Gauti bei išgryninti baltymų tirpalai buvo sukoncentruoti ir sulašinti į kristalizavimo lėkšteles naudojant ORYX8 kristalizacijos robotą ir komercinius bei laboratorijoje sukurtus kristalizaci-jos tirpalus. Kristalų susidarymas stebėtas mikroskopu. Viso buvo atlikti 6432 kristalizacijos eksperimentai: I komplekso 2880, II komplekso 480, III kom-plekso 960, IV komplekso 2112. Kristalizacijos eksperimentų metu buvo gauta keletas kristalų bei kristalinių darinių (1 pav.).


1 pav. Eksperimento metu gautas kristalas stebimas pro mikroskopą poliarizuotoje šviesoje.

Siekiant išsiaiškinti, ar tai baltymų komplekso kristalai, bus patikrinta, kaip jie difraguoja rentgeno spindulius. Smulkių kristalinių darinių atveju reikia eksperimentus atkartoti ir optimizuoti kristalizacijos sąlygas, kad gautų krista-linių darinių dydis būtų tinkamas rentgeno difraktometrijai. Tam buvo atrinkti keli įdomiausi kristaliniai dariniai, kurių susidarymo sąlygos bus optimizuo-jamos.

literatūra[1] Ishino, Y., Shinagawa, h. Journal of Bacteriology, 1987 m., 169(12), 5429-5433 psl.[2] Barrangou, R., Fremaux, C. et al. Science, 2007 m., 315, Nr. 5819, 1709-1712 psl.


Lactococcus Lactis BakTERIJų IR halOFIlINIų aRChĖJų HaLoarcuLa Hispanica aUGINIMO, BEI

TYRINĖJIMO METODų SkIRTUMaI

R. Grigonis1, a. Bitinaitė1, a. Žukauskaitė1, R. Daugelavičius1

1Vytauto Didžiojo universitetas, Gamtos mokslų fakultetas

ĮvadasŠią vasarą laboratorinius tyrimus atlikinėjome su lactococcus lactis bakte-

rijomis, bei halofilinėmis archėjomis Haloarcula hispanica.lactococcus lactis yra fakultatyvūs anaerobiniai, gramteigiami mikroorga-

nizmai. Šios bakterijos paprastai randamos gamtoje, augalų ir gyvūnų paviršiu-je. Priklausomai nuo deguonies koncentracijos mikroorganizmai gali vykdyti fermentaciją arba persijungti į kvėpavimo mechanizmą [1]. Kai kurios pader-mės gali augti deguonies prisotintoje aplinkoje ir patys reguliuoti savo meta-bolizmus, o kitų augimas yra stipriai slopinamas esant aerobinėms sąlygoms.

Archėjos yra labiausiai žinomos kaip ekstremofilai, kurie gali gyventi la-biausiai tam fiziškai nepritaikytose sąlygose visoje planetoje [2]. halofilinės ar-chėjos Haloarcula hispanica yra prisitaikiusios gyventi padidinto druskingumo aplinkoje. Tai aerobiniai chemotrofai, galintys vykdyti kvėpavimo metaboliz-mą ir augimui reikalaujantys įvairių maistinių medžiagų, dažniausiai baltymų ir aminorūgščių.

Pagrindinis šio darbo tikslas – susipažinti su l. lactis bakterijų ir halofilinių archėjų H. hispanica auginimo, bei tyrinėjimo metodų skirtumais laboratorijoje.

MetodikaBakterijų L. lactis auginimasl. lactis auginamos M17 terpėje su 0,5 % gliukozės ir 1 mM hemino. Nakti-

nė kultūra praskiedžiama iki OD550 0,1 ir auginama iki OD550 1,2. Auginama purtyklėje purtant 250 aps./min greičiu, 30°C temperatūroje.

archėjų H. hispanica auginimasH. hispanica auginamos modifikuotoje 23 % druskingoje terpėje. Naktinė ar-

chėjų kultūra praskiedžiama iki OD550 0,2 ir auginama 24 valandas iki OD550 1. Auginama purtyklėje purtant 220 aps./min greičiu, 37°C temperatūroje.


augimo greičio nustatymas L. lactis bakterijos auginamos purtyklėje – termostate 30oC 250 aps./min. h.

hispanica archėjos auginamos purtyklėje – termostate 37°C, 220 aps./min. Kas kelias valandas imamas mėginys ir spektrofotometru matuojamas jo optinis tan-kis, kai bangos ilgis yra 550 nm.

potenciometriniai matavimaiMatavimai atliekami termostatuojamose 5ml kiuvetėse, patalpintose ant ma-

gnetinių maišyklių. Ląstelių kvėpavimo tyrimams naudojamas deguonies elek-trodas, kuris per signalo stiprinimo sistemą sujungtas su duomenis registruojan-čiu kompiuteriu per duomenų perdavimo plokštę. įdėjus reikiamą kiekį ląstelių suspensijos, registruojamas deguonies suvartojimas. Pradinis O2 kiekis terpėje – 100 %. Deguonies suvartojimui sustojus, terpėje likęs O2 surišamas natrio tio-sulfatu. Po surišimo, terpėje deguonies yra likę 0 %.

RezultataiDeguonies koncentracijos pokytis terpėje atspindi ląstelių kvėpavimo inten-

syvumą. Buvo tiriama, kaip greitai ląstelės kvėpuoja matavimų metu. Eksperi-mentai atlikti 30oC (l.lactis) ir 37oC (H. hispanica) termostatuojamose kiuvetė-se, OD550 1,2 (l. lactis) ir OD550 1 (H. hispanica).

2 pav. H. hispanica augimas skystoje 23 % MGM terpėje.

1 pav. l. lactis augimas įprastoje ir heminu praturtintoje skystoje M17 terpėje.


l. lactis ir H. hispanica ląstelių kvėpavimo greičio tyrimas.

*Matuojant l. lactis kvėpavimą, būtina pridėti gliukozės, nes kitaip bakte-rijos nustoja kvėpuoti.

**H. hispanica auginimui buvo naudotos trim skirtingais būdais ruoštos 23% MGM terpės.

IšvadosL. lactis geriau kvėpuoja esant terpėje hemino ir gliukozės.H. hispanica augimas ir kvėpavimas labai priklausė nuo terpių paruošimo

būdų. Nustatyta, jog optimali skysta 23% MGM terpė Haloarcula hispanica auginimui yra gaminama naudojant 30% druskų tirpalą, kuris ne autoklavuo-jamas, o filtruojamas per 0,45µm porų dydžio filtrą iš kurio toliau gaminama modifikuota 23 % druskinga terpė.

l. lactis OD550 1,2 pasiekia per 3 val , H. hispanica OD550 1 pasiekia per 20 val.

literatūra[1] Fridovich, I. Oxygen toxicity: a radical explanation. J exp Biol, 1998, 201:154:1-9.[2] Rothschild, L.J.; Mancinelli, R.L. Life in extreme environments. Nature 2001, 409,

1092-1101.

3 pav. l. lactis ląstelių kvėpavimo intensy-vumas skystoje M17 terpėje.

4 pav. H. hispanica ląstelių kvėpavimo inten-syvumas skystose 23% MGM terpėse.


BalTYMų RaIŠkOS pOkYČIaI ŽMOGaUS vĖŽINĖSE IR MEzENChIMINĖSE kaMIENINĖSE ląSTElĖSE

M. Jasnauskaitė1, R. Navakauskienė1

1Vilniaus universitetas, Biochemijos institutas

Kamieninių ląstelių – nespecializuotų ląstelių, galinčių potencialiai dau-gintis ir diferencijuoti į specifines funkcijas turinčias ląsteles [1] ir vėžinių ląs-telių, kurios yra praradę normalią augimo bei dalijimosi kontrolę [2], balty-mų identifikavimas ir jų raiškos palyginimas gali būti naudojamas biožymenų paieškai, kurie prisidėtų prie tam tikrų ligų nustatymo.

Praktikos metu buvo ištirtos ūmios promielocitinės leukemijos (APL) vė-žinės kraujo ląstelės, amniotinio skysčio mezenchiminės kamieninės ląstelės (AFSC) ir amniotinis skystis (AF) (biomedicininio tyrimo leidimo Nr. 158200-428-PP1-07) bei įvertinta baltymų, susijusių su dalyvavimu chromatino remo-deliavime ir genų raiškos reguliavime (hDAC, hMT, modifikuoti histonai), ląstelės ciklo reguliacija (ciklinai, survivinas), apoptoze (kaspazė – 3, PARP – 1) ir kitomis ląstelių signalinėmis sistemomis (GAPDh, dystrobrevinas), raiška.

Ląstelės buvo kultivuotos, įvertintas jų gyvybingumas ir diferenciacija, paruošti bendri ląstelių baltymų lizatai (AFSC7, AFSC8, AFSC10, AFSC14, AFSC15), kurie buvo frakcionuoti SDS-PAGE sistemoje, atlikta imuninė ana-lizė naudojant GAPDh (mouse), hyperAc h4 (rabbit), Dimethyl h3 (Lys9) (rabbit polyclonal), Trimethyl h3 (Lys27) (rabbit), Cyclin E1 (rabbit), Cyclin A2 (mouse), Survivin (mouse), Caspase-3 (rabbit), PARP-1 (mouse), hDAC1 (mouse), hDAC2 (mouse), hMT Ezh2 (rabbit), hMT SUz12 (rabbit), Dystro-brevin (rabbit) antikūnus. Imuninės analizės rezultatai, naudojant antikūnus, specifinius dystrobrevinui bei histonų deacetilazėms hDAC1 ir hDAC2, pa-teikti paveiksle 1.

Vėžinių kraujo ląstelių branduoliuose, mezenchiminėse kamieninėse ląste-lės ir amniotiniame skystyje ištirti ir nustatyti baltymai, susiję su genų raiškos valdymu, ląstelės ciklo reguliacija, apoptoze bei kitomis ląstelių siganlinėmis sistemomis, pateikti 1 lentelėje.


1 lentelė. Baltymų raiška vėžinėse kraujo ląstelėse, amniotinio skysčio mezenchiminėse kamieninė-se ląstelėse ir amniotiniame skystyje.

Varnele pažymėti aptikti baltymai.

Genų raiškos reguliavimas Ląstelės ciklas Apoptozė Kiti

HMT Ezh2

HMT SUZ12 HDAC1 HDAC2 Dimethyl H3 Trimethyl

H3HyperAc

H4Cyclin

E1Cyclin

E2 Survivinas PARP-1 Kaspazė-3 GAPDH Dystrobre-vinas

APL -

AFSC - - - -

AF - - - - - -

1 pav. Dystrobrevino, hDAC1 ir hDAC2 raiška amniotinio skysčio mezenchiminėse kamieni-nėse ląstelėse.

literatūra[1] h. Lodish, C. A. Kaiser, A. Bretscher, A. Amon, A. Berk, M. Krieger, h. Ploegh, M.

P. Scott‚ Molecular Cell Biology. Seventh Edition. 977.[2] Robert, J. Brooker Genetics. Analysis & Principles. Fourth edition. New York, 2012.

848 psl.


TURGavIETĖSE paRDUODaMO ŽalIO pIENO UŽkRĖSTUMaS STaFIlOkOkaIS, SalMONElĖMIS

IR ŽaRNINĖMIS lazDElĖMIS

S. Juknelytė1, R. Breiterytė2, I. kelmytė2, M. Malakauskas2

1 Vytauto Didžiojo universitetas2 lietuvos sveikatos mokslų universitetas

Pienas užima ypatingą vietą žmonių mityboje dėl maistinės vertės bei ga-minamų pieno produktų įvairovės. Tačiau pienas kaip ir daugelis kitų maisto žaliavų gali būti ir patogeninių bakterijų šaltinis, kurios sukelia vartotojams ūmias žarnyno ligas [1]. Skirtingai nei prekybos centruose ar parduotuvėse, turgavietėse parduodamo pieno ir jo produktų kontrolę užtikrinti yra sunkiau dėl galimos neteisėtos prekybos nepatikrintais pieno produktais arba dėl pasi-taikančių prekybos higieninių reikalavimų nesilaikymo.

Šių tyrimų tikslas buvo įvertinti turgavietėse ir iš pavienių asmenų parduodamo žalio pieno užkrėstumą patogeninėmis bakterijomis – koagulazę gaminančiais stafilokokais (S. aureus) ir salmonelėmis (Salmonella spp.) bei žarninėmis lazdelėmis (e. coli), kurios parodo, kokiomis higieninėmis sąlygomis buvo gaminamas ir laikomas maistas. Pieno mėginiai buvo renkami Kaune ir Kauno apskrityje esančiose turgavietėse bei iš pavienių asmenų užsiimančių pi-eno prekyba. Tyrimų laikotarpiu iš viso buvo ištirti 70 pieno mėginių. Mėginiai tirti pagal metodikas su nedideliais pakeitimais, kaip nurodyta atitinkamuose standartuose: stafilokokai pagal LST EN ISO 6888-1+A1:2005; salmonelės – LST EN ISO 6579/A1 ir e. coli aptikimas ir skaičiavimas atliktas panaudojant atitinkamą agarizuotą chromogeninę terpę.

Tyrimai parodė, kad koagulazę gaminančių stafilokokų (S. aureus) kie-kis net 71 % tirtuose mėginiuose viršijo Lietuvos higienos Normoje 26 (hN 26:2006) nurodytus leistinus šių bakterijų kiekius (1 pav.).

Vidutinis šių bakterijų kiekis žalio pieno mėginiuose buvo 3,96 ksv/ml*log, tačiau net 13 tiekėjų mėginiuose stafilokokų kiekis viršijo maksimalų leidžiamą kiekį, t.y., 2000 ksv/ml. Tik vieno turguje parduodančio pardavėjo mėginiuose visą tyrimo laikotarpį stafilokokų kiekis neviršijo leidžiamų kiekių.


Stafilokokų kiekis piene atspindi karvės sveikatingumo būklę ir šių bakterijų kiekis dažniausiai ženkliai padidėja sergant karvėms mastitais. Taip pat šių bakterijų kiekis galėjo padidėti dėl higienos reikalavimų nesilaikymo, t.y., dėl temperatūrinio rėžimo pažeidimų laikant pieną aukštesnėje nei nus-tatyta temperatūroje ilgesnį laiką.

1 pav. Turgavietėse parduodamo žalio pieno užkrėstumas koaguliazę gaminančiais stafilokokais (S. aureus) (raudona horizontali linija žymi maksimalų leidžiamą (M) bakterijų kiekį ml pieno).

Apie pieno higienines gamybos bei laikymo sąlygas leidžia spręsti ir e. coli bakterijų kiekis, rastas tirtuose mėginiuose (2 pav.). Šių bakterijų kiekis aptik-tas tų pačių tiekėjų mėginiuose skirtingomis savaitėmis labai skyrėsi ir svyravo nuo 1,1x102 iki 2,2x105 ksv/ml, o 5 tirtuose mėginiuose šių bakterijų nebuvo rasta. Vadovaujantis Didžiosios Britanijos maisto apsaugos standartuose nu-rodytomis normomis [2], kurios taikomos naudojimui paruoštiems maisto produktams, maksimalus leidžiamas e. coli bakterijų kiekis yra iki 102 ksv/ml.

2 pav. Turgavietėse parduodamo žalio pieno užkrėstumas e. coli bakterijomis (raudona horizon-tali linija nurodo maksimalų leidžiamą e.coli kiekį vienam ml pieno).


Tuo tarpu nė viename tirtame mėginyje Salmonella spp. bakterijų nebuvo aptikta ir pagal šį maisto saugos kriterijų visi tirti mėginiai buvo saugūs vartoto-jams. Iš gautų tyrimo rezultatų galima spręsti, kad turgavietėse bei iš pavienių asmenų pirkto pieno užkrėstumas koaguliazę gaminančiais stafilokokais gali viršyti hN 26:2006 nurodytus reikalavimus, kurie taikomi maisto produktų gamybos proceso pabaigoje. Taip pat ir tirtų mėginių užkrėstumas e. coli bak-terijomis leidžia daryti prielaidą, kad dažnai (64 proc.) nesilaikoma gamybos higienos reikalavimų ir todėl tokiomis sąlygomis pagamintas pienas gali būti nesaugus vartotojams. Tik salmonelių atžvilgiu visi tirti pieno mėginiai buvo saugūs. Preliminarūs rezultatai leidžia teigti, kad būtina stiprinti turgavietėse parduodamo pieno mikrobiologinės kokybės kontrolę.

literatūra[1] Oliver SP, Boor KJ, Murphy SC, Murinda SE. Food safety hazards associated with

consumption of raw milk. Foodborne Pathog Dis. 2009 Sep;6(7):793-806.[2] Gilbert, R.J. ir kiti.. Guidelines for the microbiological quality of some ready-to-eat

foods samples at the point of sale. 2000. Communicable Disease and Public health 3, 163-167.


p-GlIkOpROTEINO FUNkCINIO IR GENETINIO akTYvUMO TYRIMaI ŽMOGaUS ląSTElĖSE

R. kubiliūtė1, S. Jarmalaitė2

1Vytauto Didžiojo universitetas, Gamtos mokslų fakultetas2Vilniaus universitetas, Gamtos mokslų fakultetas

Šiuo metu tyrimuose, susijusiuose su vėžinių ląstelių analize, daug dėmesio skiriama navikinių ląstelių atsparumui chemopreparatams. Nustatyta, kad pa-grindinė nesėkmingo vėžiu sergančių pacientų gydymo chemoterapija priežas-tis yra auglio ląstelėms būdingas daugiavaistis atsparumas [1]. Daugiavaisčio atsparumo fenomenas yra apibrėžiamas kaip atsparumas daugeliui, netgi struk-tūriniu ir funkciniu požiūriu nesusijusių, vaistų [2]. Daugiavaistis atsparumas gali būti įgimtas, tačiau neretais atvejais jis pasireiškia tik po chemopreparatų pavartojimo – įgytas atsparumas, kuris kaip tik ir yra būdingas daugeliui navi-kų. Vienas pagrindinių biologinių mechanizmų, lemiančių navikų atsparumą chemoterapijai – tai padidėjusi daugiavaisčio atparumo genų ekspresija, dėl ko ląstelių membranose aptinkami kanalą formuojantys siurbliai [3]. aBcB1 geno koduojamas p-glikoproteinas (p-gp) – tai pirmasis toks siurblys, kurio buvo identifikuota amplifikacija ir/ar padidėjusi geno ekspresija navikinėse ląstelėse [4]. P-gp yra ATP hidrolizės energiją naudojantis transmembraninis pernašos baltymas, per plazminę membraną iš ląstelės išmetantis įvairias tok-sines medžiagas, tarp jų ir chemoterapinius vaistus. Nustatyta stipri koreliacija tarp vėžinėms ląstelėms būdingo daugiavaisčio atsparumo, dėl kurio jos geba išvengti žūties, ir p-glikoproteino raiškos navikinėse ląstelėse intensyvumo. Molekuliniai daugiavaisčio atsparumo siurblių tyrimai galėtų padėti kovoti su navikams būdingu daugiavaisčiu atsparumu bei palengvintų ligos eigą. Tad pagrindinis šio darbo tikslas buvo išsiaiškinti sąsajas tarp funkcinio p-gp siur-blių aktyvumo ir geno aBcB1 raiškos žmogaus vėžinių ląstelių linijose.

Tyrimo metodika. Ląstelių kultūroje buvo auginamos vėžinių ląstelių lini-jos: Jurkat – kraujo limfomos, MX-1 – krūties karcinomos bei CX-1 – storosios žarnos adenokarcinomos ląstelės. Siekiant sužadinti p-gp funkcinį ir genetinį aktyvumą, į ląstelių augimo terpę papildomai buvo dedama p-gp substrato –


tetrafenilfosfonio katijono (TPP+), su kuriuo ląstelės inkubuojamos 24 vala-nadas. Daugiavaisčio atsparumo siurblių aktyvumas buvo tiriamas atliekant fluorimetrinį tyrimų metodą, pritaikius fluorescuojantį dažą etidžio bromidą. Panaudojus atitinkamus skyrimo rinkinius, iš užaugintų ląstelių buvo skiria-ma DNR ir RNR. Išskirta DNR modifikuojama natrio bisulfitu (nemetilinti citozinai paverčiami uracilu, o metilinti lieka nepakitę). Toliau buvo vykdo-ma metilinimui jautrios PGR (MSP) reakcija, kurios metu modifikuota DNR yra pagausinama dviejų tipų pradmenimis: M pradmenys metilintai sekai ir U pradmenys nemetilintai sekai. Susidarę reakcijos produktai analizuojami 3 proc. agarazės gelyje atliekant horizontalią elektroforezę. Kopijinė DNR buvo sintetinama kDNR sintezės rinkiniu. Šiame etape RNR grandinė atvirkštinės transkriptazės fermento nurašoma į kopijinę DNR.Genų raiškai nustatyti buvo atliekama realaus laiko PGR reakcija (QPCR) Viia aparatu. Endogeninei kon-trolei buvo pasirinktas GaPDH genas. Atliekama gautų duomenų statistinė analizė.

Rezultatai. Trijose vėžinių ląstelių linijose, augintose ląstelių kultūroje be priedų bei indukuotose 24 valandas su p-gp substratu, kiekybinės atvirkštinės transkripcijos PGR (QPGR) metodu buvo ištirta MDr1 ir tert genų raiška. Genų raiškos intensyvumas (Δct reikšmės) pateiktos 1 lentelėje. Statistiškai patikimas geno MDr1 raiškos padidėjimas TPP+ indukuotose ląstelėse nusta-tytas Jurkat ląstelių linijoje (p=0,007). Tuo tarpu MX-1 ir CX-1 ląstelių linijose MDr1 geno raiškos padidėjimas buvo nežymus. Visose indukuotose ląstelėse buvo nustatyta sumažėjusi tert geno raiška, tačiau statistiškai patikimas geno raiškos sumažėjimas užfiksuotas tik MX-1 ir CX-1 ląstelių linijose (p=0,003 ir p=0,004 atitinkamai).

Ląstelių linija

Δct

Jurkat MX-1 CX-1

Kontrolė Indukuotos Kontrolė Indukuotos Kontrolė Indukuotos

MDR1 18,41 14,99 21,08 20,54 10,50 10,49TERT 10,10 10,86 7,79 9,42 11,22 13,07

1 lentelė. Genų MDr1 ir tert raiška neindukuotose ir TPP+ indukuotose ląstelėse.

Funkcinis daugiavaisčio atsparumo siurblių pokytis po ląstelių indukcijos geriausiai atsispindėjo MX-1 ląstelių linijoje. Remiantis fluorimetrinių matavi-mų metu gautais rezultatais nustatyta, kad po ląstelių indukcijos TPP+ reikš-mingai padidėja siurblių aktyvumas (p=0,000001).


Metilinimui jautrios PGR (MSP) metodu buvo tiriamas ne tik daugiavais-čio atsparumo geno MDr1 promotoriaus metilinims, bet ir naviką slopinančių genų p16, p14, DaPK1, raSSF1, rarB, GStP1, MGMt, tert, imprintinto geno H19 ir diferenciacijos bei pliuripotentiškumo genų SoX2, oct4, Na-NoG-3 promotorių DNR metilinimo būklė. Ištyrus šių genų metilinimą, žymių skirtumas tarp indukuotų ir neindukuotų ląstelių nebuvo aptiktas. Visose ląs-telių linijose nustatytas dalinis p-glikoproteiną koduojančio MDr1 geno me-tilinimas, promotoriaus būklė nesikeitė ir po indukcijos TPP+. Jurkat ląstelėse aptikti metilinti raSSF1 ir tert genai, MX-1 ląstelėse p16, DaPK1, raSSF1, rarB, SoX2 genai, CX-1 ląstelėse metilinti buvo p16, rarB, tert bei SoX2 genai. Jurkat ląstelių linijoje p16 ir p14 genų fragmentų pagausinti nepavyko dėl žinomos šių lokusų delecijos. Pakeitus MX-1 ląstelių indukcijos sąlygas, pa-stebėtas SoX2 geno promotoriaus DNR metilinimo pokytis – neindukuotose ląstelėse šis genas buvo metilintas, o po indukcijos dalinai metilintas.

Išvados. Didžiausias funkcinis daugiavaisčio atsparumo siurblių aktyvu-mas po ląstelių indukcijos būdingas MX-1 ląstelių linijai. Šis pokytis nėra su-sijęs su geno MDr1 raiškos pakitimais. Šios ląstelių linijos daugiavaisčio at-sparumo mechanizmus padėtų išaiškinti kitų daugiavaisčio atsparumo genų raiškos ir promotoriaus DNR metilinimo tyrimai.

literatūra[1] Filipits, M. Drug Discov today, 2004, 1, 229–234.[2] de Moraes, A. C. R., Maranho, C. K., Rauber, G. Sch., Santos-Silva, M. C. Journal

of clinical laboratory analysis, 2013, 27, 62–71.[3] Rujirojindakul, P., Aiempanakit, K., Kayasut, K., Lekhakula, A., Sriplung, h. iSrN

oncology, 2011, 670, 358–364.[4] Riordan, J. R., Deuchars, K., Kartner, N., Alon, N., Trent, J., Ling, V. Nature, 1985,

316, 817–9.


lIzOCIMO aMIlOIDINIų FIBRIlIų SUSIDaRYMO pRIklaUSOMYBĖ NUO TEMpERaTŪROS

I. kunigėlytė1, l. Baranauskienė2, v. Smirnovas2 1 Vilniaus Gedimino technikos universitetas

2 Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

Tokios neurodegeneracinės ligos kaip Alzheimerio ar Parkinsono yra su-sijusios su amiloidinių fibrilių formavimusi. Amiloidai susiformuoja iš tir-pių baltymų, kurie neįprastai agreguoja ir suformuoja tvarkingus darinius už ląstelės ribų arba ląstelės viduje. Žmogau lizocimas siejamas su patologine agregacija in vivo [1]. Vištos kiaušinio baltymo lizocimo tretinė struktūra ir baltymo funkcija yra beveik identiška žmogaus lizocimui. Dėl šio panašumo, nedidelio paties baltymo dydžio (14,307kD) ir puikaus tirpumo vandeniniuose tirpaluose, vištos kiaušinio baltymo lizocimą naudojome kaip pavyzdinį baltymą tirdami lizocimo amiloidogenezę [2].

Tyrimui naudotas lizocimas, gautas iš Sigma (L6876). Pirmųjų eksperimentų metu buvo stebima ir lyginama spontaninė 5 mg/ml lizocimo tirpalo agregacija 50 mM acetatiniame buferyje (ph4,5), esant įvairioms guanidino hidrochlorido (GdnhCl) koncentracijoms: 1M; 1,5M; 2M; 2,5M; 3M; 3,5M; 4M; 4,5M; 5M. Eksperimentai vykdyti 60°C, 55°C, 50°C, 45°C temperatūrose. Lizocimo fibrilių formavimasis buvo stebimas pridėjus 0,5 mM tioflavino T (ThT), specifiškai prie fibrilių besijungiančio dažo, matuojant jo fluorescenciją (sužadinimas 450 nm; emisija 482 nm). Tyrimus vykdėme naudodami ,,Synergy h4 hibrid Reader“ plokštelių skaitytuvą. Gautos kreivės aprašytos sigmoidės lygtimi ir nustatytos fibrilių susidarymo greičio konstantos.

1 pav. Vištos kiaušinio baltymo lizocimo fibrilės.


Norint įrodyti, jog tikrai susidaro fibriliniai agregatai, mėginiai buvo užne-šami ant anglimi dengtų vario tinklelių ir dažomi 2 % uranilacetatu. Elektroni-nio mikroskopo pagalba gauti lizocimo agregatų vaizdai (1 pav.).

Bandymai parodė, kad lizocimas gali spontaniškai agreguoti net esant labai didelėms denatūranto koncentracijoms. Nustatėme nukleacijos laikų ir fibrilių ilgėjimo greičių priklausomybę nuo temperatūros (2 pav. a) ir, naudodami Are-nijaus koordinates, apskaičiavome šių procesų aktyvacijos energijas (2 pav. b).

2 pav. (A) Fibrilių ilgėjimo greičio konstantos priklausomybė nuo temperatūros. (juoda spalva) lizocimo agregacija esant 1,5M GdnhCl koncentracijai, (raudona spalva) lizocimo agregacija esant 4,5M GdnhCl koncentracijai. (B) Aktyvacijos energijos priklausomybė nuo GdnhCl kon-centracijos.

Pateiktuose grafikuose matome, kad didėjant GdnhCl koncentracijai akty-vacijos energija mažėja. Žinant, kad lizocimo išsivyniojimo temperatūra yra virš 60, galima teigti, kad esant mažoms GdnhCl koncentracijoms reakcijoje dalyvauja natyvios konformacijos baltymas. Tam, kad susidarytų fibrilės, na-tyvi struktūra turi būti suardyta, o tam reikia papildomos energijos. Tuo tarpu GdnhCl padeda suardyti baltymo struktūrą, todėl energetinis barjeras mažėja kylant šio denatūranto koncentracijai.

literatūra[1] Chiti, F., Dobson, C. M. et al. annu. rev. Biochem., 2006, 75, 333-366. [2] Swaminathan, R., Ravi, V.K. et al. adv Protein chem Struct Biol., 2011, 84, 63-111.

3,00 3,02 3,04 3,06 3,08 3,10 3,12 3,14 3,16

-7,5

-7,0

-6,5

-6,0

-5,5

-5,0

-4,5

-4,0

ln k

T-1 / 10-3 K

A

1 2 3 4 5

50

100

150

200

250

Ea, k

J

C, M

B


aMIlOIDINIų FIBRIlIų paRUOŠIMaS RENTGENO DIFRakCIJOS aNalIzEI

F. labanauskaitė1, v. Smirnovas2

1 Vilniaus Gedimino technikos universitetas2 Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

Amiloidinės fibrilės aptinkamos daugelio ligų atveju, turinčių įtakos žmonių ir gyvūnų populiacijai [1]. Tai yra labai tvarkingos struktūros, stabilūs agregatai [2]. Labai dažnai šios amiloidinės fibrilės turi panašią struktūrą, nors yra susiformavusios iš skirtingų baltymų. Visi amiloidiniai agregatai yra sud-aryti iš pasikartojančių β – klosčių, išsidėsčiusų statmenai fibrilės ašiai [3]. Tokių amiloidinių fibrilių rentgeno difrakcija duoda charakteringą vaizdą, dar žinomą kaip „cross-beta“ struktūra, kuri susideda iš dviejų vienas kitam statmenų atspindžių [1]. Difrakcijos atspindžiai ties 4,7 – 4,8 Å parodo atstumą tarp gijų β – klostėse, o jiems statmeni atspindžiai ties maždaug 10 Å parodo atstumus tarp klosčių pačioje fibrilėje [1, 4]. Pastarųjų atspindžių pozicija gali šiek tiek kisti, priklausomai nuo amiloidų baltymų ar peptidų šoninių grandinių sudėties [5]. Norint gauti geros kokybės difrakcijos vaizdus, fibrilės turi būti išsidėsčiusios išilgai viena kitos. Taigi darbo tikslas buvo paruošti amiloidinių fibrilių mėginius taip, kad būtų gauti kuo geresnės kokybės difrakcijos vaizdai.

Visų pirma buvo paruošti stiklo vamzdeliai, ant kurių vėliau buvo užnešami ir džiovinami fibrilių mėginiai. Tam tikslui buvo užlydomi vamzdelių galai ir jie nušlifuojami šlifavimo popieriumi, kad gautųsi lygus paviršius. Vamzdelių diametras gavosi apie 2 mm. Šlifavimui buvo išbandyti skirtingo rupumo pop-ieriai (P400, P600, P1500). Buvo pastebėta, kad fibrilės laikosi daug geriau, kai stiklas nušlifuotas rupesniu popieriumi, o abrazyvinių dalelių diametras 35–26 µm (P400, P600).Vėliau buvo ruošiami fibriliniai mėginiai. Tam naudojome rekombinantinį žmogaus insuliną ir žiurkėno prioninį baltymą. 5 mg/ml insu-linas 100 mM ph 2 fosfatiniame buferyje buvo inkubuojamas parą laiko 60°C temperatūroje, o 0,5 mg/ml prioninis baltymas 50 mM fosfatiniame buferyje su 2 M guanidino (ph 6) – 4 paras 37°C temperatūroje, purtant 220 apsisukimų per minutę greičiu. Gautos amiloidinės fibrilės buvo nusodinamos centrifu-guojant ~ 34000 xg ir resuspenduojamos mažame tūryje vandens. Pastebėta,


kad druskų atplovimas reikalingas, jog netrukdytų difrakcijai. Paruošti mėginiai buvo užnešami ant stiklų. Du stiklo vamzdeliai buvo įtaisomi vienas priešais kitą, kad tarp jų atstumas būtų 3–4 mm. Tuomet į tarpą įdedamas fibrilinių agregatų suspensijos lašas, jis paliekamas kambario temperatūroje ir kas keliasdešimt minučių papildomas šviežia fibrilių suspensija. Taip gauna-mos lygiagrečiai viena kitai išdžiūvusios amiloidinės fibrilės, prisikabinusios prie stiklo vamzdelio.Taip paruošti mėginiai buvo apšviečiami rentgeno spin-duliais, matuojama per fibriles praėjusių spindulių sklaida, duomenys anali-zuojami. Gavome rentgeno difrakcijos vaizdus paveikslų pavidalu (1 pav.), o juos suintegravus FIT2D programa – β klosčių atstumus.

Ne visais atvejais pavyko gauti gerus rezultatus. Puikiai atrodo tik prioninio baltymo atveju gauti vaizdai – juose matomi tipiniai „cross-beta“ struktūros atspindžiai. Tuo tarpu insulino atveju aiškiai matomas tik vienas žiedas ties 4,75 Å, parodantis, kad agregatuose tikrai yra paralelinių beta klosčių. Tam galėjo turėti įtakos tai, jog insulino fibrilės yra stambesnės, nevienalytės, jų daugiau susidaro, tad jos sunkiau orientuojasi tirpale, t.y., sunkiau sugula vi-ena šalia kitos.

1 pav. Rentgeno difrakcijos vaizdai. A) 5 mg/ml insulinas 100 mM ph 2 fosfatiniame buferyje. B) 0,5 mg/ml prioninis baltymas 50 mM fosfatiniame buferyje su 2 M guanidino (ph 6).

literatūra[1] Jahn., T. R., Makin, O. S. et al. J. Mol. Biol., 2010, 395, 717-727.[2] Makin, O. S., Serpell, L. C. Methods in Molecular Biology, 2005, 299, 67-80.[3] Makin. O. S., Sikorski, P. et al. ScienceDirect, 2006, 10, 417-422.[4] Ivanova, M. I., Sievers, S. A. et al. PNaS, 2009, 106, 18990-18995.[5] Makin, O. S., Serpell, L. C. Biochemical Society transactions, 2002, 30, 521-525.


MakROSkOpINES CISTaS aNČIų RaUMENYSE SUDaRaNČIų SarcocyStiS rileyi paRazITų

vIDURŪŠINĖS GENETINĖS ĮvaIROvĖS TYRIMaI IR GalIMų GalUTINIų ŠEIMININkų paIEŠka

S. liaugaudaitė1, p. prakas2

1 Vilniaus universitetas2 Gamtos tyrimų centro Molekulinės ekologijos laboratorija

Įvadas. Sarcocystis genties atstovai – tai cistas sudarantys vienaląsčiai para-zitai, kuriems būdingas obligatinis dviejų šeimininkų gyvybinis ciklas, parem-tas aukos-plėšrūno ekologiniais santykiais. Nelytinė šių vienaląsčių parazitų vystymosi stadija vyksta tarpinių šeimininkų raumenyse ar CNS suformuojant sarkocistas, o lytinė vystymosi stadija, kuri pasižymi oocistų/sporocistų susi-darymu, aptinkama galutinių šeimininkų plonajame žarnyne [1].

Anseriformes būrio paukščiuose, kaip tarpiniuose šeimininkuose, aptin-kamos keturios Sarcocystis rūšys. Mikrocistas formuoja trys iš keturių rūšių, aptinkamų Anseriformes būrio paukščiuose – tai S. wobeseri, S. anasi ir S. albif-ronsi [2, 3]. Laboratoriniai tyrimai parodė, kad Lietuvoje sumedžiotos didžio-sios anties (anas platyrhynchos) raumenyse aptiktos makrocistos priklauso S. rileyi rūšiai. Užkrėtimo eksperimentais Šiaurės Amerikoje nustatytas tik vienas galimas galutinis S. rileyi rūšies šeimininkas – dryžuotasis skunsas (Mephitis mephitis) [4].

Medžiagos ir metodai. Makroskopinės Sarcocystis cistos buvo tirtos 30-yje ančių (28 buvo didžiosios antys, viena eurazinė cyplė (anas penelope) ir viena rudagalvė kryklė (anas crecca)). DNR išskyrimui iš sarkocistų cistozoitų nau-dotas univeralus DNR išskyrimo iš įvairių audinių metodas [5]. Genominės DNR koncentracija ir švarumas buvo nustatomi Nanodrop 2000 spektrofoto-metru. Polimerazės grandininė reakcija (PGR) vykdyta naudojant pradmenų porą, kuri skirta pagausinti ITS-1 regioną. Sėkmingai pagausinti PGR produk-tai, ruošiant sekvenavimo reakcijoms, buvo gryninami naudojant egzonu-kleazių rinkinį. Procentinės sekų identiškumo vertės gautos naudojant FASTA programą pagal numatytąsias parinktis [6]. Filogenetinių medžių šakų išsidės-tymas nustatytas Bayesian metodu, MrBayes 3.1.2 programa [7].


Ieškant sporocistų/oocistų ekskrementuose, buvo ištirti 8-ių rudųjų lapių (Vulpes vulpes) ekskrementų pavyzdžiai. Atliekant sporocistų/oocistų paiešką žarnyno skutenose buvo analizuoti pavyzdžiai paimti iš 5-ių rudųjų lapių, 8-ių usūrinių šunų (Nyctereutes procyonoides), 2-jų akmeninių kiaunių (Martes foi-na), vienos miškinės kiaunės (Martes martes) bei vieno juodojo šeško (Muste-la putorius) žarnynų. Sporocistų/oocistų buvo ieškoma šviesiniu mikroskopu. DNR išskyrimas atliktas naudojant “DNeasy Blood & Tissue Kit” (QIAGEN) rinkinį. Sėkmingai padauginti PGR produktai paruošti sekvenavimui.

Rezultatai. Analizuojant ITS-1 regiono sekas Europiniai S. rileyi izoliatai buvo identiški ir skyrėsi nuo Š. Amerikos izoliatų viena nukleotido pakaita. ITS-1 regiono filogenetiniame medyje S. rileyi grupavosi su kitomis paukščių Sarcocystis rūšimis, kurių galutiniai šeimininkai – žinduoliai (1 pav.). Sarco-cystis sporocistos/oocistos šviesiniu mikroskopu buvo aptiktos lapės, usūrinių šunų ir akmeninės kiaunės žarnynų skutenose bei vienos lapės ekskrementuo-se. Skirtinguose pavyzdžiuose aptiktos skirtingų morfometrinių parametrų sporocistos, kaip manoma, priklausančios skirtingoms Sarcocystis rūšimis, ta-čiau šias rūšis identifikuoti morfologiniais metodais nėra įmanoma.

1 pav. ITS–1 regiono Sarcocystis rūšių filogenetinis medis su nurodytais parazitinių rūsių tarpi-niais ir galutiniais šeimininkais. Išorinė grupė – S. tarandi.

Išvados. Naudojant DNR analizę pirmą kartą nustatyta, kad Europoje S. rileyi rūšies tarpiniais šeimininkais gali būti ne tik didžioji antis, bet ir rudagal-vė kryklė bei eurazinė cyplė. ITS-1 regiono analizė parodė santykinai nedidelę


S. rileyi vidurūšinę genetinę įvairovę. Tai gali būti aiškinama tuo, kad S. rileyi galėjo neseniai paplisti Europoje iš Š. Amerikos. Didžiausias užsikrėtimo in-tensyvumas Sarcocystis sporocistomis/oocistomis buvo nustatytas usūriniuose šunyse. Galutinių šeimininkų identifikacijai reikalingi detalesni tolimesni ty-rimai.

literatūra[1] Dubey, J.P., Speer, C.A., Fayer, R. Sarcocystosis of animals and man. CRC Press,

Boca Raton. 1989. p. 215.[2] Kutkienė, L., Prakas, P., Sruoga, A., Butkauskas, D. Parasitol res, 2010, 107, 879-

888.[3] Kutkienė, L., Prakas, P., Sruoga, A., Butkauskas, D. Parasitol res, 2012, 110, 1043-

1046.[4] Kutkienė, L., Prakas, P., Sruoga, A., Butkauskas, D. Parasitol res, 2011, 108, 709-

714.[5] Aljanabi, S.M., Martinez, I. Nucleic acids res, 1997, 25, 4692-4693.[6] Pearson, W.R., Lipman, D.J. Proc Natl acad Sci U S a, 1988, 85, 2444–2448.[7] Ronquist, F., huelsenbeck, J.P. Bioinformatics, 2003, 19, 1572-1574.


GaRSINĖS aplINkOS vERTINIMO palYGINIMaS TaRp lYČIų: SUkElTINIų pOTENCIalų TYRIMaS

a.Narkutė1, I.Griškova-Bulanova2

1 lietuvos sveikatos mokslų uiversitetas2 Vilniaus universitetas

Klausos sukeltiniai potencialai gaunami EEG registracijos metu pateikiant tiriamajam garsinius stimulus pagal pasirinktą paradigmą. Sukeltiniai poten-cialai atspindi centrinės nervų sistemos vientisumą, ikidėmesinius, dėmesi-nius procesus, darbinę atmintį. Jie priklauso nuo fizikinių stimulo ir biologinių tiriamojo charakteristikų [1]. Metodika yra plačiai taikoma tyrimo tikslais ir klinikinėje praktikoje. Nėra gerai žinoma, ar lytis, kaip faktorius, veikia klau-sos sukeltus potencialus. Buvo atlikta literatūros analizė: iš PubMed duomenų bazės atrinkti straipsniai, kuriuose tiriama P1-N1-P2, P50, nesutapimo nega-tyvumo, P300 sukeltinių potencialų priklausomybė nuo lyties.

1 pav. Apibendrinti literatūros apžvalgos rezultatai. Laužtiniuose skliaustuose nurodytas straipsnio numeris literatūros sąraše.

Atrinkti darbai, kuriuose naudoti ne žodiniai stimulai ir tirtos sveikų žmo-nių populiacijos, arba jos įtrauktos kaip kontrolinė grupė. Iš viso išanalizuota apie 50 publikacijų. Apibendrinti rezultatai pateikiami 1 pav.

Išvados. Tyrimų, nagrinėjančių klausos sukeltinių potencialų priklauso-mybę nuo lyties šiuo metu yra mažai ir jų gauti rezultatai skiriasi, todėl nega-lima atmesti ar patvirtinti lyties kaip faktoriaus įtakos. Reikalingi papildomi


tyrimai, įtraukiantys didesnes tiriamųjų grupes ir atsižvelgiantys į jau žinomus sukeltinius potencialus veikiančius faktorius.

literatūra[1] Alain, C, Tremblay, K. The Role of Event-Related Brain Potentials in Assessing

Central Auditory Processing. J am acad audiol 2007, 18, 573-589.[2] Swink, S, Stuart, A. Auditory Long Latency Responses to Tonal and Speech Stimuli.

Journal of Speech, language, and Hearing research 2012, 55, 447-459.[3] Camposano, S, Lolas, F. Effects of Stimulation Intensity, Gender and handedness

Upon Auditory Evoked Potentials. arq Neuro-Psychiat 1992, 50 (1), 43-49.[4] Oliva, JL, Leung, S, Croft, RJ, et al. Evidence for Sex Differences in the Loudness

Dependence of the Auditory Evoked Potential in humans. Hum. Psychopharmacol clin exp 2011, 26, 172-176.

[5] Lijffijt, M, Lane, SD, Meier, SL, et al. P50, N100, and P200 Sensory Gating: Relationship with Behavioral Inhibition, Attention, and Working Memory. Psychophysiology 2009, 46 (5), 1059.

[6] White, PM, Kanazawa, A, Yee, CM. Gender and Suppression of Mid-Latency ERP Components During stress. Psychophysiology 2005, 42, 720-725.

[7] hetrick, WP, Sandman, CA, Bunney, WE, et al. Gender Differences in Gating of the Auditory Evoked Potential in Normal Subjects. Biol Psychiatry 1996, 39, 51-58.

[8] Nagy, E, Potts, GF, Loveland, KA. Sex-Related ERP Differences in Deviance Detection. international Journal of Psychophysiology 2003, 48, 285-292.

[9] Karakas, S, Tufekci, I, Bekci, B, et al. Early Time-Locked Gamma Response and Gender Specificity. international Journal of Psychophysiology 2006, 60, 225-239.

[10] Polich, J, hoffmann, LD. P300 and handedness: On the Possible Contribution of Corpus Callosal Size to ERPs. Psychophysiology 1998, 35, 497-507.

[11] Brinkman, MJR, Stauder, JEA. Development and gender in the P50 paradigm. clinical Neurophysiology 2007, 118, 1517-1524.

[12] Kasai, K, Nakagome, K, Iwanami, A, et al. No Effect of Gender on Tonal and Phonetic Mismatch Negativity in Normal Adults Assessed by a high-Resolution EEG Recording. cognitive Brain research 2002, 13, 305-312.

[13] Yagi, Y, Coburn, KL, Estes, KM. Effects of Aerobic Exercise and Gender on Visual and Auditory P300, Reaction Time, and Accuracy. eur J appl Physiol 1999, 80, 402-408.

[14] Lindin, M, zurron, M, Diaz, F. Changes in P300 Amplitude During an Active Standard Auditory Oddball Task. Biological Psychology 2004, 66, 153-167.

[15] Duarte, JL, Alvarenga, KF, Banbara, MR, et al. P300 Long-Latency Auditory Evoked Potential in Normal hearing Subjects: Simultaneous Recording Value in Fz and Cz. Braz J otorhinolaryngol. 2009, 75(2), 231-236.

[16] hirayasu, Y, Samura, M, Ohta, h, et al. Sex Effects on Rate of Change of P300 Latency with Age. clinical Neurophysiology 2000, 111, 187-194.


SavITvaRkIų MONOSlUOkSNIų IR pRIkaBINTų FOSFOlIpIDINIų MEMBRaNų ElEkTROChEMINIaI

TYRIMaI

v. Navikas1, R. pauliukaitė2

1 Vilniaus universitetas, Gamtos mokslų fakultetas 2 Fizinių ir technologijos mokslų centras, Nanoinžinerijos skyrius

Savitvarkiai monosluoksniai (-angl. self assembled monolayers, SaM) ir prik-abintos dvisluoksnės fosfolipidinės membranos (-angl. – tethered bilayer lipid membranes, tBlM) labai svarbios šiuolaikinių biomedicinos ir nanoinžinerijos mokslų sritys. Norint tinkamai vykdyti mokslinius tyrimus su tBLM svarbu išvystyti technologiją, kuri leistų greitai ir tiksliai įvertinti susidariusios mem-branos storį bei tvarkumą. Šiuo atžvilgiu elektrocheminiai matavimai kol kas yra vienas tinkamiausių būdų įvertinti tBLM kiekybines ir kokybines savybes.

Tyrimo metu buvo naudojami savitvarkiai alifatinės C20 anglies grandinėlės tiolių monosluoksniai suformuoti chemosorbciniu būdu [1] ant plono (20 nm) aukso paviršiaus. Vėliau, naudojant fosfolipidinių vezikulių tirpalą, buvo su-formuojama tBLM pritaikant vezikulių skleidimosi metodą. Elektrochemin-iai matavimai buvo vykdomi fosfatiniame buferyje, kurio ph=7,0 naudojant potenciostatą ir specialaus dizaino elektrocheminę celę. Buvo atliekami daug-kartiniai ciklinės voltamperometrijos matavimai ir, atsižvelgiant į literatūroje publikuotus duomenis, buvo pasirinkti tinkamiausi potencialai elektrochemi-nei impedanso spektroskopijai (EIS) [2]. SAM-ų ir ant jų suformuotų tBLM EIS buvo atliekama 10000 - 3hz dažnių srityje, pasirenkant tinkamiausius 0,3, 0,45, 0,6 V potencialų taškus, pagal Ag/AgCl palyginamąjį elektrodą. Gauti rezultatai apdoroti Cole-Cole kompleksinės talpos koordinačių sistemoje (1 pav.). Parametrų vertės sunormuotos pagal geometrinį (0,1256 cm2) aukso elektrodo plotą.

Pritaikius duomenų analizės metodus pagal grafike matomo pusapskritimio diametro pasikeitimą įvertintas elektrinės talpos pokytis. Minėtas pokytis grafi-kuose esti neigiamas, ir tai įrodo fosfolipidinės membranos susiformavimą ant SAM‘o. Šio tyrimo rezultatai ir įgytos žinios EIS srityje bus naudingos tolimes-niuose grupės tyrimuose kaip metodas tiksliai įvertinti tBLM kokybines ir kieky-bines savybes.


1 pav. C20 monosluoksnio ir ant jo suformuotos tBLM EIS spektrai Cole-Cole koordinatėse. Dažnis didėja iš dešinės į kairę.

literatūra:[1] J.C. Love et al. Self-Assembled Monolayers of Thiolates on Metals as a Form of

Nanotechnology. chemical reviews. 2005, 105, 1103-1169.[2] C.Steinem, A.Janshoff, W.-P. Ulrich, M.Sieber, h.-J.Galla. Impedance analysis of

supported lipid bilayer membranes: a scrutiny of different preparation techniques. Biochimica et Biophysica Acta. 1996, 1279, 1695-180.


NETIpINĖS MONOOkSIGENazĖS 3IND IŠ OChROBaCTRUM Sp.70 TYRIMaS

v. petkevičius1, J. Stankevičiūtė1

1Vilniaus universitetas, Biochemijos institutas

Organinių junginių sintezė dažnai limituojama regio- ir stereoselektyvių re-akcijų, todėl yra naudojami labai specifiškai dirbantys fermentai. Vienas iš tokių fermentų galėtų būti VU Biochemijos institute išskirta 3Ind monooksigenazė. Šis fermentas geba oksiduoti įvairius 3-acilindolo junginius. Reakcijai reikalingi nikotinamidiniai ir flavininiai kofermentai, taip pat flavino reduktazė, kuri rege-neruoja flaviną (1 pav.).

1 pav. 3Ind monooksigenazės katalizuojamos reakcijos schema. 3-acilindolo dariniai oksiduojami iki indoksilo, pastarojo dimerizacijai pakanka atmosferinio deguonies – susidaro indigo dažas. R = h, -Cnhn+1 (n<6) ir kiti nedideli pakaitai, R1 = h, halogenai, -Ch3.

Optimaliausia reakciją vykdyti pasirodė Tris-hCl buferyje, ph = 8,5, inkubuoti 30°C temperatūroje 10 min. Tada susidaręs indigas ar jo darinys nu-centrifuguojamas ir ištirpinamas dimetilsulfokside. Susidarusio junginio kiekis įvertinamas spektrofotometriškai, matuojant tirpalo sugertį λmax esant 620 nm. Geriausiai reagavo 3-formilindolas (R = R1 = h). Verta pažymėti, kad indolo junginiai nėra tikrieji šio fermento substratai, o tikroji šio fermento funkcija ląstelėje nėra visiškai aiški – tai tik dar labiau skatina tyrinėti baltymo funkcijas ir savybes.

Rekombinantinio fermento raiška buvo gauta escherichia coli ląstelėse, trans-formuotose pET-28b plazmidiniu vektoriumi su 3Ind genu. Po indukcijos šios ląstelės suardytos ultragarsu ir atlikta analizė poliakrilamidiniame gelyje (2 pav.). Fermentas sintetinamas tirpioje formoje ir ypatingai gausiai. Baltymo C galas su-


lietas su heksahistidininiu inkaru, tad gryninimui buvo pasitelkta skysčių chro-matografija, panaudojant nikelio chelatinę kolonėlę.

2 pav. 3Ind monooksigenazės analizė poliakrilamidiniame gelyje. M – molekulinių masių žymuo, skaičiai atitinka masę kilodaltonais, NB ir BhI – skirtingos mitybinės terpės, T – beląstelinio ekstrakto tirpi frakcija, V – beląstelio ekstrakto bendra frakcija, A1, A2, A3 – frakci-jos po gryninimo.

Po baltymo gryninimo svarbu atrasti sąlygas, kaip jį išlaikyti aktyvų. Daž-niausiai baltymai denatūruoja užšaldymo/atšildymo metu, norint to išvengti į pagalbą pasitelkiamos stabilizuojančios medžiagos. Atlikti tyrimus su vienais iš populiariausių stabilizatorių (3 pav.), geriausi rezultatai buvo 3Ind laikant 1 % jaučio serumo albumino tirpale.

3 pav. Stabilizatorių efektyvumo histograma. K – kontrolė, 3Ind be stabilizatorių, P – polietilen-glikolis, G – glicerolis, S – sacharozė, BSA – jaučio serumo albuminas. Skaičiai atitinka galutinę stabilizatoriaus koncentraciją baltymo tirpale procentais.

Šie rezultatai suteikia naudingos informacijos apie fermento gryninimą, raiš-ką, stabilizavimą, fermentines reakcijas ir padeda geriau charakterizuoti 3Ind monooksigenazę.


IMUNOSUpRESIJOS paRaMETRų ĮvERTINIMaS NavIkO MIkROaplINkOJE IR pERIFERINIaME

kRaUJYJE

I. Šimeliūnaitė1, S. Garberytė2, a. Mlynska3, v. pašukonienė3

1 lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos fakultetas2 Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas3 Vilniaus universiteto onkologijos institutas

Kiaušidžių vėžys (KV) – dažnai pasitaikantis piktybinis ginekologinis au-glys. Dėl ankstyvos diagnostikos testų ir efektyvaus gydymo trūkumo apie 75-80 proc. pacienčių jis diagnozuojamas vėlai, o šia liga sergančių moterų 5 metų išgyvenamumas yra mažesnis nei 30 proc. [1].

Viena iš nesėkmingo gydymo priežasčių – vėžinių ląstelių gebėjimas mo-duliuoti priešnavikinį imuninį atsaką, aktyvinant imunosupresinius jo kom-ponentus. Tai gali būti daroma per imunoreguliacinio fermento – indolamino 2,3-dioksigenazės (IDO) – mechanizmą. IDO svarbus reguliuojant T ląstelių sukeltą imuninį atsaką [2]. Makrofagų išskirtas IDO slopina T ląstelių prolife-raciją, diferenciaciją, efektorinę funkciją ir gyvybingumą [3]. Taip palaikoma pusiausvyra tarp imunosupresinių ir citotoksinių ląstelių. Kai kurių vėžinių su-sirgimų atvejais nustatyta padidėjusi IDO raiška. Dėl IDO kiekio padidėjimo žmogaus organizme tiesiogiai slopinamos T ląstelės bei didinamas T reguliaci-nių ląstelių imunosupresinis poveikis [4]. Tokiu būdu navikas slopina citotok-sines limfocitų reakcijas, nukreiptas prieš navikines ląsteles [5].

Naviko sukeltos imunosupresijos, jos prognostinės vertės tyrimas padėtų rasti kriterijus, kurie leistų kurti naujus ligos prognozavimo ir gydymo būdus.

Darbo tikslas. Nustatyti kiaušidžių vėžiu sergančių pacienčių naviko išskiriamo imu-

nosupresinio fermento indolamino 2,3-dioksigenazės (IDO) raišką navike ir periferiniame kraujyje (PK), įvertinti citotoksines ir supresines/reguliacines limfocitų populiacijas periferiniame kraujyje bei fermento raiškos sąsajas su šiomis populiacijomis.


Darbo uždaviniai

• Tėkmės citometru nustatyti PK citotoksinių ir supresinių limfocitų po-puliacijas (5 pacienčių, kurioms turi būti pašalintas navikas).

• Paruošti šių pacienčių kraujo serumo mėginius.• Lizuoti operacijos metu gautą naviko fragmentą. • ELISA metodu nustatyti fermento IDO kiekį naviko lizate ir kraujo

serume.• Ištirti koreliacijas tarp IDO raiškos navike, serume ir supresinių limfo-

citų populiacijų.

Darbo metu buvo ištirti 5 pacienčių periferinio kraujo mėginiai ir opera-cijos metu pašalinto naviko fragmentai. Kraujo limfocitai buvo pažymėti su fluorochromais konjuguotais monokloniniais antikūnais prieš citotoksinių limfocitų žymenis CD8+ CD57- ir supresinių/reguliacinių limfocitų žyme-nis CD8+Foxp3+CD57+; CD4+CD25+Foxp3+. Tėkmės citometru BD LSR II nustatyti šių limfocitų populiacijų kiekiai. Ištirta po 20 tūkst. ląstelių kiekvie-name mėginyje. Duomenys išanalizuoti „FlowJo“ programa. Operacijos metu pašalinto naviko fragmentas mechaniniu būdu buvo susmulkintas ir staigaus užšaldymo/atšildymo būdu gautas navikinių ląstelių lizatas. Šiuose lizatuose ir kraujo serumo mėginiuose buvo ištirta IDO koncentracija ELISA metodu. Buvo išanalizuota IDO koncentracijos navike bei serume sąsajos su citotoksi-nių ir supresinių/reguliacinių limfocitų kiekiu periferiniame kraujyje.

literatūra[1] zhang, zM, Yang, XM, zhang, C ir kt. onco targets Ther. 2013. 6:503-15.[2] Munn, D.h. current opinion in immunology. 2006; 18(2): 220–225.[3] Mellor, A. Biochemical and Biophysical research communications. 2005; 338:20-24.[4] Munn, D.h., Mellor, A.L. J clin invest. 2007. 117(5):1147–1154.[5] Dürr, S, Kindler,V. J leukoc Biol. 2013. 93(5):681-7.


akTYvIųJų DEGUONIES FORMų, SUSIDaRIUSIų aUkŠTOSIOS ĮTaMpOS IMpUlSų METU, pOvEIkIO

ląSTElĖMS TYRIMaI

S. Smilgevičiūtė1, R. Rodaite-Riševičienė2

1 Šiaulių universitetas2 Vytauto Didžiojo universitetas

Elektroporacijos reiškinys, kuomet stipraus elektrinio lauko poveikyje ląstelės membranoje susiformuoja poros, pastaruoju metu plačiai taikomas ląstelės biologijoje, biotechnologijoje, o taip pat biomedicinoje [1,2]. Elektro-manipuliacijoms su ląstelėmis naudojami ypač galingi aukštosios įtampos (iki 100 kV), didelio srovės tankio (iki 106 A/m2) elektriniai impulsai. Elektroche-miniai procesai, vykstantys tokių impulsų metu yra beveik netyrinėti ne tik teoriškai, bet ir eksperimentiškai. Buvo pastebėta, kad elektriniais impulsais paveikta terpė pasižymi baktericidinėmis ir citotoksiškomis savybėmis, tačiau išsamių tyrimų iki šiol nebuvo atlikta. Elektrinio impulso metu išsiskiria jun-giniai, kurie mažina ląstelių gyvybingumą, tokie kaip Cl2 dujos, hipochloritinė rūgštis ar reaktyviosios deguonies formos (ROS) (angl. reactive oxygen species) [3-5]. Pasaulyje atlikta mažai tyrimų, aiškinančių, kokios aktyviosios deguo-nies formos (ROS) susidaro terpėje elektrinių impulsų metu, koks yra jų daro-mas poveikis ląstelių gyvybingumu.

praktikos tikslas. Ištirti aktyviųjų deguonies formų (ROS), susidariusių aukštosios įtampos

impulsų metu, ir antioksidantų poveikį ląstelių gyvybingumui in vitro. Ekspe-rimentai buvo atlikti su vėžinėmis pelės hepatomos Mh-22A ir nevėžinėmis kininio žiurkėno kiaušidžių (ChO) ląstelėmis. Pritaikius fluorescuojančius APF ir hPF dažus (jų fluorescencija intensyvėja terpėje esant laisvųjų radika-lų), buvo identifikuotos aktyviosios deguonies formos. Toliau ištyriau aktyvių-jų deguonies formų - vandenilio peroksido (h2O2) bei hipochloritinės rūgšties (hOCl) poveikį ląstelių gyvybingumui. Vandenilio peroksido įtaka ląstelių gyvybingumui tirta dviem skirtingais metodais: ląstelių kolonijų auginimo


metodu bei PrestoBlue metodu. Pirmuoju metodu atlikti eksperimentai paro-dė, jog vandenilio peroksidas turi didelę įtaką ląstelių gyvybingumui, sukelia jų žūtį. Ląstelės išlieka gyvybingos esant 0,01 mM h2O2 koncentracijai (šiuo atveju ląstelių gyvybingumas siekė 60 %). Viršijus šią koncentraciją, visos ląs-telės žūdavo. Atliekant eksperimentą su PrestoBlue dažais, inkubuojant ChO ląsteles su vandenilio peroksidu 1 val. 37ºC temperatūroje, apie 40 % ląstelių išliko gyvybingos (1 pav.). Inkubacijos periodą prailginus iki 24 val., žuvo visos ląstelės. Nustatyta, kad hipochloritinė rūgštis yra citotoksiška ChO ląstelėms. Esant didesnei nei 0,8 mM hipochloritinės rūgšties koncentracijai ląstelių au-ginimo terpėje, išgyveno tik apie pusė ChO ląstelių. Taip pat buvo nustatyta, jog ChO ląstelių gyvybingumui įtakos turi inkubacijos periodas. Ištirta, kad trumpalaikė inkubacija yra mažiau efektyvi už ilgalaikę inkubaciją. Taip pat atlikau eksperimentus, kurių metu analizavau antioksidantų poveikį ląstelių gyvybingumui. Rezultatai rodo, jog antioksidantas vitaminas C labiau apsaugo ląsteles nuo žūties, nei manitolis.

literatūra[1] Gehl, J. acta Physiol. Scand., 2003, 177: 437-447.[2] zimmermann, U., Friedrich, U., Mussauer h., Gessner P., hämel K., Sukhorukov

V. ieee trans. Plasma Sci., 2000, 28: 72-82.[3] Kotnik, T., Miklavcic, D., Mir L.M.. Bioelectrochemistry, 2001, 54, 91-95.[4] Stapulionis, R. Bioelectrochem. Bioenerg., 1999, 48, 249-254.[5] Pakhomova, O. N., Khorokhorina, V. A., Bowman, A. M., Rodaitė-Riševičienė, R.,

Saulis, G., Xiao S., Pakhomov, A. G. archives of Biochemistry and Biophysics, 2012, 527, 55–64.


SRaIGĖS NEURONų vEIkIMO pOTENCIalų SlENkSČIO DINaMIŠkUMO TYRIMaS

T. Šimkevičius1, a. alaburda1

Vilniaus universitetas, Gamtos mokslų fakultetas

ĮvadasNeuronai – nervinės ląstelės, kurios, priimdamos ir apdorodamos elektri-

nius, bei cheminius signalus, atlieka pagrindines organizmo valdymo funkcijas. Bestuburiai, pasižymintys dideliais neuronais, yra plačiai naudojami elektrofi-ziologiniuose tyrimuose, vienas iš pagrindinių tokių tyrimu objektų yra helix genties atstovas Vynuoginė sraigė. Šių atstovų neuronai yra identifikuoti ir sugru-puoti histologiškai [1], tačiau bandymų sugrupuoti pagal fiziologinius požymius nebuvo. Tai galėtų būti panaudojama tolimesniems neuronų elektrofiziologinių parametrų tyrimams.

Darbo tikslaiįsisavinti Vynuoginės sraigės pleuralinio ganglijo mėginio paruošimo

metodiką bei suskirstyti neuronus pagal elektrofiziologinius parametrus.

MetodikaPraktikos metu buvo tiriami Vynuoginės sraigės pleuralinio ganglijo neuro-

nai, kurie atsakingi už vidaus organų veiklos valdymą. Išpreparuotame mėginy-je atsargiai perkerpami pleuralinio ganglijo dangalai, kad pasimatytų neuronai.Registracija atliekama srovės fiksacijos metodu, naudojant mikroelektrodą, kuris įvedamas į neurono vidų. Neuronų gyvybingumas palaikomas Ringerio tirpalu ((mM/l):NaCl, 80; KCl, 4; CaCl2, 7; MgCl2,5 ; Tris/hCL, 5 (ph 8-0)), bei perfuzija.

RezultataiŠio tyrimo metu buvo įsisavinta Vynuoginės sraigės pleuralinio ganglijo mė-

ginio paruošimo metodika. Taip pat buvo įvestas neuronų skirstymas. Eksperi-mento metu buvo surinkti duomenys apie neuronų veikimo potencialą, ramybės


potencialą, reobazę, įėjimo varžą, laiko konstantą, veikimo potencialo slenksčius bei amplitudes. įvedus 27 tyrimų objektų duomenų vidurkius, nustatyta, kad bendras ramybės potencialas nusistovi ties -37,85 mV, reobazė – 0,42 nA, įėjimo varža – 37,2 MΩ. Skaičiuojant slenksčius buvo pastebėta, kad sraigių neuronams netinka, kitiems organizmams naudojamos metodikos.

IšvadosTyrimo metu buvo įsisavinta Vynuoginės sraigės pleuralinio ganglijo pre-

paravimo metodika bei suskirstyti neuronai į atskiras grupes pagal jų elektrofi-ziologinius požymius; tai palengvins tolimesnius neuronų parametrų tyrimus.

literatūra[1] K. Elekes, D. R. Nassel. Distribution of FMRFamide-like immunoreactive neurons

in the central nervous system of the snail helix pomatia.


I-F TIpO CRISpR-CaS SISTEMOS RIBONUklEOBalTYMINIO kOMplEkSO

GRYNINIMaS

Š. Tumas1, G. Gasiūnas1

1Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

CRISPR-Cas – plačiai bakterijose ir archėjose paplitusi imuninė sistema, ap-sauganti mikroorganizmus nuo svetimos DNR patekimo į ląstelę. Bakteriofagui ar plazmidei patekus į ląstelę, kai kurios bakterijos sugeba įsistatyti į savo genomą naujus skirtukus, kurie yra identiški bakteriofago ar plazmidės DNR sekoms. To-kios pasikeitusios bakterijos įgyja atsparumą tam fagui ar plazmidei, kurio DNR fragmentus jos įsistatė į savo genomą. CRISPR sritį genome sudaro trumpi (21– 49 bp ilgio) DNR pasikartojimai. Tarp pasikartojančių DNR sekų yra įsiterpu-sios unikalios DNR sekos – skirtukai (angl. spacers) – kurie būna 20-58 bp ilgio. Šalia CRISPR srities genome yra išsidėstę cas (CRISPR-associated) genai (nuo 3 iki 10), kurių koduojami baltymai dalyvauja naujų skirtukų įstatyme ir atsparumo suteikime. aggregatibacter actinomycetemcomitans DS-7 kamieno bakterijose yra I-F tipo CRISPR-Cas sistema, sudaryta iš 6 cas genų ir ilgo CRISPR regiono. Šios praktikos tikslas buvo išgryninti ribonukleobaltyminį kompleksą - Cascade, kurį sudaro keturi Cas baltymai (Csy1, Csy2, Csy3 ir Cas6f) ir crRNR molekulė.

Praktikos tikslas buvo išgryninti I-F tipo CRISPR-Cas (angl. criSPr -clus-tered regularly interspaced short palindromic repeats, cas – criSPr-associated) sistemos ribonukleobaltyminį (Cascade) kompleksą.

Pirmiausia sukonstruoti 8 e. coli raiškos vektoriai, skirti pavienių aggregati-bacter actinomycetemcomitans DS-7 kamieno bakterijų Csy1, Csy2, Csy3 ir Cas6f baltymų, sulietų su N- arba C-gale esančiu his6 inkaru, raiškai. Po to patikrintos Cascade komplekso baltymų raiškos sąlygos. Nustatyta, kad didžiausia šių balty-mų sintezės išeiga yra, kai bakterijos auginamos 16°C temperatūroje 16 valandų, esant 1 mM IPTG induktoriaus koncentracijai. Galiausia per his6 inkarus paban-dyta „sužvejoti“ visą Cascade kompleksą. Tam naudota giminingumo ir gelfiltacijos chromatografiniai metodai. Pavyko išgryninti Cascade kompleksus su visais N-gale his6 inkarą turinčiais Csy1, Csy2, Csy3 ir Cas6f baltymais. Didžiausia gryno Cas-cade komplekso išeiga buvo gauta naudojant Csy3 baltymo variantą, N-gale turin-tį his6 inkarą. Šis išgrynintas Cascade kompleksas bus naudojamas tolimesniems biocheminiams ir kristalografiniams eksperimentams.


aTSpaRUMO ŠalČIUI kaNDIDaTINIO GENO aMplIFIkavIMaS, klONavIMaS IR SEkOSkaITa

D. vaitiekūnaitė1, k. Jonavičienė2

1 Vytauto Didžiojo universitetas 2 lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Žemdirbystės institutas

Dėl šaltuoju sezonu užklumpančių žemų oro temperatūrų ir pastovios snie-go dangos nebuvimo kiekvienais metais prarandami didžiuliai derliaus kiekiai, tad šiam stresui atsparių veislių kūrimas tampa itin svarbiu uždaviniu selekcijai. Daugiametė svidrė (lolium perenne) Lietuvoje jau seniai auginama pašarui, vejoms, o pastaraisiais metais pritaikoma ir bioenergetikoje. Ji pasižymi derlin-gumu ir gera pašaro kokybe, tačiau nėra labai paplitusi dėl nepakankamai gero žiemojimo. Šio darbo tikslas – paruošti tinkamą genetinę medžiagą genetinei asociacijų analizei, kurios metu bus identifikuojami funkciniai žymekliai, le-miantys atsparumą šalčiui. Šių žymeklių sukūrimas paspartins vertingų geno-tipų atranką dar ankstyvaisiais augalo vystymosi tarpsniais.

Bandymas buvo atliekamas su kandidatiniu genu lpiri1. Jo amplifikavimui buvo naudoti 96 daugiametės svidrės genotipai. Fragmentai PGR metodu buvo amplifikuojami naudojant specifinius pradmenis ir gautasis fragmentas klonu-ojamas į vektorių pJET1.2. Klonuotas produktas naudotas e.coli ląstelių trans-formavimui. Pagausintas fragmentas išvalomas ir siunčiamas į sekvenavimo centrą „GATC Biotech“ (Vokietija) sekoskaitai.

Tyrimo metu amplifikuoti, klonuoti ir išsiųsti sekvenavimui 95-i iš 96-ių genotipų lpiri1 geno DNR fragmentai. Nustačius DNR sekos pakitimus bei įvertinus tiriamųjų genotipų atsparumo šalčiui fenotipinius duomenis, bus atliekama genetinių asociacijų analizė funkcinių žymeklių identifikavimui.


ESTROGENO RECEpTORIaUS 1 GENO pROMOTORIaUS METIlINIMO TYRIMaS

SkIRTINGO pIkTYBIŠkUMO laIpSNIO GlIOMOSE

I. valiulytė1, p. vaitkienė2 1 Vytauto Didžiojo universitetas

2 lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Neuroonkologijos ir genetikos laboratorija, Neuromokslų institutas

Gliomos – smegenų navikai, kuriems būdingi keturi piktybiškumo laipsniai: I laipsnio glioma, II laipsnio glioma, III laipsnio glioma ir IV laipsnio glioma – glioblastoma. Šiuo atveju glioblastoma yra agresyviausia smegenų vėžio forma. Vykstant epigenetiniams persitvarkymams ląstelėje, kai kurių genų sekose CpG salos tampa gausiai metilintos. Tokie epigenetinės pusiausvyros pakitimai nulemia ląstelių piktybėjimą ir vėžio vystymąsi.

esr1 (Estrogeno receptorius 1) geno metilinimas yra vienas iš keleto galimų epigenetinių prognozinių žymenų glijos ląstelėse. esr1 genas koduoja estrogeno receptorių alfa. Estrogenas ir jo receptoriai yra esminiai lyties, reprodukcinių organų formavimęsi, taip pat funkcionuoja kituose audiniuose, pavyzdžiui, kauluose. Estrogenas reguliuoja daugelį ląstelės procesų: augimą, proliferaciją, diferenciaciją, reprodukciją. Taip pat jis atsakingas už normalų skeleto augimą, širdies kraujagyslių ir nervų sistemos funkcionavimą.

Darbo tikslasAtlikti Estrogeno receptoriaus 1 geno promotoriaus metilinimo tyrimus skirtingo

piktybiškumo laipsnio gliomose.

MetodikaIštirti 138 pacientai su skirtingo piktybiškumo laipsnio gliomomis: I laipsnio – 14

pacientų, II – 46, III – 29 ir IV – 49. Šiam tyrimui atlikti iš smegenų auglio išskiriama DNR, prieš tai smegenų auglį užšaldžius skystame azote, jį sutrynus ir modifikavus natrio bisulfitu. Natrio bisulfitas nemetilintą citoziną paverčia uracilu, o metilintą – palieka nepakitusį. Po modifikacijos, atitinkamai pridėjus metilintus ir nemetilintus pradmenis, DNR fragmentai dauginami metilinimui jautrios polimerazės grandini-nės reakcijos metodu (MS-PCR). Atliekama horizontali elektroforezė 2 % agarozės gelyje ir apšvietus ultravioletine šviesa fiksuojami rezultatai (1 paveikslas).


1 pav. esr1 geno metilinimo raiška agarozės gelyje, apšvietus UV. M – metilintas genas, U – ne-metilintas genas, SD1131 – metilinta DNR kontrolė, 962c – nemetilinta DNR kontrolė, h2O – distiliuotas vanduo, GB - glioblastomos, G2 – II laipsnio glioma, G3 – III laipsnio gliomos.

Rezultatai (2 paveikslas)

60,14 % (83/138) visų pacientų EsR1 genas buvo metilintas ir 39,86 % (55/138) EsR1 genas buvo nemetilintas. Skirtingo piktybiškumo laipsnio glio-mose EsR1 geno metilinimas buvo įvairus: I laipsnio gliomose 35,71 % (5/14) EsR1 genas yra metilintas, II laipsnio gliomose - 56,52 % (26/46), III laipsnio gliomose – 58,62 % (17/29), glioblastomose 71,43 % (35/49) EsR1 genas yra metilintas (2 paveikslas). Normalių smegenų kontrolėje EsR1 genas buvo ne-metilintas.

2 pav. esr1 geno metilinimo pasiskirstymas skirtinguose auglio piktybiškumo laipsniuose.

IšvadaEstrogeno receptoriaus 1 geno promotoriaus metilinimas didėja, didėjant

gliomos piktybiškumo laipsniui. I laipsnio gliomos rodo mažiausią EsR1 geno metilinimą, o IV laipsnio gliomose – glioblastomose EsR1 genas yra daugiau-siai metilintas. Taigi estrogeno receptoriaus 1 genas galėtų būti vienas iš epige-netinių gliomų žymenų, tačiau reikalingi detalesni tyrimai.

1,5 µl

M U M U M U M U M U M U M U M U M U

4 4 4 4 4 4

SD1131M- M-

#120

3 H2O962cM-

GB_1M-

GB_3GB_2M-M-

GB_5 GB_6GB_4M-M-M-

1,5 µl

M U M U M U M U M U M U M U M U M U

M-G3_2

M-

#120

3 G2 G3_1M-

G3_4M-M-

G3_3 GB_7M-

GB_10GB_8 GB_9M- M- M-


pavIRŠIaUS akTYvIų MEDŽIaGų ĮTakOS pESTICIDų vEIkSMINGUMUI TYRIMaI

O. vaznys1, E. zaleckas1

1aleksandro Stulginskio universitetas aplinkos ir ekologijos institutas

Paviršiaus aktyviosios medžiagos (PAM), tai chemiškai ir biologiškai ak-tyvios medžiagos, kurios yra maišomos su pesticidais, norint pagerinti jų vei-kimą. Jos yra plačiai naudojamos visame pasaulyje įvairiose pramonės šakose, tame tarpe ir žemės ūkyje. Šie junginiai keičia chemines ir fizikines purškia-mo tirpalo savybes, sumažina paviršiaus įtempimą, todėl pagerėja pesticido išpurškimas, pasklidimas, prilipimas bei absorbcija [1]. Turėdami mažesnį pa-viršiaus įtempimą lašeliai ne atšoka nuo augalo lapo, o tolygiai, plonu sluoks-niu pasklinda ir prilimpa. Taip cheminės medžiagos gali lengviau prasiskverbti pro augalo lapų plaukelius, vaškinį sluoksnį ar kitas lapo paviršiaus struktūras [2, 3].

Tyrimo tikslas - išsiaiškinti, kurios PAM turi didžiausią įtaką pesticidų veiksmingumui. Buvo atlikti keli tyrimai, su skirtingomis paviršiaus akty-viosiomis medžiagomis. Pasirinktos PAM: „Gripil“, „Spodnam“, „Elastiq“, „Lignum Contact“, „Periplus“, „Perifolis“, „Lignum“, kurių veikliosios medžia-gos yra skirtingos. Siekiant nustatyti, kurios paviršiaus aktyviosios medžiagos geriausiai padengia bei prilimpa prie augalų paviršiaus bei įvertinti skirtingų koncentracijų įtaką herbicido veiksmingumo efektyvumui, papildomai praėjus 15 minučių po augalų apipurškimo pesticidu bei pesticido mišiniais su PAM buvo imituotas lietus. Paviršiaus aktyviąsias medžiagas „Periplus“, „Perifolis“, „Lignum Contact“ ir „Lignum“ maišėme su glifosatu ir atlikome septynis skir-tingus purškimus. Iš gautų rezultatų nustatyta, jog nepriklausomai nuo PAM koncentracijos herbicidas geriausiai suveikė laukelyje, kuris buvo purkštas herbicidu RoundUp (veiklioji medžiaga: glifosatas 360 g/l) ir paviršiaus akty-viosios medžiagos „Perifolis“ tirpalu. Blogiausiai suveikė „Lignum Contact“ tirpalai (1 paveikslas).


1 pav. Paviršiaus aktyvių medžiagų įtaka pesticidų veikimo efektyvumui.

Antrojo bandymo tikslas buvo išsiaiškinti, kuri paviršiaus aktyvioji me-džiaga, sumaišyta su fungicidu „Infinito“, veiksmingiausiai sustabdys bulvių maro plitimą. Tyrimams buvo paruošti atitinkamų paviršiaus aktyvių medžia-gų 0,1 % koncentracijos tirpalai su apsaugine priemone – Infinito. Fungicido Infinito (veikliosios medžiagos: propamokarbo hidrochloridas 625 g/l (propa-mokarbas 523,8 g/l), fluopikolidas 62,5 g/l) naudota norma - 1,2l/ha.

2 pav. Bulvių maro užkrėtimo vertinimas.

Atlikti stebėjimai parodė, jog laukelis, kuris buvo purkštas tirpalu su pa-viršiaus aktyviąja medžiaga „Lignum Contact“, žaliavo ilgiausiai, o laukelis, purkštas naudojant paviršiaus aktyviąją medžiagą „Perifolis“ nurudavo grei-čiausiai, tačiau palyginus su kontroliniu variantu, šis purškimas taip pat padėjo (2 paveikslas).

literatūra[1] Janku, J., Bartovska, L., Soukup, J., Jursík, M., hamouzova, K. Plant, Soil and

environment, 2012, 58, 568–572.[2] Taylo, P. 2011, current opinion in colloid & interface Science, 2011, 16, 326–334.[3] Gaskin, R.E., Manktelow, D.W., Elliott, G.S. New Zealand Plant Protection. 2002,

55, 154-158.


INvazINIų RYkŠTENIų RŪŠIų GEOGRaFINIS IR EkOlOGINIS paplITIMaS lIETUvOJE

J. viltrakytė1, B. karpavičienė2, J. Radušienė2

1 Vilniaus universitetas 2 Gamtos tyrimų centro Botanikos institutas

Rykštenės (Solidago L.) priklauso astrinių (asteraceae) šeimai. Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (Solidago virgaurea L.) ir trys svetimžemės rūšys: aukštoji (S. altissima L.), kanadinė (S. canadensis L.) ir vėlyvoji (S. gi-gantea Aiton.) rykštenės. Pastarosios trys yra oficialiai pripažintos invazinėmis rūšimis (Valstybės žinios, 2012, Nr. 76-3953). Kanadinė ir aukštoji rykštenės yra labai varijuojančios rūšys priklausančios S. canadensis sensu lato.

Invazinių rykštenių paplitimas buvo tirtas ekspedicijų metu 35 Lietuvos savivaldybėse, registruojant vietovę, augavietės tipą bei gausumą. Paplitimo žemėlapiai sudaryti pagal kvadratų sistemą: visas vienos rūšies augavietes, esančias viename ir tame pačiame kvadrate, žymint vienu tašku. Šešiolikoje gausiausių rykštenių populiacijų (10 S. canadensis s. l. ir 6 S. gigantea), 30 m ilgio transektose, suskirstytose į 1 m2 dydžio laukelius buvo tirta populiacijų horizontalioji ir vertikalioji struktūra. Siekiant išsiaiškinti invazinių rykštenių poveikį augalų bendrijų rūšinei įvairovei šių populiacijų augavietėse buvo at-likta po du fitocenotinius aprašymus: vienas tankiausioje sąžalyno vietoje ir kitas plote, kur rykštenės dar nespėjo įsikurti. Aprašymai atlikti 4 m2 dydžio laukeliuose. Duomenys apdoroti programa Statistica 10.

Mūsų tyrimų duomenimis S. canadensis s. l. labiausiai išplitusi ir didžiausius plotus užėmė Vilniaus, Kauno, Tauragės ir Rokiškio rajonuose bei Vilniaus ir Kauno miestuose (1 pav. A). Didžiasias sąžalynas, užimantis 50 ha plotą, aptiktas Tauragės r. S. gigantea labiausiai išplitusi Vilniaus ir Kauno miestu-ose bei Pagėgių, Šakių, Trakų ir Vilniaus rajonuose (1 pav. B). Didžiausias S. gigantea užimamas plotas siekė 10 ha. Devyniose S. canadensis augavietėse (Kauno, Rokiškio ir Vilniaus rajonuose bei Vilniaus mieste), kuriose gausiai augo ir vietinė S. virgaurea buvo aptikti savaiminis hibridas S. canadensis × S. virgaurea (sin. S. × niederederi Khek.,. 1 pav. C).


AB C

1 pav. Paplitimo žemėlapiai: A – S. canadensis s. l., B – S. gigantea, C – S. canadensis × S. vir-gaurea. Rūšies gausumas kvadrate: – pavieniai, – negausiai, – vidutiniškai, – gausiai, – labai gausiai.

Invazinės rykštenių rūšys buvo įsikūrusios žmogaus paveiktose buveinėse, kur augalinė danga nebuvo pilnai susivėrusi: apleistuose dirvonuose, pakelėse, pagrioviuose, kvartalinėse miško linijose, pamiškėse, durpynų pakraščiuose ir panašiose vietose, iš kurių vėliau skverbiasi ir į natūralias buveines. Kanadinė rykštenė dažniausiai augo atvirose, vidutinio drėgnumo ir sausose buveinėse, o vėlyvoji – pamiškėse, pakelėse, kvartalinėse ir priešgaisrinėse juostose, dirvonuose. Pagrindiniai plitimo šaltiniai yra kolektyviniai sodai, daržai ir gėlynai.

Populiacijų horizontalios struktūros tyrimai parodė, kad vidutinis projekci-nis S. canadensis padengimas populiacijose varijavo nuo 1,1±2 iki 90,7±16,4 % ir reikšmingai skyrėsi tarp populiacijų (F = 55,2, p < 0,05). S. gigantea projek-cinis padengimas varijavo mažesnėse ribose, nuo 3±5,2 iki 75,3±32,8 %, tačiau skirtumas tarp populiacijų taip pat buvo reikšmingas (F = 18,6, p < 0,05). Vi-dutiniai maksimalūs S. canadensis stiebų aukščiai populiacijose varijavo nuo 71±42,4 iki 161,1±20,8 cm S. gigantea –, nuo 125,5± 29,5 iki 173,5±27,4 cm. Maksimalių S. canadensis ir S. gigantea ūglių aukščių skirtumai tarp vienos rūšies populiacijų buvo statistiškai patikimi (F = 25,8, p < 0,05 ir F = 15,6, p < 0,05, atitinkamai). Tankesniuose S. canadensis ir S. gigantea sąžalynuose auga-lai buvo aukštesni (r = 0,65 ir r = 57, atitinkamai).

Tiriant invazinių rykštenių poveikį augalų rūšinei įvairovei buvo nustatyta, kad laukeliuose su S. canadensis vidutiniškai augo 12,6, su S. gigantea – 10,8, o greta esančiuose laukeliuose be invazinių rykštenių, atitinkamai 16,6 ir 17,7 rūšys. Taigi, gausiuose S. canadensis sąžalynuose vidutiniškai augo 24 %, o S. gigantea – 39 % mažiau induočių augalų rūšių, nei toje pačioje augalų ben-drijoje be invazinių rūšių. Viso aprašymuose už S. canadensis sąžalyno ribų ir sąžalyne atitinkamai buvo registruota 76 ir 60 induočių augalų rūšių. Už S. gigantea sąžalyno – 64, o sąžalyne – 43 rūšys.


aUGalų ChEMOEkOlOGINĖS SąvEIkOS: SkIRTINGOS ChEMINĖS SUDĖTIES ETERINIų alIEJų alElOpaTINIO akTYvUMO TYRIMaI

a. zasimauskaitė1, k. ložienė2

1Vytauto Didžiojo universitetas2Gamtos tyrimų centro Botanikos institutas

Įvadas. Keturbriaunis čiobrelis (Thymus pulegioides) kaupia nemažus eter-inio aliejaus kiekius. Šie augalai pasižymi cheminiu polimorfizmu, t.y. jiems būdinga didelė eterinių aliejų cheminės sudėties įvairovė [1]. Eteriniams alie-jams (EA) būdingas alelopatinis aktyvumas, kurio stiprumas priklauso nuo sudėties. Alelochemikalai pasižymi plačiu poveikio spektru, tačiau labiausiai jie veikia pradinius augalų vystymosi etapus [2]. Šio darbo tikslas – įvertinti t. pulegioides skirtingų chemotipų eterinių aliejų įtaką sėklų daigumui bei daigų augimui.

Tyrimo metodika. 15-oje natūralių t. pulegioides augaviečių buvo su-rinktos trijų chemotipų – fenolių timolio ir/arba karvakrolio, geraniolio ir α-terpinilo acetato – antžeminės dalys. Chemotipai augavietėse buvo atskiri-ami pagal kvapą. Surinkta žaliava buvo džiovinama kambario temperatūroje 5–7 paras.

Eterinių aliejų hidrodistiliacijai buvo naudojami susmulkinti orasausiai t. pulegioides lapai ir žiedynai; hidrodistiliacijos trukmė – 2 val.

Eterinių aliejų kiekybinė ir kokybinė analizė atlikta naudojant FOCUS GC (Thermo Scientific) dujų chromatografą su liepsnos jonizaciniu detektoriumi (FID). Komponentų identifikavimas atliktas komponentų išėjimo iš kolonėlės laiką lyginant su atitinkamų standartų išėjimo laiku. Kai kurių augaviečių čiobrelių eterinių aliejų sudėtis buvo tikslinama dujų chromatografijos-masių spektrometrijos (GC-MS) metodu.

Sėklų daigumo ir daigų augimo tyrimams buvo pasirinktos sėjamosios pipirnės (lepidium sativum) ir burnočio (amaranthus spp.) sėklos. Eksperi-mentui naudoti karvakrolio, geraniolio ir α-terpinilo acetato chemotipų eter-iniai aliejai bei karvakrolio, geraniolio ir α-terpinilo acetato analitiniai stand-artai. Eksperimentas atliktas dviem būdais – vienu atveju eterinis aliejus (ar standartas) sėklas veikė per orą, kitu – per vandenį (tiesioginė sąveika su sėklų


luobelėmis). Po 24, 48 ir 72 val. buvo suskaičiuojamos sudygusios sėklos bei išmatuojamas šaknelių ilgis, lyginama su kontroliniais variantais. Bandymas atliktas 3 pakartojimais.

Rezultatai. Nustatyta, kad geraniolio ir fenolių chemotipuose buvo susi-kaupę panašūs eterinio aliejaus kiekiai – nuo 0,3 iki 0,9 %. α-Terpinilo acetato chemotipe eterinio aliejaus nustatyta daugiausia – 1,1 %.

Daugumos fenolių chemotipų eterinių aliejų pagrindinis komponentas buvo karvakrolis, kuris sudarė 18–34% viso EA kiekio. Taip pat fenolių chemotipų augaluose aptikti nemaži timolio ir karvakrolio pirmtakų - p-cimeno ir γ-terpineno - kiekiai (atitinkamai 12–21% ir 12–24 %). α-Terpinilo acetato chemotipe nustatyta itin daug α-terpinilo acetato – net 70 %. Citrinų kvapo geraniolio chemotipo eteriniame aliejuje aptikta 20,5 % geraniolio ir 20 % linalolio acetato.

Sėklų daigumo ir daigų augimo tyrimo rezultatai parodė, kad šaknelių augimą stipriai sulėtino visų chemotipų eteriniai aliejai bei standartai, kai kuri-ais atvejais net daugiau nei 70 kartų (1 lentelė). Burnotis jautriau nei pipirnė reagavo į eterinio aliejaus poveikį tiek veikiant per orą, tiek tiesiogiai. Eterinio aliejaus poveikis abiejų rūšių sėklų daigumui bei daigų augimui tiek per orą, tiek per vandenį buvo panašūs.

1 lentelė. Sėklų daigumo ir šaknelių augimo tyrimo rezultatai (SE – standartinė paklaida, G – gera-niolio chemotipo eterinis aliejus, G st. – geraniolio standartas, K – karvakrolio chemotipo eterinis aliejus, α-T– α-terpinilo acetato chemotipo eterinis aliejus, α-T st. – α-terpinilo acetato standartas).

Veikiant per orą Burnotis Pipirnė

Daigumas (% ± SE) Šaknelės ilgis (mm ± SE) Daigumas (% ± SE) Šaknelės ilgis (mm ± SE) 24 val. 48 val. 72 val. 24 val. 48 val. 72 val. 24 val. 48 val. 72 val. 24 val. 48 val. 72 val. H2O 44 ± 9,2 89 ± 1,2 93 ± 2,6 1,5 ± 0,3 17 ± 0,0 22 ± 0,6 93 ± 0,3 96 ± 1,0 98 ± 1,3 5,3 ± 0,3 23,7 ± 0,3 40,3 ± 0,9 G 3 ± 0,7 3 ± 0,6 3 ± 0,7 1,3 ± 0,3 1,3 ± 0,3 1,5 ± 0,3 30 ± 5,5 41 ± 3,3 52 ± 2,6 1,3 ± 0,3 5,3 ± 0,3 7,7 ± 0,4 G st. 1 ± 0,6 1 ± 0,7 1 ± 0,6 0,3 ± 0,2 0,2 ± 0,2 0,3 ± 0,2 33 ± 1,5 32 ± 1,3 37 ± 1,7 1 ± 0,3 4,7 ± 0,9 7,8 ± 2,0 K 1 ± 0,6 3 ± 0,9 4 ± 0,3 0,3 ± 0,2 3 ± 0,0 4,3 ± 0,4 90 ± 2,3 95 ± 1,2 98 ± 0,3 2,7 ± 0,3 13,7 ± 0,9 19,9 ± 0,7 K st. 5 ± 0,6 42 ± 6,9 48 ± 5,2 1,3 ± 0,3 4,7 ± 0,3 5,2 ± 0,1 84 ± 7,2 88 ± 6,5 89 ± 6,3 2,5 ± 0,3 8,7 ± 0,9 20,7 ± 0,9 α-T 5 ± 0,3 9 ± 3,0 12 ± 5,2 1,5 ± 0,3 3,3 ± 0,9 6,5 ± 1,8 80 ± 3,8 89 ± 4,2 94 ± 1,3 2,3 ± 0,3 13,3 ± 0,3 22 ± 1,0 α-T st. 1 ± 0,3 4 ± 0,6 5 ± 1,3 0,5 ± 0,3 2,3 ± 0,3 3 ± 0,2 92 ± 1,7 91 ± 3,2 95 ± 0,9 3 ± 0,2 14,8 ± 1,1 32 ± 2,6

Veikiant per vandenį Burnotis Pipirnė

Daigumas (% ± SE) Šaknelės ilgis (mm ± SE) Daigumas (% ± SE) Šaknelės ilgis (mm ± SE) 24 val. 48 val. 72 val. 24 val. 48 val. 72 val. 24 val. 48 val. 72 val. 24 val. 48 val. 72 val. H2O 38 ± 0,9 81 ± 2,0 87 ± 1,7 0,9 ± 0,1 12 ± 0,3 19 ± 1,2 93 ± 1,5 95 ± 1,3 97 ± 0,6 3 ± 0,0 20 ± 0,6 40,3 ± 1,5 G 1 ± 0,6 1 ± 0,6 1 ± 0,3 0,3 ± 0,1 0,3 ± 0,1 0,4 ± 0,1 14 ± 3,0 36 ± 5,5 61 ± 4,5 0,4 ± 0,0 3,0 ± 1,0 3,8 ± 0,3 G st. 3 ± 1,2 3 ± 1,2 3 ± 1,2 0,6 ± 0,1 0,7 ± 0,2 0,7 ± 0,2 25 ± 3,5 39 ± 3,0 56 ± 2,9 0,4 ± 0,0 2,3 ± 0,3 4,8 ± 1,0 K 4 ± 0,3 10 ± 0,3 54 ± 5,2 0,5 ± 0,0 2,4 ± 0,5 4,7 ± 0,4 87 ± 1,5 94 ± 1,2 96 ± 0,9 1,7 ± 0,2 15 ± 1,2 17,8 ± 1,1 K st. 9 ± 2,3 38 ± 3,9 74 ± 1,9 0,5 ± 0,1 3,2 ± 0,4 4,7 ± 0,3 78 ± 0,9 93 ± 1,2 95 ± 1,2 1,2 ± 0,4 8,7 ± 0,7 17,7 ± 1,5 α-T 9 ± 1,5 10 ± 3,0 60 ± 11 0,2 ± 0,0 1,8 ± 0,3 5,5 ± 0,5 88 ± 2,5 95 ± 1,3 95 ± 1,2 2,2 ± 0,4 16 ± 0,7 22,3 ± 3,7 α-T st. 0 ± 0,0 1 ± 0,0 2 ± 0,6 0 ± 0,0 1,3 ± 0,3 1,2 ± 0,2 86 ± 3,2 95 ± 1,5 98 ± 1,2 1,5 ± 0,1 16 ± 0,7 32,2 ± 1,5


Geraniolio chemotipo eterinis aliejus ir geraniolio standartas abiejų rūšių sėklas veikė panašiai. Ta pati tendencija stebėta ir veikiant α-terpinilo acetato chemotipo eteriniu aliejumi bei α-terpinilo acetato standartu. Karvakrolio standartas veikė daug silpniau nei šio chemotipo eterinis aliejus. Tai leidžia manyti, jog karvakrolio chemotipo eteriniame aliejuje esantys nemaži p-cime-no bei γ-terpineno kiekiai gali turėti stipresnį poveikį tirtų sėklų daigumui nei karvakrolis.

Didžiausią neigiamą poveikį abiejų rūšių sėklų daigumui ir šaknelių au-gimui turėjo geraniolio standartas. Burnočio sėklų daigumą taip pat labai sti-priai neigiamai veikė ir karvakrolio bei α-terpinilo acetato chemotipų eteriniai aliejai (taip pat jų standartai). Tuo tarpu pipirnės daigumui šie eteriniai aliejai didelės įtakos neturėjo, tačiau daugiau nei 2 kartus sumažino šaknelių ilgį (18 mm po 72 val. lyginant su 40 mm šaknelių ilgiu tuo pačiu laiku kontrolėje).

literatūra[1] Thompson, J. D., Manicacci, D., Tarayre, M. BioScience, 1998, Vol. 48, No. 10, p.

805–815. [2] Khalid, Sh., Ahmad, T., Shad, R. A. asian Journal of Plant Sciences, 2002, Vol. 1,

No. 3, p. 292–297.

FIzINIaIMOkSlaI


FIzINIAI MOKSLAI | 67

BEMETalIO ORGaNINIO DaŽIklIO SaUlĖS ElEMENTaMS SINTEzĖ IR SavYBĖS

T. andriekus1, v. Getautis1

1Kauno technologijos universitetas

Šiuolaikiniame pasaulyje pastebimas ypatingas susidomėjimas atsinauji-nančiais energijos šaltiniais. Saulė - pats galingiausias energijos šaltinis Žemė-je. Saulės energijos konversijai į elektros energiją naudojami saulės elementai. Saulės celę sudaro metalo oksidas (SnO2, TiO2 ar znO2), n-tipo puslaidininkis bei organinis dažiklis, sugeriantis regimąją elektromagnetinių bangų dalį. Taip pat pageidautina, kad dažikliai pasižymėtų dar ir geromis skylių transporto savybėmis bei su metalo oksidu sudarytų kovalentinį ryšį.

Dažiklių molekulės dažniausiai yra D-π-a struktūros, turinčios didelį di-polio momentą, užtikrinantį pakankamą krūvininkų atskyrimą. Vieni geriau-sių rezultatų šiuo metu yra pasiekti su rutenio kompleksiniais dažikliais, tačiau šio metalo kiekiai Žemėje yra labai riboti, jis yra labai brangus elementas, tai sudaro rimtas kliūtis pramoninei gamybai. Todėl šio darbo tikslas yra susinte-tinti bemetalį organinį dažiklį, turintį molekulėje stiprius elektronų donorinius ir akceptorinius fragmentus.

Žinoma, kad trifenilamino dariniai pasižymi geromis fotoelektrinėmis ir optinėmis savybėmis [1], todėl šiame darbe organinio bemetalio dažiklio sintezei buvo panaudotas trifenilamino dialdehidas. Pastarąjį junginį veikiant 2,2-dimetil-1,3-propandioliu [2] buvo gauta medžiaga 1, turinti monopakeis-

tą aldehido grupę trifenilamino fragmente. Junginiui 1 reaguojant su 2,7-dibromfluore-nu buvo išskirtas darinys 2. Siekiant praplės-ti konjuguotą π-ryšių sistemą Buchvaldo [3] sintezės metu bromo atomai junginyje 2 buvo pakeisti bis(4-metoksifenil)amino fragmen-tais. Gautą medžiagą 3 veikiant rūgštimi, iš-skirtas didele p-tipo krūvininkų pernaša pa-sižymintis organinis puslaidininkis 4.

1 pav. Bemetalis organinis dažiklis.

N

S S

OO

OH

N

N

OCH3

OCH3

N

H3CO

H3CO

N

SSOO

OH

+N

N

OCH3

OCH3

N

H3CO

H3CO

O45


Pastarajam reaguojant su rodaninu, skirtingai nei teigiamą krūvį pernešan-tys organiniai puslaidininkiai, išsiskiriančiu didele n-tipo krūvininkų pernaša, susidarė organinis dažiklis 5 (1 pav.).

Naujo bemetalio organinio dažiklio 5 struktūra ir terminės savybės nusta-tytos šiuolaikinės instrumentinės analizės metodais.

2 pav. Jonizacijos potencialas

VU Fizikos fakultete išmatuoti pagrindiniai fotoelektriniai junginio 5 pa-rametrai – dreifinis judris ir jonizacijos potencialas ip (2 pav.).

literatūra[1] Bubnienė, G., Malinauskas, T., Daškevičienė, M., Jankauskas, V., Getautis, V.

tetrahedron. Nr. 66, 2010, 3199-3206.[2] Chin-Chin, C., Yu-Jui, h., Chin-Ti, C. Journal of the chinese chemical Society,

2012, Synthesis and Spectroscopic Characterization of Dual Absorption BODIPY Type Dyes and their Light harvesting Application in Polymer-Based Bulk heterojunction Organic Photovoltaics, 1-2.

[3] Surry, S., Buchwald, S. chem. Sci., 2011, 2, 27-50.

4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4

0

2

4

6

8

10

12

Ip = 5,03 eV

a (min-1/2)

hν (eV)

V-837 Linear Fit of Data1_B


ElEkTROChEMINĖS SkENUOJaNČIOS MIkROSkOpIJOS TaIkYMaS MIElIų

ElEkTROChEMINIO akTYvUMO TYRIMUOSE

E. andriukonis1, a. Ramanavičius2, I. vilkončienė, a. kisieliutė1Vilniaus universitetas

2Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras

Šiuo metu skenuojantis elektrocheminis mikroskopas (SECM) yra vis pla-čiau pritaikomas tirti biologinėms sistemoms. SECM tyrimo metodai yra pa-prasti, lengvai pritaikomi darbui su gyvomis sistemomis, tiriant jose vykstan-čias reakcijas ar nustatant kitus svarbius elektrocheminius parametrus. Pagrin-dinė SECM dalis – mikroelektrodas (ME), kuris gali registruoti sroves tirpale ties įvairios prigimties paviršiais ir charakterizuoti jų elektrochemines savybes pasirinktame erdvės taške. įmobilizuotos mielės ant nelaidaus paviršiaus ir įneštos į tirpalą, kuriame yra gliukozės ir redokso tarpininkų taip pat gali būti aptinkamos su SECM. Šioje vasaros praktikoje tyrėme mielių elektrochemines savybes ir sprendėme jų įmobilizavimo problemas.

Eksperimentai

Užlašinami ir išdžiovinami polilizino lašai ant Petri lėkštelės, tada iš van-deninio tirpalo nusodinamos mielės ant jų, perteklius nuplaunamas. Mielės įmobilizuojamos užgarinant poliglutaraldehidą. Toks indas užpildomas fosfa-tiniu acetatiniu buferiu (10mL 0,05 M, ph 6,86), K3[Fe(CN)6] redokstarpinin-ku (400μL,0,5M), gliukozės vandeniniu tirpalu (200μL, 1M). ME priartinamas 20μm iki paviršiaus ir atliekami skenavimai elektrodą įelektrinus 200mV po-tencialu.

Kitas eksperimentas analogiškas, tik su mielėmis kartu įmobilizuojamas ir gliukozės oksidazės (GOx) fermentas.

RezultataiMielių metabolizmas standartinėmis eksperimento sąlygomis nėra toks

greitas, todėl nefiksuojami žymūs srovės stiprio pokyčiai lyginant su tuščia vie-ta (1 pav. a). Tačiau didinant gliukozės koncentraciją (1 pav. b, c) fiksuojamos srovės didėja. Tai reiškia, kad ir redukcinės jų savybės yra labiau išreiškiamos


redukuojant oksiduotą tarpininko formą iki redukuotosios, kurią SECM gali fiksuoti ties nustatytu potencialu.

Mielių lokalizacijai pasirinkome kitokį metodą, nes norint gauti ryškų si-gnalą reikia didinti gliukozės kiekius tirpale, bet dėl to ne visada eksperimentas pavyksta. į tiriamą sistemą įterpėme fermentą gliukozės oksidazę (GOx). Jis katalizuoja gliukozės virtimą iki gliukonolaktono; tai yra gerai, nes nereikia į sistemą pridėti atskiro substrato. Šio fermento katalizuojamos oksidacijos re-akcijos produktus ir išsiskyrusius elektronus galime fiksuoti ME. Fermentas sumaišomas su mielių tirpalu bei kartu įmobilizuojamas tarp dviejų poligluta-raldehido sluoksnių ir atliekami tyrimai su SECM. Atlikus tokias modifikacijas mielės kartu su fermentu yra matomos ir standartinėse sąlygose, t.y. kai gliu-kozės įpilama 200μL (2 pav. ).

1 pav. Mielių linijiniai skenavimai kai įpilta gliukozės į sistemą a)200μL, 1M; b) 400μL; c) 600μL.

2 pav. Mielių kartu su GOx linijiniai skenavimai standartinėmis sąlygomis. Raudona – virš mie-lių ir fermento, mėlyna – virš tuščio paviršiaus.


Išvados

Mielės pasirinktoje sistemoje su redokso tarpininku K3[Fe(CN)6] nepasi-žymi stipriomis redukcinėmis savybėmis, bet didinant gliukozės kiekius grei-tinamas jų metabolizmas, taip pat stipriau pasireiškia redukcinės savybės prieš oksiduojančius reagentus ir yra fiksuojamas srovės padidėjimas SECM mikros-kopu.

Mielių ląsteles yra patogu lokalizuoti jas sumaišius su fermentu. Tada fik-suojami ryškūs srovių padidėjimai jų įmobilizacijos vietose, ir galima sukurti modelinius biojutiklius su įmobilizuotu fermentu ant ląstelių paviršiaus.

literatūra[1] Bard, A. J., Mirkin, M. V. Scanning electrochemical Microscopy. Dekker, New

York‘as, 2001, 650. [2] Nagamine, K., Takahashi, Y. electroanalysis, 2011, 5, 1168–1174.[3] Mauzeroll, J., Bard, A. J. PNaS, 2004, vol. 101, 21, 7862–7867.


DIDElIO MaSTO MEDŽIaGOS NUTEkĖJIMaS IŠ akTYvIų GalakTIkų

BRaNDUOlIų

R. astrauskas1, k. zubovas2

1 Vilniaus universitetas2 Fizinių ir technologijos mokslų centras

į aktyvios galaktikos centre esančią supermasyvią juodąją skylę (SMJS) didele sparta krentant medžiagai, į išorę išspinduliuojama energija ir dėl šios spinduliuotės atsiranda juodosios skylės vėjas. Jis dideliu greičiu trenkiasi į aplinkines dujas ir susiformuoja didelio masto medžiagos tėkmė. Ji išstumia didžiąją dalį galaktikos dujų dideliu atstumu nuo juodosios skylės [1, 2].

Kai kurias šių tėkmių savybes galime suskaičiuoti analitiškai, tačiau galime jas rasti ir modeliuodami skaitmeniškai. Tai leistų palyginti dviem skirtingais būdais gautus rezultatus. Taip pat norėjome patikrinti, ar tėkmių savybės pasi-keistų, jei galaktikos centre nedideliu atstumu viena nuo kitos būtų dvi juodo-sios skylės. Tam sukūrėme antrąjį modelį.

Juodasias skyles ir jų vėją modeliavome GADGET kodu, naudodami smo-othed particle hydrodynamics (SPh) metodą. 1kpc spindulio sferoje patalpino-me dujas, centre – juodąją skylę, iš kurios nuolatos leidome vėjo daleles. Na-grinėjome du atvejus: vienos juodosios skylės ir dviejų, esančių 100pc atstumu viena nuo kitos.

Pirmu atveju (1 pav.) smūginė banga nuo centro juda simetriškai, o iš cen-trinės dalies visos dujos jau pašalintos. Paveiksle tankesnės sritys pažymėtos šviesiau, mažiau tankios – tamsiau, raudonais taškais – juodosios skylės, o švie-siausia, t.y. tankiausia, sritis yra smūginė banga. Antru atveju (2 pav.) nebelie-ka simetrijos, banga juda dviem burbulais, o iš centro kai kurios dujų dalelės neišlekia.


1 pav. Vienos JS modelis. 2 pav. Dviejų JS modelis.

Vienos juodosios skylės atveju buvo analitiškai suskaičiuotas smūginės bangos greitis, bangos skersmuo ir kiek masės praeina per ploto vienetą per laiko tarpą [2]. Naudodamas masės tekėjimo greičio modelio rezultatus tu-rėjau suskaičiuoti šių parametrų įverčius (3 pav.). Nustačiau, kad analitiškai atlikti skaičiavimai ir modelio įverčiai gana panašūs, o skirtumus galima paaiš-kinti šiek tiek skirtingomis analitinio ir skaitmeninio modelių prielaidomis bei skaitmeninio kodo paklaidomis. Padaryta išvada, jog analitiniai skaičiavimai buvo teisingi.

3 pav. Bangos greitis (juoda linija – analitiškai suskaičiuota, mėlyna – pagal modelį skaičiuojama dviem būdais).


Dviejų juodųjų skylių atveju analitinių skaičiavimų nebuvo ir tikslas buvo nustatyti, ar yra išmatuojamų skirtumų tarp vienos ir dviejų JS galaktikos cen-tre, jei jos yra per daug arti, kad jas būtų galima atskirti vizualiai. Padarėme iš-vadą, kad antruoju atveju smūginė banga nebėra sferos formos ir jos judėjimo greitis yra daug didesnis. Norint sužinoti, ar šitas metodas pasiteisintų, tyrimą reikia tęsti.

literatūra[1] King, A. Monthly Notices of Royal Astronomical Society, 2010, Volume 402, Issue

3, psl. 1516-1522.[2] zubovas, K., King A. The Astrophysical Journal Letters, 2012, Volume 745, Issue

2, psl. 5.


OpTIMalaUS DYDŽIO IR TaNkIO SIDaBRO NaNOSalElIų FORMavIMaS

aNT N TIpO GalIO NITRIDO paGRINDO

k. Badokas1, T. Grinys2

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas2 Vilniaus universitetas, taikomųjų mokslų institutas

Kietakūniai šviesos šaltiniai, kurių pagrindą sudaro galio nitridas (GaN) pastaruoju metu sulaukia vis daugiau dėmesio. Galimybė sumažinti elektros energijos sąnaudas, aplinkos taršą ir platus praktinis pritaikymas suteikia šviestukui (LED) privalumą prieš įprastus šviesos šaltinius [1]. Visgi šiuolaiki-nių šviesos diodų efektyvumas nėra pakankamai didelis dėl šviesos sklaidos bei nespindulinių rekombinacinių procesų, vykstančių aktyviame LED sluoksnyje. Padidinti vidinį kvantinį našumą būtų galima GaN sluoksnyje suformuojant metalo nanostruktūras. Sandūroje tarp metalo ir dielektriko susidarę pavir-šiaus plazmonai gali sąveikauti su elektromagnetine spinduliuote ir ją susti-printi. Stiprinimas vyksta aktyvaus sluoksnio spinduliuojamos šviesos dažniui sutapus su plazmonų rezonanso dažniu.

Tyrimo tikslas buvo suformuoti sidabro nanosaleles ant n tipo galio nitri-do pagrindo. Taip pat nustatyti optimalius užgarinimo ir atkaitinimo parame-trus, kurie lemtų maksimalų mėlynos spalvos šviesos diodo efektyvumą dėl plazmoninio rezonanso nanostruktūrose.

Sidabro nanosalos buvo formuojamos ant siliciu legiruoto (n tipo) galio ni-trido pagrindo, cheminio nusodinimo iš metalorganikos garų fazės (MOCVD) technologija užauginto ant safyro padėklo. Chemiškai nuvalyti bandiniai buvo padengti plonais, skirtingo storio (3–20 nm) sidabro sluoksniais. Siekiant su-formuoti Ag nanosaleles bandiniai buvo atkaitinti greito atkaitinimo krosny-je, azoto dujų aplinkoje. Atkaitinimo procesui buvo pasirinkta optimali 500°C temperatūra ir 15 min. trukmė.


1 pav. AFM nuotrauka. Atkaitintas bandinys, padengto sidabro storis 10 nm.

Ištyrus bandinius skenuojančiu elektronų mikroskopu (SEM) ir atominių jėgų mikroskopu (AFM) paaiškėjo, kad po atkaitinimo iš sidabro sluoksnių susiformuoja saviorganizacinės, pusės sferos formos nanosalos (1 pav.). Ypač plonuose (<8 nm) sidabro sluoksniuose matomi regionai, kuriuose nesusidaro aiškūs nanosalų kontūrai, o Ag sluoksniui didėjant matomos vis aiškesnės na-nosalų ribos. Ag salų užimamas paviršiaus plotas kinta nežymiai, o vidutinis nanosalų plotas didėja užgarinant storesnius sidabro sluoksnius.

Matuojant bandinių atspindžio spektrus regimosios šviesos diapazone buvo bandoma nustatyti nanosalelių plazmoninį rezonansą. Pasireiškusi foto-nų sugertis ir sklaida ties rezonansu sumažina bandinio šviesos pralaidumą ir sukelia atspindžio padidėjimą spektre. Bandinių atspindžio intensyvumai buvo matuojami prieš ir po atkaitinimo. Esant vientisiems sidabro sluoksniams at-spindžio matavimai nerodo jokio plazmonų rezonanso (2 pav. A). Po atkaitini-mo pastebimas rezonansinis atspindžio suintensyvėjimas 450–680 nm bangos ilgio intervale (2 pav. B).

2 pav. Neatkaitintų (A) ir atkaitintų (B) bandinių atspindžio intensyvumo prieklausa nuo bangos ilgio (spektrai suvidurkinti dėl interferencijos GaN sluoksnyje).


Atspindžio matavimo rezultatai rodo, kad didėjant užgarinto sidabro sluoksniui atspindžio smailės maksimumas slenkasi į didesnių bangos ilgių pusę. Taip pat tyrimo metu nustatyta, kad optimalus užgarinto sidabro sluoks-nio storis, siekiant pagerinti mėlyno šviesos diodo efektyvumą yra 8–12 nm, nes atspindžio vertė ties 420–460 nm bangos ilgiu yra didžiausia.

literatūra[1] Bergh A., Craford G., Duggal A., haitz R. Physics today, 2001, 54, 42.


SaUlĖS ElEMENTų FOTOaTSakO DĖSNINGUMų TYRIMaI

a. Baguckis1, v. Tamošiūnas1,2

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas2 Fizinių ir technologijos mokslų centras, Puslaidininkių fizikos institutas

Saulės imitatoriai – vieni svarbiausių saulės elementų pramonėje produk-cijos rūšiavimui ir kokybės kontrolei skirtų instrumentų, kurių pagrindinis uždavinys – kurti spinduliuotę, atitinkančią AM 1.5 sąlygas (įprastai saulės elementų našumui įvertinti naudojama saulės šviesa, praėjusi 1,5 karto storesnį nei atmosferos oro sluoksnį). Vienas iš galimų tokios spinduliuotės kūrimo variantų yra LED šviestukų panaudojimas.

Šių tyrimų metu naudotasi iš didelės galios LED šviestukų sudarytu imita-toriumi, gebančiu kelių kvadratinių centimetrų plote kurti spinduliuotę, kuri-os spektras atitinka A klasę [1]. Imitatoriaus konstruotas pasitelkus 6 tipų LED šviestukus: didžiąją reikalaujamos energijos dalį įnešančius baltus Bridgelux šviestukus, 450 nm Luxeon, 660 nm ir 740 nm Ledengin, bei 850 nm ir 940 nm bangos ilgių spinduliuotes kuriančius Osram šviestukus.

Ištirti keturių detektorių fotoatsakai: Osram BPW34B silicio fotodiodo, San-yo AM-5610CAR amorfinio silicio saulės elementų minimodulio, kristalinio silicio saulės elemento IXYS KXOB22-12X1 ir Thorlabs S302C plačiajuosčio terminio detektoriaus. Fotosrovės ir galios pasiskirstymai matuoti pasitelkus programuojamus UAB „Standa” 8MT195x-340 ir 8MT295x-340 motorizuotus koordinatinius staliukus, rodmenys fiksuojami Thorlabs PM100D galios mat-uokliu bei multimetru Mastech MS8226T. Kiekvieno LED šviestukų masyvo atveju matavimai atlikti 3 cm, 6 cm, 8 cm ir 11 cm nuotoliuose tarp imitatoriaus ir detektorių, naudojant didžiausias leistinas šviestukų sroves bei apskaičiuotas pagal reikalingus šviestukų spinduliuotės galios tankius, atitinkančius AM 1.5 sąlygas [2].

Kaip ir tikėtasi, gautos amorfinio silicio elementų fotosrovės, lyginant su kristalinio silicio elementais, yra ženkliai silpnesnės spinduliuotei esant infra-raudonojoje spektro srityje. Mažų atstumų atveju tai gali padidinti fotoatsako


netolygumą įvairiose bandinio plokštumos vietose. Tai ir yra matoma 1 pav., kur amorfinio silicio saulės elemento fotosrovės pasiskirstymas (a) skiriasi nuo kristalinio silicio atveju gautojo (b). Taip pat pastebėti atsirandantys matavimų netikslumai tiriant terminį detektorių (c dalis, centras): jie susiję su naudojamo opalinio difuzinio filtro kaitimu esant nuolatinei šviestukų spinduliuotei.

1 pav. Matavimų rezultatai naudojant visus LED šviestukų masyvus, kurių srovės apskaičiuotos pagal reikalingus galios tankius [2], bei esant 82 mm atstumui tarp imitatoriaus ir detektorių.(a - Sanyo AM-5610CAR amorfinio silicio saulės elementų minimodulio, b - kristalinio silicio saulės elemento IXYS KXOB22-12X1, c- plačiajuosčio Thorlabs S302C detektoriaus rezultatai).

literatūra[1] International Electrotechnical Commission standard IEC 60904-9 Ed. 2.0.[2] Vaitkūnas, A., Novičkovas, A., Mekys, A., Tamošiūnas V. „Investigation of a

compact solar simulator based on high power ligt emitting diodes”, 28th European PV Solar Energy Conference and Exhibition, 2013.09.30–10.04 (priimta).


plaČIaJUOSČIų „ČIRpUOTų“ vEIDRODŽIų pROJEkTavIMaS IR REalIzavIMaS

I.Balčiūnas1, S. kičas2

1Vilniaus Universitetas 2 Fizinių ir technologijos mokslų centas

Lazerių generuojamiems impulsams viršijus 10fs ribą, tapo aišku, kad pa-grindinis trukdis generuoti dar trumpesnius impulsus yra optinių elementų, esančių lazerio osciliatoriuje, sukeliamas impulso dispersinis plitimas. Labiau-siai paplitęs šios problemos sprendimas yra „čirpuoti“ veidrodžiai [1], kurių veikimas pagrįstas nevienodu skirtingų spektrinių komponenčių įsiskverbimu į veidrodį dėl tam tikra tvarka išsidėsčiusių optinės dangos sluoksnių bei jų fizinių storių, t.y. dėl besikeičiančio lokalaus Brago bangos ilgio. Tokių veidro-džių projektavimas komercinėmis programomis, turint tik siekiamas charak-teristikas, gali būti labai ilgas ir daug resursų naudojantis procesas, kuris dėl didelio galimų variacijų skaičiaus nevisada pasiekia optimaliausią rezultatą. Būtent dėl to vis dažniau optimizacijai yra naudojamas pradinis veidrodžio dangos dizainas.

Pagrindinis šio darbo tikslas buvo įsisavinti veidrodžių su plačia anomalios dispersijos sritimi projektavimo procedūrą. Šis procesas susideda iš dviejų pa-grindinių dalių: pirmiausia yra sukuriamas pradinis dizainas, o tuomet atlie-kama jo charakteristikų optimizacija kompiuteriniais algoritmais. Pirmajam žingsniui įvykdyti buvo pasirinkta N. Matuschek [2, 3] pasiūlyta pradinio di-zaino parinkimo strategija, kai veidrodžio sluoksniai dvigubai „čirpuojami“, t.y. vieną kartą „sučirpuotos“ dangos priekiniai aukšto lūžio rodiklio sluoks-niai yra pakeičiami itin plonais bei storinami, einant link pagrinduko, o norint išlaikyti ankstesnį bendrą gretimų sluoksnių optinį storį, žemo lūžio rodiklio sluoksniai yra atitinkamai pastorinami.


1 pav. Dvigubai „čirpuotos“ veidrodžio dangos sluoksnių storiai.

Tokio projektuojamo veidrodžio siekiamos charakteristikos buvo parink-tos taip, kad tiktų plataus spektro ultratrumpų impulsų spūdos eksperimen-tams (titano safyro lazerių grupei), t.y turėtų platų spektrą su dideliu atspindžio koeficientu bei įneštų visiems bangos ilgiams pastovią grupinio vėlinimo dis-persiją su kuo mažesnėmis osciliacijomis. Optimaliausias veidrodžio sluoksnių dizainas buvo užgarintas naudojant jonapluoščio dulkinimo sistemą. Užgarin-ti bandiniai buvo charakterizuoti pralaidumo bei grupinių greičių dispersijos matavimo eksperimentais.

2 pav. Teorinė (raudona) ir išmatuota (juoda) grupinio vėlinimo dispersijos kreivės.

literatūra[1] Szipocs, R. chirped multilayer coatings for broadband dispersion control in

femtosecond lasers, Opt. Lett., 1994, 19(3), 201-203.[2] Matuschek, N., Kärtner, F. X., Keller, U. „Theory of double-chirped mirrors” IEEE

J. Select. Topics Quantum Electron., 1998, 4, 197–208.[3] F. X. Kärtner, N. Matuschek. „Design and fabrication of double-chirped mirrors”

Opt. Lett., 1997, 22, 831–833.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550

50

100

150

200

250

Fizini

s stor

is, nm

Sluoksnio Nr.

650 700 750 800 850 900 950 1000 1050-200

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

GDD,

fs^2

Bangos ilgis, nm


aROMaTINIų aMINO RŪGŠČIų DaRINIų aDSORBCIJOS aNT aUkSO ElEkTRODO TYRIMaS

SUMINIO DaŽNIO GENERaCIJOS METODU

z. Balion1, G. Niaura2

1 Vytauto didžiojo universtitetas2 Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras

Vasaros mokslinės praktikos tikslas buvo ištirti bifunkcinių tiolių su gali-ne aromatine amino rūgšties funkcine grupe monosluoksnių ant aukso elek-trodo struktūrą suminio dažnio generacijos (SDG) metodu. Tirtas junginys – MOTRP (1 pav.) buvo sintetinamas Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) Chemijos institute. Eksperimentus atlikau su UAB „EKSPLA“ paga-mintu ir instaliuotu FTMC Organinės chemijos skyriuje SDG spektrometru. Prietaise generuojamos dvi lazerinės spinduliuotės: regimosios šviesos 532 nm ilgio ir nuo 0,68 iki 10 mikrometrų bangos ilgio derinama infraraudonoji spinduliuotė. Abu spinduliai buvo sufokusuojami į vieną tašką ant bandinio paviršiaus. Taip buvo generuojama SDG spinduliuotė, kuri buvo optiškai fil-truojama, analizuojama monochromatoriumi ir detektuojama fotodaugintu-vu. Buvo naudojami garinto aukso bandiniai. Monosluoksnis buvo formuo-jamas įmerkiant aukso bandinius į etanolio tirpalą, kuriame buvo ištirpinta 1 mM MOTRP junginio. Matavimai buvo atliekami 1000–1800 ir 2800–3600 cm-1 spektro ruožuose.

1 pav. palyginti SDG spektrai nuo MOTRP monosluoksnio ant Au elek-trodo fazių ribose metalas/oras ir metalas/vanduo. Dėl intensyvaus suminio dažnio generacijos fono nuo Au paviršiaus, MOTRP rezonansai nukreipti že-myn. Rezonansas ties 2881 cm-1 atitinka metileno grupių asimetrinius valenti-nius virpesius. Idealios struktūros, atitinkančios angliavandenilinės grandinės transkonformaciją, monosluoksniuose šis signalas neturėtų būti stebimas. Jo atsiradimas rodo, kad monosluoksnyje yra goš defektų. Intensyvus rezonansas ties 3059 cm-1 susijęs su galinės indolo grupės =C-h valentiniais virpesiais. Tai rodo, kad indolo žiedai yra orientuoti fazių riboje, kadangi SDG signalas gene-


ruojamas tik nuo orientuotų dipolių. SDG spektro intensyvumas fazių riboje metalas/vanduo žymiai sumažėja. Tai gali būti susiję su IR spinduliuotės suger-timi vandens sluoksnyje tarp CaF2 langelio ir tiriamos sistemos. Sistemos Au/MOTRP/h2O spektre matosi plačios juostos ties 3147, 3197 ir 3353 cm-1 susi-jusiuos su adsorbuotų vandens molekulių valentiniais O-h grupės virpesiais. Pirmųjų dviejų rezonansų žemas dažnis rodo, kad vandens molekulės fazių riboje susijusios stipriais vandeniliniais ryšiais. Indolo žiedo =C-h valentinio virpesio dažnis sumažėja 2 cm-1, o angliavandenilinės grandinės metileno gru-pių virpesio dažnis nepakinta. Intensyvus indolo žiedo rezonansas rodo, kad indolo žiedai vandens apsuptyje išlieka orientuoti fazių ribos atžvilgiu.

1 pav. MOTRP junginio molekulinė struktūra ir suminio dažnio generacijos (SDG) spektrai, gauti fazių ribose Au/MOTRP/oras ir Au/MOTRP/vanduo


klaSIkINIS SUkINIO-ORBITOS SąvEIkOS laBaI ŠalTIEMS aTOMaMS aNalOGaS

M. Bijeikytė1, T. andrijauskas2, G. Juzeliūnas2

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas2 Vilniaus universitetas, teorinės fizikos ir astronomijos institutas

Pastaraisiais metais yra didelis pasaulio mokslinės visuomenės susidomė-jimas sukinio-orbitos saveika labai šaltiems atomams [1]. Tai yra susiję ir su potencialiais taikymais atomtronikoje, ir su šių tyrimų fundamentine svarba, galimybe šaltiesiems atomamas simuliuoti elektronams kristaluose pasireiš-kiančią Rašbos-Dreselhauso sukinio-orbitos sąveiką. Tačiau iki šiol eksperi-mentiškai pavyko sukurti tik supaprastintą sukinio-orbitos sąveiką, veikiančią šaltuosius atomus, judančius išilgai tik vienos krypties [2]. Tam buvo naudoja-mi šuolius tarp atomo lygmenų sukeliantys šviesos pluoštai.

Norint išsiaiškinti Rašbos-Dreselhauso sukinio-orbitos sąveikos susifo-mavimo galimybes nenaudojant spinuliuotės, šiame darbe yra nagrinėjamas klasikinis sukinio-orbitos sąveikos uždavinys, kai klasikinė dalelė su vidiniu sukiniu yra veikiama nevienalyčiu magnetiniu lauku. Išanalizuotas dalelės ju-dėjimas veikiant įvairiems magnetiniams laukams, pavyzdžiui, dviems trum-piems magnetiniams impulsams, arba kai magnetinis laukas osciliuoja pagal sinuso dėsnį, kaip pavaizduota 1 pav. Išsprendus judėjimo lygtis, parodyta, kad šiuo atveju dalelės sukinys ir erdvinis judėjimas (orbita) yra vienas nuo kito priklausomi.

1 pav. Dalelę veikiantys du trumpi magnetiniai impulsai (kairėje) bei osciliuojantis pagal sinuso dėsnį magnetinis laukas (dešinėje).


2 pav. Sukinio precesija apie išilgai z ašies nukreiptą magnetinį lauką.

Yra žinoma, kad sukinys presuoja apie magnetinį lauką, kaip pavaizduota 2 pav. Vienalyčio magnetinio lauko atveju, 1 pav. pavaizduoti periodiniai im-pulsai po pilno periodo grąžina dalelės sukinį į pradinę padėtį. Tačiau jeigu magnetinio lauko stipris yra nevienalytis, sukinio padėtis po periodo priklauso nuo dalelės greičio. Tai efektyviai sukelia sukinio-orbitos sąveiką. Darbe iša-nalizuotas atvejis, kai magnetinis laukas po vieno periodo keičia savo kryp-tį. Naudojant tokių magnetinių impulsų seką su tinkamai parinkta erdvine ir laikine forma, dalelės judėjimas gali būti efektyviai aprašomas hamiltonianu, turinčiu Rašbos-Dreselhauso sukinio-orbitos sąveikos narį.

literatūra[1] Dalibard, J., Gerbier, F., Juzeliūnas, G., Öhberg, P. Rev. Mod. Phys. 2013, 83 1523–

1543.[2] Lin, Y. Jimenez-Garcia, K. and Spielman, I. Nature, 2011, 47, 83–86.


kaRBazOlO-DIFENIlETENIlO DaRINIų OpTINĖ SpEkTROSkOpIJa

R.Burokas1, k. kazlauskas1

1 Vilniaus universitetas, taikomųjų mokslų institutas

Karbazolo-difeniletenilo dariniai pasižymi puikiomis krūvio pernašos savybėmis [1], todėl suradus junginį, pasižymintį dar ir dideliu fluorescencijos našumu, jį kaip daugiafunkcinį junginį būtų galima panaudoti supaprastinant organinių šviestukų gamybos technologiją.

Šiame darbe buvo siekiama išsiaiškinti difeniletenil bei dimetoksifenile-tenil funkcinių grupių poveikį karbazolo junginių optinėms savybėms, kaip antai, sugertiems ir fluorescencijos spektrams, fluorescencijos kvantiniam na-šumui ir sužadintos būsenos relaksacijos spartai. Tiriamoji karbazolo-difenile-tenilo junginių serija, susintetinta Kauno technologijos universitete Organinės chemijos katedroje prof. V. Getaučio mokslinėje grupėje, yra pavaizduota 1 paveiksle.

Nustatyta, kad nesąveikaujančių karbazolo-difeniletenilo molekulių moli-nės sugerties intensyvumas yra didelis ir kinta 35000–51000 L mol-1cm-1 ri-bose; tai rodo optinius šuolius vykstant p konjuguotose sistemose. Nepaisant to, difeniletenilo fragmento fenilo žiedai yra išsukti iš plokštumos dėl erdvinės sąveikos; tai šiek tiek blogina p elektronų konjugaciją ir sąlygoja fluorescenciją violetinėje-mėlynoje spektro srityje.

Apskaičiavus fluorescencijos kvantinius našumus karbazolo-difeniletenilo darinių amorfiniuose sluoksniuose, buvo gautos gan mažos vertės (1-7 proc.). Mažos absoliutinės našumo vertės tikėtina yra dėl sužadinimo migracijos sluoksniuose į nespindulinius centrus, ką taip pat patvirtina neeksponentinės fluorescencijos gesimo kinetikos. Visgi mažas kvantinis našumas yra keletą kartų didesnis, lyginant jį su našumu tirpaluose, kuriuose jis neviršija 0,4 proc. Šis ypatingai mažas fluorescencijos kvantinis našumas gerai koreliuoja su labai trumpomis sužadintos būsenos gyvavimo trukmėmis, daugeliu atveju nevirši-jančiomis kelių dešimčių pikosekundžių. Toks ypatingai mažas fluorescencijos našumas ir trumpos relaksacijos trukmės yra sąlygoti efektyvių fenilo grupių torsinių virpesių, kurie stipriai suintensyvina nespindulinį relaksacijos kanalą,


padarydami jį dominuojančiu [2,3]. Vis dėlto galima išskirti darinius su pa-pildomomis metoksi grupėmis (5-9 junginiai), kurie pasižymi kiek didesniu kvantiniu našumu (iki 7 proc. amorfiniuose sluoksniuose), nei 1-4 dariniai, neturintys šių grupių (iki 2 proc.). Šis našumo išaugimas, tikėtina, yra nulem-tas metoksipolinių grupių sąlygojamu specifiniu molekulių pakavimusi sluoks-niuose, kuris kliudo sužadinimo migracijai.

Reziumuojant tyrimų rezultatus galima konstatuoti, jog ištirti karbazolo-difeniletenilo junginiai nėra našūs spinduoliai, tačiau dėl gero skylių dreifinio judrio (~10-4 cm2/Vs) jie gali būti panaudoti krūvio pernašos sluoksniams OLED prietaisuose formuoti.

1 2 3

4 5 6

7 8 9

1 pav. Karbazolo-difeniletenilo darinių 1-9 cheminės struktūros.

literatūra[1] Bubniene, G., Malinauskas, T., Daskeviciene, M., Jankauskas, V., Getautis, V.

tetraHeDroN, 2010, 66, 3199-3206., 2010. [2] Oelkrug, D., Tompert, A., Egelhaaf, h. Synthetic Metals, 1996, 83, 231–237.[3] Ren, Y., Dong, Y., Lam, JWY. chemical Physics letters, 2005, 402, 468–473.

N N N

N

O O

N

OO

O O

N

O

O

O O

N

OO

OO

ON

OO

ON

O

OO

O

O

O


ElEkTROChEMINIų aNalIzĖS METODų ĮSISavINIMaS BEI TaIkYMaS BIOlOGINIų

JUTIklIų kŪRIME

l. Butko1, N. German2

1Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas 2Valstybinis mokslinių tyrimų institutas inovatyvios medicinos centras

Įvadas. Chemofermentinės reakcijos plačiai naudojamos chemijos pra-monėje ir yra labai svarbios farmacijos ir medicinos srityse vykdant biologiš-kai svarbių organinių junginių sintezę [1]. Vykdomi tyrimai buvo orientuoti į chemofermetinių procesų savybių tyrimą bei naujų efektyvesnių, atrankesnių ir paprastesnių biologinių jutiklių paiešką bei tyrimus. Per du mėnesius buvo susipažinta su Valstybiniame mokslinių tyrimų institute Inovatyvios medici-nos centre Imunologijos skyriuje esančia įranga, išmokta naudotis programine įranga, įsisavintos pagrindinės elektrocheminės metodikos. Biologiniai juti-kliai kombinacijoje su elektrocheminiais metodais pasižymi aukštu atranku-mu, greita ir nesudėtinga matavimo įranga, todėl plačiai naudojami bioche-mijos, klinikiniuose bei aplinkos tyrimuose [2,3]. Darbo eigoje buvo nagri-nėjami amperometrinis ir voltamperometrinis analizės metodai, kurie turėjo būti pritaikomi anglies (AE) ir stikliškosios anglies (SAE) elektrodų paviršių modifikavimui biologiškai aktyviomis medžiagomis bei gliukozės nustatymui. Kuriant biologinius jutiklius, darbiniai elektrodai buvo modifikuoti kaip gliu-kozės oksidaze (GOx), taip ir 13 nm dydžio aukso nanodalelėmis (Au-ND). įvertinus sukurto biologinio jutiklio pagrindines analizines charakteristikas, buvo parinkta jautresnė tolimesniems tyrimams naudojama metodika.

Darbo metodika. Elektrocheminiai matavimai buvo atlikti naudojant potenciostatą PGSTAT 302N/Autolab (EcoChemie, Olandija) ir programinę įrangą GPES 4.9. Anglies elektrodas buvo modifikuojamas elektronų perna-šos tarpininku ir fermentu. Matavimai buvo atliekami kambario temperatūroje 5 cm3 tūrio elektrocheminėje gardelėje, užpildytoje 0,05 mol L-1 fosfatinio-ace-tationio buferių mišiniu (ph 6,0) su 0,1 mol L-1 KCl, naudojant trijų elektrodų


sistemą. Anglies elektrodas buvo naudojamas kaip darbinis, Ag/AgCl elek-trodas – lyginamasis, platinos elektrodas – pagalbinis elektrodas. Darbiniam elektrodui buvo suteiktas +0,6 V potencialas lyginamojo Ag/AgCl elektrodo atžvilgiu.

Rezultatai. Tyrimų metu buvo parenkamas optimalus imobilizuojamo fer-mento (gliukozės oksidazės) kiekis. Šiam tikslui 1, 2 ir 3 μl 40 mg mL-1 GOx buvo imobilizuojami ant stikliškosios anglies elektrodo bei darbinis elektrodas buvo išlaikomas 15 min virš glutaro aldehido (GA) garų (25 proc.). Atlikus elek-trocheminius matavimus nustatyta, kad kuo didesnis fermento kiekis užnešamas ant SAE paviršių, tuo aukštesnis nustatymo jautrumas yra pasiekiamas. Didinant 40 mg mL-1 GOx kiekį nuo 1 iki 3 μl, maksimalus fermentinės reakcijos greitis atitinkamai didėja nuo 30,5 iki 45,7 μA. Tolimesniems tyrimams patartina nau-doti 3 μl fermento.

Darbo metu buvo ištirti stikliškosios anglies imobilizavimo ir surišimo bū-dai. Imobilizuotas 3 μl 40 mg mL-1 GOx elektrodas buvo (1) išlaikomas 15 min virš glutaro aldehido garų (25 proc.), (2) neišlaikomas virš GA. Be to, SAE buvo paprastai išlaikytas 40 mg mL-1 GOx tirpale, nenaudojant surišimui GA. Elek-trochemiškai užregistravus analizinius signalus bei įvertinus Michaelio-Menten lygties parametrus, buvo padarytos išvados, kad glutaro aldehido panaudojimas geresniam surišimui yra būtinas.

Parinkus optimalias gliukozės nustatymo sąlygas (elektrodą, imobilizavimo ir fermento surišimo būdus), buvo nuspręsta parinkti jautresnį elektrocheminį jutiklį, naudojant ne tik 3 μl 1 m mL-1 gliukozės oksidaze imobilizuotą anglies elektrodą, bet ir 3 μl 13 nm aukso nanodalelėmis. Šiam tikslui AE buvo imobi-lizuotas tik GOx (1); imobilizuotas GOx ir išlaikytas 0,27, 0,67 ir 1,67 nmol L-1 13 nm Au-ND tirpaluose (2); imobilizuotas GOx ir modifikuotas Au-ND (3); modifikuotas Au-ND ir imobilizuotas GOx (4). Atlikus chronoamperometrinius matavimus gliukozės atžvilgiu bei įvertinus Michaelio-Menten lygties parametrus (lentelė 1), buvo padarytos išvados, kad aukštesniu nustatymo jautrumu pasižy-mi anglies elektrodas, modifikuotas 13 nm Au-ND ir imobilizuotas 1 mg mL-1 GOx (Vmax = 2,19 μA); tą galima būtų paaiškinti papildomu elektronų pernešimu aukso nanodalelių dėka. Lyginant maksimalius fermentinės reakcijos greičius, modifikuojant imobilizuotą GOx anglies elektrodą 13 nm Au-ND tirpaluose su skirtingomis aukso nanodalelių koncentracijomis, pastebėta, kad didinant pasta-rają iki 1,67 nmol l-1, sukurtos sistemos jautrumas kinta iki 0,490 mmol L-1.


lentelė 1. Pagrindiniai parametrai, imobilizuojant anglies elektrodą 1 mg mL-1 GOx bei 13 nm Au-ND

AE imobilizavimo sistema KM, mmol L-1 Vmax, μA R2 R

AuND + GOxGOx + AuND

GOxGOx (tirpale 0,27 nmol L-1 AuND)GOx (tirpale 0,67 nmol L-1 AuND)GOx (tirpale 1,67 nmol L-1 AuND)

25,821,528,917,111,48,44

2,191,611,09

0,8080,7760,490

0,99550,98970,99290,97500,97350,9769

0,99780,99480,99640,98740,98670,9884

Išvados. Nagrinėjant skirtingus darbinius elektrodus bei optimalius fermen-to kiekius, buvo nustatytos optimalios gliukozės nustatymo sąlygos: anglies elek-trodas, optimalus fermento kiekis ant elektrodo 3 ml 40 mg mL-1, optimalus imo-bilizavimo būdas palaikant darbinį elektrodą 15 min. virš glutaro aldehido garų (25 proc.) geresniam fermento surišimui su elektrodu.

Naudojant modifikuotus aukso nanodalelėmis elektrodus, biologiniai juti-kliai pasižymi didesniu nustatymo jautrumu. Tą galima būtų paaiškinti papildo-mu elektronų pernešimu aukso nanodalelių dėka.

literatūra[1] Bakker, E., Qin, Y. Anal. Chem., 78 (2006) 3965.[2] German, N., Ramanavičienė, A., Voronovič, J., Ramanavičius, A. Microchim Acta,

168 (2010) 221–229.[3] German, N., Ramanavicius, A., Voronovic, J., Oztekin, Y., Ramanaviciene, A.

Microchimi Acta, 172 (2011) 185–191.


ŠvIESTUkų ElEkTRINIų IR ŠIlUMINIų ChaRakTERISTIkų TYRIMaS, NaUDOJaNT

MODUlIaCINES METODIkaS

l. Dabašinskas1, D. Meškauskas1, a. Žukauskas1

1 Vilniaus universitetas

Siekiant gauti kuo didesnį šviesos diodų našumą buvo sukurta daugybė

šviestukų elektrinių ir šiluminių parametrų charakterizavimo būdų. Šiame darbe buvo tiriamos diferencialinės fotoįtampos charakteristikos AlGaInP dvi-gubos heterosandūros struktūros šviestukų dariniuose, apšvietus juos išorine moduliuota šviesa. Tiriamasis 640nm bangos ilgio šviestukas buvo apšviečia-mas 617nm bangos ilgio šviesa, moduliuojama 10hz dažniu su 0,2 moduliaci-jos gyliu [1].

1 pav. pavaizduota diferencialinės fotoįtampos priklausomybė nuo tiria-muoju šviestuku tekančios tiesioginės srovės stiprio (fotoįtampa indukuojama naudojant išorinį šviesos šaltinį). Taip pat šis matavimas atliktas daugelį kartų esant skirtingiems sendinimo laikams, iš kurių keletas pavaizduota minėtame paveiksle. Tarp 1 mA ir 10 mA tiesioginės srovės stiprio matomas neigiamas diferencialinės įtampos minimumas, kurio vertė priklauso nuo diodo eksplo-atacijos laiko. Esant nedideliems sendinimo laikams, diferencialinės fotoįtam-pos funkcijos minimumas didėja ir pasiekia didžiausią neigiamos fotoįtampos

vertę esant 398min sendinimo trukmei. Tęsiant sendinimą to-liau, ši vertė grįžta link pradi-nės matavimo charakteristikos.

1 pav. Diferencialinės fotoįtampos funkcija nuo šviestuku tekančios tiesioginės srovės, bei šios funkcijos priklausomybė nuo šviestuko veikimo trukmės.


Taip pat viso tyrimo metu buvo matuojama šviestuko trumpo jungimo srovės stiprio priklausomybė nuo sendinimo trukmės. Matavimai atliekami tiriamąjį šviesos diodą apšviečiant nemoduliuota mažesnio bangos ilgio švie-sa. Rezultatai , kuriuose stebima koreliacija su anksčiau pateiktais rezultatais, pateikti 2 pav.

2 pav. Šviestuko trumpo jungimo srovės stiprio funkcija nuo sendinimo trukmės.

Šios dinamikos yra stebimos dėl šviestuko atsikaitinimo pradiniame eksploa-tacijos periode, bei fotolaidumo kitimo apvalkaliniuose sluoksniuose.

literatūra[1] Žukauskas A., Meškauskas D., Jakštas V., Vitta P. „Negative differential photovoltage

in a biased double heterojunction” Applied Physics Letters, 2013, 102, 073505.


Taip pat viso tyrimo metu buvo matuojama šviestuko trumpo jungimo srovės stiprio priklausomybė nuo sendinimo trukmės. Matavimai atliekami tiriamąjį šviesos diodą apšviečiant nemoduliuota mažesnio bangos ilgio švie-sa. Rezultatai , kuriuose stebima koreliacija su anksčiau pateiktais rezultatais, pateikti 2 pav.

2 pav. Šviestuko trumpo jungimo srovės stiprio funkcija nuo sendinimo trukmės.

Šios dinamikos yra stebimos dėl šviestuko atsikaitinimo pradiniame eksploa-tacijos periode, bei fotolaidumo kitimo apvalkaliniuose sluoksniuose.

literatūra[1] Žukauskas A., Meškauskas D., Jakštas V., Vitta P. „Negative differential photovoltage

in a biased double heterojunction” Applied Physics Letters, 2013, 102, 073505.

akCEpTORINES IR DONORINES GRUpES TURINČIų JUNGINIų SINTEzĖ IR SavYBĖS

a. Dainytė1, J. v. Gražulevičius1, R. lygaitis1


Pastaruoju metu organiniai junginiai taikomi tokiose srityse, kuriose vyra-vo tik neorganinės kilmės medžiagos (silicis, germanis). Ypač plačiai organines medžiagas bandoma pritaikyti optoelektroniniuose ir elektroniniuose prietai-suose. Dažniausiai kaip teigiamus krūvininkus pernešančios medžiagos nau-dojami karbazolo, trifenilamino dariniai.

Šio darbo tikslas buvo oligomerų, kurių trifenilamino arba karbazolo chro-moforai sujungti tiazol[5,4-d]tiazolo fragmentais, sintezė. Būtų galima pro-gnozuoti, kad šie dariniai galės pasižymėti bipoliniu krūvininkų transportu. Nes tiazol[5,4-d]tiazolo fragmentas yra silpnai akceptorinis, o karbazolo bei trifenilamino chromoforai yra donoriniai.

1 schema. a) trifenilamino oligomerai; b) modelinis junginys.

Šiame darbe buvo susintetinti oligomerai, naudojant skirtingus 4-((2-etil-heksil)oksi-N,N-difenilanalino diformildarinio trifenilamino monoformilda-rinio santykius. Sintezę sudarė keli etapai. Pirmajame įvykdyta trifenilamino formilinimo reakcija Wilsmeier’io metodu. Antrame sintezės etape pirmiausia susintetinamas 4-jodfenolis[1], kuris toliau buvo alkilinamas. Vėliau vykdoma

N

S

N

N

S

N

O

N

S

S

N

N

n

N

S

N

N

S

N


gauto 1-((2-etilheksil)oksi)-4-jodbenzeno reakcija su difenilaminu, modifi-kuotu Ullmann metodu [2]. Reakcija buvo katalizuojama variu ir 18-kraun-6 eteriu, kaip bazė buvo naudojamas kalio karbonatas. Gautas 4-((2-etilheksil)oksi)-N,N-difenilanilinas buvo formilinamas Wilsmeier’io metodu, gautas diformildarinys. Paskutiniame etape buvo sintetinami oligomerai. Reakci-ja vykdyta pradinius junginius ( trifenilamino formildarinį, 4-((2-etilheksil)oksi)-N,N-difenilanalino diformildarinį ir ditioksiaminą ) ištirpinus sausame dimetilformamide (DMF), 20 valandų ir 150°C temperatūroje.

Taip pat buvo susintetintas mažamolekulis modelinis junginys. Monofor-miltrifenilaminas ir ditioksiaminas buvo ištirpinti DMF. Reakcija vykdoma 150–160°C temperatūroje 24 val. Gautas junginys nusodinamas vandenyje.

Susintetintų junginių struktūra įrodyta 1h BMR metodu.Šiame darbe taip pat buvo susintetinti oligomerai, naudojant skirtingus

9-(2-etilheksil)-9h-karbazolo monoformil- ir diformildarinius santykius (2 schema).

2 schema. 9-(2-etilheksil)-9h-karbazolo oligomerai

Planuojama gautų junginių vidutinę santykinę molekulinę masę nustatyti molekulinių sietų chromatografijos metodu. Diferencinės skanuojamosios ka-lorimetrijos metodu bus nustatytos stiklėjimo temperatūros. Taip pat planuo-jama ištirti susintetintų oligomerų optines, fotofizikines, elektrochemines bei fotoelektrines savybes, palyginti jų savybes su modelinių junginių savybėmis.

literatūra[1] organic Syntheses, coll. Vol. 2, p. 355 (1943); Vol. 15, p. 39 (1935).[2] A. Tomkevičienė. Synthesis and properties of charge transporting carbazolyl-,

fruorenyl-, aminophenylbesed compounds, doctoral dissertation, p. 42 (2009).

N

N

SS

N

N

N

S

S

N

Nn


FUNkCIONalIzUOTų 1, 4, 5, 6-TETRahIDROpIRIDONO DaRINIų SINTEzĖ

R. Dirdaitė1, B. Sapijanskaitė1

1 Kauno technologijos universitetas

Pastaruoju metu daug dėmesio skiriama azotą turintiems heterocikliniams

junginiams, kuriems būdingas antimikrobinis, analgetinis, raminamasis, fun-gicidinis, priešvėžinis poveikis [1]. Piridono žiedą turintys junginiai yra svar-būs tarpiniai produktai kitų heterociklinių junginių, pasižyminčių biologiniu aktyvumu sintezėje. Žinoma nemažai metodikų hidropiridonams gauti, tačiau ne visi būdai naudojami, nes yra toksiški, ilgalaikiai, vykstantys keliomis stadi-jomis. Vienas iš būdų dihidropiridonams gauti yra β-aminorūgščių kondensa-cija su etilacetoacetatu [2].

Šiame darbe susintetintas 3-etoksikarbonil-1-(4-etilfenil)-2-metil-1,4,5,6-tetrahidro-4-piridonas 3 iš N-pakeistos β-aminorūgšties ir panaudotas naujų nekondensuotų ir kondensuotų sistemų sintezei.

N-(4-etilfenil)-β-alaninas 2 susintetintas iš 4-etilanilino, akrilo rūgšties to-luene maišant kambario temperatūroje 72 val. Gautąjį junginį virinant su etil-3-oksobutanoatu, esant katalitiniam druskos rūgšties kiekiui gautas 3-etoksi-karbonil-1-(4-etilfenil)-2-metil-1,4,5,6-tetrahidro-4-piridonas 3, kuris iš re-akcijos mišinio išskirtas kolonėlinės chromatografijos būdu ir gauto produkto išeiga nėra didelė ir neviršija 11 proc. (1 schema).

1-3 R = p-C2h5-C6h41 schema

CH3COCH2COOC2H5, HCH2 CHCOOHR NHCH2CH2COOHR NH2 N

CH3 COOC2H5

OR

1 2

+

3


Tiriant tetrahidropiridono 3 sąveiką su hidrazino monohidratu metano-lyje buvo nustatyta, kad šiomis sąlygomis vyksta šešianario ciklo atsidarymas ir pirazolono ciklo susiformavimas susidarant 3-pirazolono dariniui 4. Kon-densuojant hidropiridoną 3 su hidroksilamino hidrochloridu 2-propanoly-je, esant katalitiniam priridino kiekiui, gaunami 5 ir biciklinis 6 junginiai. 5-(4-Etilfenil)-2-fenil-4-metil-2,5,6,7-tetrahidro-3H-pirazolo[4,3-c]piridin-3-onas 7 susintetintas reaguojant 3-etoksikarbonil-1-(4-etilfenil)-2-metil-1,4,5,6-tetrahidro-4-piridonui 3 su fenilhidrazino hidrochloridu acto rūgštyje.

3-9 R = p-C2h5-C6h4; 8 R1 =-Ch3; 9 R1 = C6h5

2 schema

Kondensuojant piridoną 3 su N,N-difenilhidrazinu ar N,N-metilfenilhi-drazinu 2-propanolyje esterinės grupės hidrazinolizė nevyksta, o kondensa-cijoje dalyvauja piridono CO grupė ir susidaro atitinkami hidrazonai 8 ir 9 (2 schema).

Susintetintų junginių struktūrą patvirtina 1h, 13C BMR ir spektroskopi-jos bei elementinės analizės duomenys

literatūra[1] Takahashi, M., Uechi, S., Takara, K., Asikin Y., Wada, agric. Food chem., 2009, 57,

9141–94146.[2] Vaickelionienė, R., Mickevičius, V., Mikulskienė, G. Molecules, 2005, 10, 407–416.

NHNH2 HCl.

NH2OH HCl

R N

CH3

NO

O

N

CH3 COOC2H5

OR

ON

COOC2H5

CH3

N NH2

R

R NHCH2CH2

N NH

CH3NHNH2

O

NH2 NH2

R NHCH2CH2

N

R N

CH3

N

O

N

CH3 COOC2H5

NRN

R

+

3

4

5 6

7

8, 9

.

.

.

1

1


TERMODINaMINIų paRaMETRų NUSTaTYMaS MODElINĖSE BalTYMų SISTEMOSE

D. Dvareckas1, v. petrauskas2

1 Vilniaus universitetas2 Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

Baltymai – ląstelės darbo jėga, genetinio kodo siuntėjai. Baltymai atran-kiai sąveikauja su mažos molekulinės masės cheminiais junginiais – ligandais. Norint sužinoti daugiau informacijos apie baltymų-ligandų sąveikas skaičiuo-jami termodinaminiai parametrai modelinėse baltymų-ligandų sistemose. Izo-terminio titravimo kalorimetrijos (ITC, angl. isothermal titration calorimetry) metodas – tai toks eksperimentinis būdas, kuomet pagal registruojamą jun-gimosi šilumą titruojant ligando tirpalą į baltymo tirpalą tiesiogiai nustatomi termodinaminiai parametrai – entalpijos pokytis ir jungimosi konstanta. Gib-so energijos ir entropijos pokyčiai apskaičiuojami iš termodinaminių lygčių. Gibso energijos pokytis paskaičiuojamas iš lygties , o entro-pijos pokytis iš STHG ∆−∆=∆ .

Nustatyti termodinaminiai parametrai suteikia galimybę geriau išnagrinėti ir palyginti baltymų-ligandų sistemas, o taip pat ir kurti baltymų-ligandų są-veiką aprašančius modelius.

Eksperimentus atlikau izoterminio titravimo kalorimetrijos metodu su modeline sistema – polilizinas, sąveikaujantis su įvairios alifatinės grandinės il-gio aminais. Eksperimentai atlikti 25°C, 37°C temperatūrose. ITC eksperimen-to metu ligandais buvo naudojami skirtingų alkilgrandinų aminai: C8h17Nh2, C9h19Nh2, C10h21Nh2, C11h23Nh2, C12h25Nh2.. Kiekvienas baltymo modelis ir aminas ruošiami 1-10mM koncentracijų skiedžiami 10 kartų. Atliekamos 25 automatinės injekcijos po 10µl. Gautos baltymo jungimosi kreivės (1 pav.) apdorotos MicroCal ORIGIN (© OriginLab Corporation) programa.


1 pav. Izoterminio titravimo kalorimetrijos metu gauti duomenys.

Baltymų-ligandų sąveika svarbi norint suprasti vykstančius biologinius procesus. Baltymų-ligandų sąveiką galima nustatyti eksperimentiškai arba apskaičiuoti teoriškai. Vienas iš metodų paskaičiuoti baltymų-ligandų sąveiką teoriškai yra panaudojant kompiuterinį dokinimo (angl. docking) metodą. Do-kinimas – kompiuterinis skaičiavimo metodas, kuomet keičiant ligando kris-talografinės struktūros konformaciją skaičuojama sąveikos energija tarp bal-tymo kristalografinės struktūros ir į baltymą įterpto ligando kristalografinės struktūros. Deja, šį baltymų-ligandų sąveikos skaičiavimo metodą dar reikia tobulinti.

Teorinės darbo dalies metu buvo kuriamas ir tobulinamas modelis, skirtas skaičiuoti baltymų-ligandų sąveiką, panaudojant SCORPIO 2.0 (http://scor-pio2.biophysics.ismb.lon.ac.uk) duomenų bazėje sukauptus kristalografinių struktūrų duomenis. Kristalografines struktūras atrinkome pagal pasirinktus kriterijus. Baltymų-ligandų sąveiką skaičiavome dokinimo metodu. Pasinau-dota modifikuota DOCK 6.6 (© Regents of the University of California) pro-grama. Varijuojant tarpatominių sąveikų modelio parametrus, buvo ieškoma geriausios teorinių ir eksperimentinių rezultatų koreliacijos. Kuo didesnis galimų derinių skaičius, tuo ilgiau vyksta kompiuteriniai skaičiavimai, todėl buvo sukurta keletas kompiuterinių modulių – automatizuotas parametrų kei-timas panaudojant nustatytą žingsnio konstantą, nustatantis atskirų parametrų kintamųjų rėžius, ir modulis, ieškantis geriausios teorinių ir eksperimentinių termodinaminių parametrų (jungimosi energijų, entalpijų) verčių koreliacijos.


DaUGIalUSČIų kIETakŪNIų ŠvIESOS ŠalTINIų SpEkTRINIO MaIŠYMOSI TYRIMaS

p. Eidikas1, a. Tuzikas1


Šviesos diodų sistemos yra puikus būdas taupyti elektros energiją. Tačiau naudojant daugiaspalvius šviesos diodų telkinius atsiranda papildoma pro-blema – spalvų maišymas. Siekiant išlaikyti maksimalų elektrinį našumą bei spalvos kokybę, reikalingi matematiniai skaičiavimai kiekvienos sistemos op-timizavimui.

Siekiant optimizuoti pasirinktą šviestuvą pasitelkta kompiuterinė progra-ma „TracePro“. Pasirinkimą lėmė programos galimybės atvaizduoti iš šaltinio išlėkusių spindulių sklidimą bei sąveikas su papildomais elementais. Patogi vartotojo sąsaja leidžia įvesti realiai gaminamų bei naudojamų šviesos diodų charakteristikas, siekiant kuo tiksliau atkurti realias sąlygas. Kompiuterinė programa spinduliuotės sklidimą skaičiuodavo pasitelkusi Monte Carlo meto-dą. Sistemos optimizavimui panaudota į programą integruota paprogramė, lei-džianti nustatyti pradines elemento vertes bei maksimalius nuokrypius nuo jų.

Eksperimentas pradedamas kompiuterinėje programoje suprojektuo-jant realios lempos korpusą bei šviesos diodų telkinį, sudarytą iš dvidešimt keturių skirtingų spalvų šviestukų. Pasitelkus šviestukų gamintojo pateiktus duomenų lapus perkeltos diodų spektrinės bei kampinės spinduliuotės cha-rakteristikos. Panaudojus optimizacijos funkciją gautas kuo artimesnis baltai šviesai skirtingų spalvų diodų intensyvumas. Atlikus šviesos diodų telkinio paruošimą imtasi difuzoriaus, skirto užtikrinti gerą spalvų išsimaišymą opti-mizacijai. Difuzoriaus storis tiesiogiai proporcingas spalvų maišymo kokybei, tačiau atvirkščiai proporcingas pro jį praeinančios spinduliuotės kiekiui. Todėl labai svarbu pasiekti vartotojui priimtiną spalvos kokybę, išlaikant kuo didesnį elektrinį našumą. 1 paveiksle pavaizduotas difuzoriaus modelis optimizacijos lange. Parinkus spektrines pralaidumo bei spalvos sklaidymo charakteristikas, atitinkančias praktikoje naudojamą matinį plastiką, pradėta formos optimiza-


cija. Viršutinis difuzoriaus paviršius laikytas stacionariu, tuo tarpu apatinio pa-viršiaus centrinio taško padėtis judinta statmenai pagrindui kryptimi. Tai leido keisti difuzoriaus storį bei paviršiaus kreivumo spindulį.

1 pav. Optimizacijai naudoto difuzoriaus modelis.

Programiškai keičiant difuzoriaus storį, kiekvienai pozicijai skaičiuoti spinduliuotės galios, krintančios į ekraną, esantį už 2 metrų nuo šaltinio, bei spalvinio taško tolygumo koeficientai. Gautas optimalus difuzoriaus storis, ati-tikęs 0,4434 cm.


pIGMENTų IR BalTYMų kOMplEkSų EkSITONINIO MODElIO paRaMETRų OpTIMIzavIMaS

v. Eimontas1, O. Rancova1, D. abramavičius1

1Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas

Fotosintezė yra iki šiol nepažabotas gamtos reiškinys, kuris galėtų tapti nauju energijos šaltinu. Fotosintetiniai augalai ir bakterijos turi pigmentus ir baltymi-nius agregatus, sudarančius šviesos surinkimo kompleksus. Pati šviesos sugertis – fizikinis reiškinys ir nors augalų pigmentų sugerties spektrai yra išmatuoti, juos paaiškinti yra gana sudėtinga, kadangi patys kompleksai yra sudaryti iš tūkstan-čių atomų, o pačių kompleksų eksperimento metu bandinyje yra ne vienas. Aiški-nant sugerties spektrų kilmę bandomi apskaičiuoti parametrai, su kuriais teorija kuo labiau atitinka realybę.

Darbo tikslas – parašyti lanksčią programą, kuri padėtu rasti netiesinio ryšio parametrus, lemiančius sugerties spektro formą [1,2]. Tai atliekama keičiant teo-riškai suskaičiuoto spektro parametrus, kol skirtumas tarp skaičiavimų ir ekspe-rimentinių duomenų tampa kuo mažesnis. Ši programa turi veikti jau sukurtoje spektrinių charakteristikų skaičiavimo programų paketų aplinkoje [3].

Tiriamajame darbe fotosintetinius kompleksus nusako Frenkelio eksitoni-nio modelio hamiltonianas, aprašantis atskirų pigmentų sužadinimus ir sąveiką tarp jų, šuolių tarp būsenų dipoliniai momentai. Spektrinę formą nulemia įvai-rios fliuktuacijos, vykstančios fotosintetiniuose kompleksuose [4]. Spektroskopi-nio vyksmo atžvilgiu fliuktuacijos yra skirstomos į lėtąsias (statinė netvarka) ir greitąsias (dinaminė netvarka). Statinė netvarka aprašoma įvedant hamiltoniano diagonalinių ir nediagonalinių elementų atsitiktinius nuokrypius pagal Gauso pasiskirstymą ir atliekant ansamblinį vidurkinimą. Dinaminė netvarka atspin-di visos baltymų ir pigmentų sistemos vibracinius laisvės laipsnius ir aprašoma spektrinio tankio pagalba. Šios netvarkos yra tiesiogiai neišmatuojamos ekspe-rimento metu, nes jos tarpusavyje yra persipynusios ir neatsiejamos. Būtent šias netvarkas aprašančius parametrus bandyta modeliuoti šio darbo metu. Frenkelio eksitoninio modelio hamiltonianas ir pigmentų šuolių dipoliniai momentai op-timizuojami atskirai, dėl to šiame darbe jie nebuvo skaičiuojami.

Modelio parametrai, nulemiantys statinę netvarką, yra skirtingų pigmentų sužadinimo energijų Gauso pasiskirstymo dispersijos, o dinaminę netvarką – skirtingų pigmentų sąveikos stipris su spektriniu tankiu. Šie parametrai turi


netiesinį saryšį su galutiniu spektru ir jų galiojimo sritys yra skirtingos. Dėl šių priežasčių atsiranda papildomi apribojimai parametrų optimiza-vimo algoritmams.

1 pav. Naudojamas spektrinis tankis.

Optimizavimas buvo atlieka-mas ieškant mažiausio kvadratų skirtumo tarp spektro taškų eksperimente ir teoriniame modelyje. Mažiausias skirtumas ieškotas naudojant nuolydžio algoritmą daugiadimensiniams dau-giakampiams (angl. Downhill Simplex Method in Multidimensions) [5].

Šiuo metu programa taikoma tiesiniam sugerties spektrui. Dvimačiai tre-čios eilės netiesinio atsako spektrai atskleidžia daugiau informacijos apie sta-tinės ir dinaminės netvarkos tarpusavio saryšius, taigi darbas bus plėtojamas siekiant pritaikyti parašytą optimizavimo programą taip pat ir dvimačiai spek-troskopijai.

literatūra[1] van Amerongen, h.; Valkūnas, L.; van Grondelle, R. Photosyntetic excitons; (World

Scientific: Singapore, New Jersey, London, hong Kong, 2006); p 590.[2] Mukamel, S. Principles of Nonlinear optical Spectroscopy; (Oxford University Press,

Oxford, New York. 1995). p 543.[3] Abramavicius, D.; Palmieri, B.; Voronine, D. V.; Šanda, F.; Mukamel, Coherent

Multidimensional Optical Spectroscopy of Excitons in Molecular Aggregates; Quasiparticle versus Supermolecule Perspectives, S. Chem Rev. 2009, 109, 2350

[4] Pajusalu M.; Ratsep M.; Trinkunas G.; Freiberg, A., Davydov Splitting of Excitons in Cyclic Bacteriochlorophyll a Nanoaggregates of Bacterial Light-harvesting Complexes between 4.5 and 263 K, ChemPhysChem, 12, 634–644 (2011).

[5] Press, William h. et al. Numerical recipes in c: The art of Scientific computing. Cambridge: Cambridge University Press, 1992, 1233 p.


ŠaRMINIų ŽEMIų METalų MOlIBDaTų SINTEzĖ IR apIBŪDINIMaS

R. Gegevičius1, G. Braziulis1, a. Žalga1

1 Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas

Pastaraisiais metais pastebimas didelis susidomėjimas įvairiais metalų mo-libdatais (MgMoO4, CaMoO4, SrMoO4, BaMoO4, PbMoO4, EuMoO4 ir t.t.) dėl jų plataus pritaikymo lazerių, šviestukų, aukštos energijos detektorių ir deguo-nies jonų laidininkų gamyboje. Todėl nenuostabu, jog detalūs šių medžiagų savybių struktūriniai, elektriniai ir optiniai tyrimai svarbūs šių dienų moksle ir pramonėje. Ypatingas dėmesys skiriamas šių medžiagų pritaikymui, dėl aiškios ir patvarios molibdatų kristalinės struktūros, kuri įgalina dėti priemaišas arba dalinai keisti MMoO4 (M = šarminių žemių metalas) junginių sudėtį pilnai išlaikant struktūrinius dėsningumus. Dėl šios priežasties daugelis šarminių že-mių metalų molibdatų yra perspektyvios medžiagos įvairių optinių ir elektri-nių savybių gavimo aspektu.

Šiuo metu galima išskirti ženklų susidomėjimą ir plonų sluoksnių gamy-bos technologijomis, kurios taikomos daugelyje šiuolaikinių mokslinių tyrimų srityse, t. y. chemijoje, fizikoje biochemijoje, elektronikoje ir pan. Plonasluoks-nės vandeniniu zolių-gelių metodu nusodintos dangos pasižymi savitomis me-chaninėmis, optinėmis ar apsauginėmis savybėmis, be to, šis metodas – pigus, prieinamas ir draugiškas aplinkai (vandeninė terpė sumažina sintezėje naudo-jamų junginių toksiškumą ir agresyvumą).

Nustatyta, jog tuo pačiu sintezės metodu susintezuoti keraminiai junginiai ir ploni sluoksniai ant skirtingų paviršių pasižymi nevienodomis struktūrinė-mis ir fizikinėmis savybėmis, todėl šio mokslinio tyrimo metu buvo sukurta paprasta, pigi ir efektyvi technologija, kuri leidžia suformuoti vienalytes ho-mogeniškas šarminių žemių metalų molibdatų plonasluoksnes dangas. Taip pat šiame darbe palygintos gautų dangų struktūrines ir paviršiaus morfolo-gines savybes su milteliniais šių junginių pavyzdžiais. Šiuo atveju buvo sinte-zuojami MgMoO4, CaMoO4, SrMoO4 ir BaMoO4 mišrūs oksidai vandeniniu


zolių-gelių sintezės metodu. Taip pat optimizavus sintezės parametrus buvo formuojami šarminių žemių metalų molibdatų ploni sluoksniai ant stiklinių padėklų. Susintezuotų pavyzdžių kristališkumas tirtas rentgeno spindulių dif-rakcijos (XRD) metodu, paviršiaus morfologija – skenuojančiuoju elektroni-niu mikroskopu (SEM), o tarpinių reakcijos produktų terminis skylimas – ter-mogravimetru ir diferenciniu skenuojančiuoju kalorimetru (TG/DSC).

literatūra[1] A. zalga, z. Moravec, J. Pinkas, A. Kareiva. J Therm Anal Calorim., 2011, 105,

3-11.[2] K. Tonsuaadu, A. zalga, A. Beganskiene, A. Kareiva. J Therm Anal Calorim., 2012,

110, 77-83.


MOlEkUlINIų STIklų SU kaRBazOlO ChROMOFORaIS BEI REakTYvIOMIS

FUNkCINĖMIS GRUpĖMIS SINTEzĖ IR SavYBĖS

J. Grigaliūnas1, E. Stanislovaitytė1


Šiuo metu organiniams šviesos diodams yra skiriams didelis dėmesys dėl jų panaudojimo galimybių. Vienas pagrindinių iššūkių tobulinant naujos kar-tos organinius šviesos diodus yra lengvai sutinklinamų ir termiškai stabilių krūvius pernešančių junginių su pagerintomis multifunkcinėmis savybėmis modeliavimas ir sintezė. Mokslinės praktikos metu buvo susintetinti du bikar-bazolilpropanolio fragmentą turintys junginiai su viniloksietil- ar vinilfenil- funkcine grupe. Jie galėtų būti pritaikyti kaip elektrofoforescuojančių organi-nių šviesos diodų emisinių sluoksnių matricos.

1 pav. Bikarbazolilpropanolio monomerų su viniloksietil- ir vinilfenil funkcinėmis grupėmis sintezė: (a) - karbazolas, KOh, Na2SO4, EMK, T=70-80°C; (b) - 2-chloretilvinileteris, natrio tert-butoksidas, tetrabutilamonio hidrosulfatas, Ar atm.; (c) - 4-vinilbenzil chloridas, natrio tert-butoksidas, tetrabutilamonio hidrosulfatas, EMK, T=70-80°C.

Monomerai gauti, atlikus dviejų pakopų sintezę, kurios schema pateikta 1 pav. Epoksipropilkarbazolui reaguojant su 9H-karbazolu šarminėje termėje

N

O

N

NOH

N

NO

N

NO O

a

b

c

1

2


etilmetilketone 70-80°C temperatūroje gautas dikarbazolilpropanolis. Jį vei-kiant 4-vinilbenzil chloridu etilmetilketone (EMK) 70-80°C temperatūroje, esant stipriai bazei natrio tret-butoksidui ir tarpfaziniam katalizatoriui tetra-butilamonio hidrosulfatui, gautas monomeras 2 (išeiga 60-70 %). Vykdant al-kilinimo reakciją su 2-chloretilvinileteriu tokiomis pačiomis reakcijos sąlygo-mis, gauta maža produkto išeiga. Todėl ši reakcija pakartotinai atlikta masėje inertinėje aplinkoje, gauta 45 % monomero 1 išeiga. Visi produktai buvo gry-ninti kolonėlinės chromatografijos metodu. Tiksliniai produktai iškristalinti iš eliuento.

Susintetintų junginių struktūros patvirtintos branduolių magnetinio rezo-nanaso ir infraraudonosios spektroskopijų metodais. Gauti junginiai yra gerai tirpūs įprastiniuose organiniuose tirpikliuose, tokiuose kaip tetrahidrofuranas, chloroformas, acetonas ir kiti.

Gauti monomerai polimerinti katijoninės polimerizacijos tirpale būdu, naudojant Iterbio (III) trifluormetano sulfonatą kaip iniciatorių. Gauti linijinės struktūros polimerizacijos produktai, tirpūs tetrahidrofurane.


NaUJų DaUGIaNaRIų aNTRaCENO IR kaRBazOlO DaRINIų OlED TEChNOlOGIJOMS OpTINIų

SavYBIų TYRIMaS

p. Imbrasas1, a. Miasojedovas2

1Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas 2Vilniaus universitetas, taikomųjų mokslų institutas

Organinės medžiagos užima vis didesnę puslaidininkių optoelektroni-kos prietaisų rinkos dalį. Šiuo metu sparčiai plėtojamos organinių šviestukų (OLED), saulės celių, plastikinės elektronikos, organinių jutiklių gamybos technologijos. Šių optoelektronikos prietaisų gamyboje naudojami keli skir-tingas funkcijas atliekantys sluoksniai. Praktiškai neribotos organinės sintezės galimybės leidžia kurti vis sudėtingesnes molekulines sistemas, įgalinančias sumažinti naudojamų sluoksnių kiekį, tačiau jų platesni taikymai neįmanomi be detalaus fotofizikinių savybių supratimo.

Studentų mokslinės praktikos metu buvo atlikti išsamūs įvairių 1,5-di-pakeisti 11-oksa-3-aza-3h-3-alkil- (arba aril-) dibenzo[a,m]indeno [2,1,7,6-ghij]pleiadeno darinių (NOP) fluorescencijos savybių tyrimai. NOP dariniai yra nauja klasė karbazolo ir dviejų antraceno molekulių orto kondensuotos sistemos darinių. Šie dariniai dar niekur neskelbti ir neaprašyti literatūroje. Darbo tikslas buvo charakterizuoti šių medžiagų optines savybes ir rasti po-tencialią taikymo sritį panaudojant organiniuose šviestukuose, saulės celėse ar jutikliuose. Iš viso medžiagų serijoje buvo 9 medžiagos, NOP 1-9 (1 pav.) su skirtingais pakaitais, kur NOP 5-9 turėjo konjuguotus pakaitus. Buvo atlikti sugerties ir emisijos spektrų, fluorescencijos gesimo kinetikų, kvantinės išeigos matavimai, taip pat poliškumo tyrimas ir koncentracinio fluorescencijos gesi-nimo tyrimai polistireno matricoje. Šiems matavimams atlikti reikėjo pasida-ryti 10-3 g/mol koncentracijos tirpalus, lieti grynus ir skirtingų koncentracijų polistirene sluoksnius.


1 pav. NOP 2-9 struktūrinės formulės

Sugertyje matomi būdingi požymiai antracenų ir karbazolo pakaitams, pir-mieji du vibroniniai pakartojimai mažesnių energijų pusėje būdingi antraceno dariniams (pastebimas toks pats 160 meV energetinis atstumas tarp vibronų), o gana intensyvi sugerties juosta didesnių energijų pusėje yra būdinga karba-zolo dariniams. Sugerties spektruose pastebimas apie 10 nm poslinkis įvedus konjuguotus pakaitus, kas taip pat lemia ir beveik dvigubai išaugusį ekstincijos koeficientą. Emisijos spektras bestruktūris, tai lemia gana lankstus molekulės karkasas. Matavimų rezultatai parodė, jog NOP dariniai pasižymi nedidele kvantine išeiga (~4%-12%), tačiau ji padidėja 2–3 kartus įvedus konjuguotus pakaitus. Junginių be pakaitų fluorescencijos gesimo kinetikos yra gana ilgos (~9ns-12ns), o įvedus konjuguotus pakaitus dar pailgėja. Fluorescencijos kvan-tinio našumo padidėjimas yra sąlygotas spartesnės spindulinės rekombinacijos, kas, tikėtina, yra sąlygota padidėjusio šuolio dipolinio momento dėl išplitusios konjugacijos į pakaitus. Mažo dipolinio momento tirpiklyje (toluene) emisijos spektre matoma vibroninė struktūra, o didelio dipolinio momento tirpiklyje (DMF) emisijos spektras išsiplėtęs ir bestruktūris, juostos maksimumas pasi-slinkęs į ilgųjų bangų pusę per ~20nm. Tai būdinga krūvio pernašos būsenų fluorescencijai. Atlikus fluorescencijos koncentracinio gesinimo matavimus polistireno matricoje nustatyta, kad šakotesni šoniniai pakaitai užtikrina ne tokį glaudų molekulinį pakavimąsi. Praktikos pabaigoje buvo pastebėtas NOP darinių tirpalų jautrumas dienos šviesai – pasikeisdavo fluorescencijos bangos ilgis. Ši NOP darinių savybė gali būti pritaikyta šviesos jutikliams.


MIkROkaMEROS, SkIRTOS vIENETINIų ląSTElIų ElEkTROpORaCIJaI IR MaNIpUlIavIMUI

NaNOlYGYJE, kŪRIMaS IR TYRIMaI

l. Jagintavičius1, v. Snitka2

1 Vilniaus universitetas2 Kauno technologijos universitetas

Ląstelę veikiant stipriu (iki 300 kV/cm) elektriniu lauku, galima padidin-ti membranos pralaidumą įvairioms molekulėms ir jonams. Reiškinys plačiai taikomas ląstelės biologijoje, biotechnologijoje, o taip pat biomedicinoje [1, 2]. Metodas realizuojamas fiksuoto tūrio kiuvetėje su dviem elektrodais, ją užpil-dant ląstelių suspensija su vaistu ir veikiant elektriniais impulsais [3]. Realizuo-jant metodą, kartais dalis ląstelių žūva arba yra lizuojamos dėl elektrinio lauko ar/ir aukštos temperatūros poveikio. Be to, daugeliu atveju, elektroporacijos metodas realizuojamas pakeitus pradinę ląstelių būseną – iš monosluoksniu kultivuojamų prilipusių prie flakono dugno ląstelių, elektroporacijai yra ruo-šiama jų suspensija. Tai neatitinka natūralių sąlygų. Ląstelių monosluoksnio elektroporacijos metodas yra tinkamesnis dėl keleto priežasčių: elektrinio im-pulso metu mažiau pažeidžiami ląstelių paviršiaus baltymai, išsaugomas mem-branos citoskeleto vientisumas, todėl svetimos medžiagos įvedimas į ląsteles gali būti efektyvesnis [4].

Mokslinė praktika buvo skirta mikrokameros, skirtos vienetinių monos-luoksnio ląstelių elektroporavimui, sukūrimui ir tyrimams. Darbo pradžioje ląstelės buvo auginamos ant aliuminio, sidabro, aukso, vario, nerūdijančio plieno plokštelių, norint nustatyti labiausiai tinkamą medžiagą mikrokame-ros elektrodams, kurie turės tiesioginį sąlytį su ląstelėmis. Svarbu, kad nau-dojama medžiaga nebūtų toksiška ląstelėms. Taikant tradicinės mikroskopi-jos metodus nustatyta, kad daugiausia gyvų ląstelių išlieka ant auksu dengtų plokštelių, tad ši medžiaga ir buvo pasirinkta mikrokameros elektrodams kur-ti. Sekančio etapo metu buvo nustatinėjama, kuris metodas (fotolitografijos ar cheminio metalų ėsdinimo) labiau tinkamas mikrokamerai kurti. Nustatyta, kad labiau tinkamas yra fotolitografijos metodas. Šis būdas yra paprastesnis ir gautieji elektrodai yra taisyklingos formos. Fotolitografijai atlikti buvo naudo-jamas pozi-tyvinis fotorezistas, centrifuga, UV lempa bei sunertųjų elektrodų


šablonas (angl. interdigital electrodes). Sukurta kamera su skaidriomis 100–200 µm aikštelėmis, su ja galima dirbti natūraliose fiziologinėse sąlygose. Mikro-kamera buvo prijungta prie aukštos įtampos elektrinių impulsų generatoriaus ir oscilografo. Naudojantis šia aparatūra, atlikta kininio žiurkėno kiaušidžių (ChO) ląstelių elektroporacija. Elektroporacijos efektyvumui įvertinti buvo naudojami meso-tetra-4-sulfonato porfirino ir kalceino fluoroscencinių dažų tirpalai.

1 pav. Kalceino dažų fluorescencijos stebėjimas kininio žiurkėno kiaušidžių (ChO) ląstelėse, kurios elektroporuotos praktikos metu sukurta mikrokamera.

Nustatyti, ar dažai pateko į ląsteles, buvo naudojamas fluorescencinis mi-kroskopas. Gautas ChO lastelių fluorescencinis vaizdas pateikiamas 1 pav. Ty-rimų metu nustatyta, kad sukurta mikrokamera yra funkcionali, su ja galima mikroskopijos ar Ramano spektroskopijos būdu stebėti vienetinėje ląstelėje vykstančius pokyčius elektrinio impulso metu.

literatūra[1] Teissie, J., Golzio, M. et al. Biochim Biophys acta, 2005, 1724(3): 270–280.[2] hofmann, G.A., Evans, G.A. ieee eng. Med. Biol, 1986, 12, 6–25.[3] zheng, Q., Chang, D.C. Biochem. Biophys. acta, 1991, 1088, 104–110.[4] Raptis, L, Firth, K.L. Methods Mol Biol, 2008, 423, 61–76.


aTOMINIų JONų vaNDENINIų TIRpalų MOlEkUlINĖS DINaMIkOS SIMUlIaCIJOS

k. Jakubavičiūtė1, k. aidas1


Cheminių bei biocheminių mikroskopinių sistemų supratimas itin išaugo pradėjus taikyti kompiuterines simuliacijas. Molekulinės dinamikos simuliacijos yra vienas detaliausių molekulinės simuliacijos metodų, apskaičiuojančių judėji-mą kiekvienos individualios dalelės sudėtingoje sistemoje. Niutono judėjimo lyg-tys, aprašančios taško koordinates bei momentą, ir periodinės kraštinės sąlygos pritaikomos itin dideliam dalelių skaičiui klasteryje, norint gauti informaciją apie dalelių fliuktuacijas bei struktūrinius pokyčius, dinamines bei termodinamines savybes. Šio metodo privalumas yra tas, jog jis suteikia galimybę detaliai ir efek-tyviai apibūdinti visus mikroskopinius cheminių sistemų vyksmus.

Šiame darbe buvo vykdomos atominių Na+, Li+, Mg+2, Al+3 ir Cl- jonų vande-ninių tirpalų klasikinės molekulinės dinamikos simuliacijos, siekiant ištirti van-dens molekulių pasiskirstymo ir dinamikos ypatumus artimojoje jonų aplinkoje ir jų jautrumą tarpmolekulines sąveikas aprašančiam jėgų lauko tipui. Simulia-cijoms vykdyti buvo pasirinkti dviejų tipų, tarpmolekulines sąveikas aprašantys, potencialai: (i) Kuloninis ir Lenardo-Džonso bei (ii) Kuloninis ir Lenardo-Džon-

so poliarizuojamas poten-cialai. Naudojamo vandens jėgų laukai buvo parinkti nepoliarizuojami TIP3P [1], TIP4PEw[2], TIP5P [3] bei poliarizuojami Ahlstrom [4], POL3 [5] bei modifikuotas Ahlstrom jėgų laukai.

1 pav. Radialinė pasiskirstymo funkcija nepoliarizuojamame jėgų lauke (Na-O).


Darbo metu buvo apskaičiuotos radialinio pasiskirstymo funkcijos bei koordinacijos skaičiai. Vykdant simuliacijas su Na+ ir Li+ katijonais gavome re-zultatus, artimus eksperimentiniams. Natrio simuliacijų koordinacijos skaičius tiek poliarizuojamu atveju, tiek nepoliarizuojamu yra tarp 5–6. Ličio atveju vandens molekulės pirmame slovataciniame sluoksnyje yra linkusios išsidėstyti tetraedriškai, tad koordinacijos skaičius yra 4. Pastebėta, jog medžiagos pir-mojo solvatacinio sluoksnio intensyvumas priklauso nuo pasirinktų jėgos lauko parametrų, nors radialinio pasiskirstymo funkcijos kokybiškai atrodo panašiai, žr. 1 pav.

Magnio ir aliuminio simuliacijose stebimas labiau struktūrizuotas van-dens molekulių pasiskirstymas aplink katijoną nei monovalentinių Na+ ir Li+ jonų atveju. Taip yra dėl šių katijonų didesnio krūvio. Mg+2 ir Al+3 tirpaluose dalelės iš pirmo solvatacinio sluoksnio į antrąjį (ir atvirkščiai) migruoja kur kas rečiau. Koordinacijos skaičius tiek magnio, tiek aliuminio yra 6. Magnio tirpalo atveju, geriausias struktūrinių rezultatų sutapimas su eksperimentiniais duomenimis buvo gautas parinkus TIP5P potencialą vandeniui ir Allner ir kt. [6] išvystytą jėgų lauką magniui.

Simuliacijų metu taip pat buvo stebimas vandens molekulių pasiskirsty-mas aplink chloridą. Pastebėta, jog Cl- anijono pirmojo solvatacinio sluoksnio koordinacijos skaičius yra apie 6,7. Jis šiek tiek varijuoja, priklausomai nuo pasirinkto jėgų lauko tipo.

literatūra[1] Jorgensen, W. J. am. chem. Soc, 1981, 103, 335.[2] horn, h., Swope W., Pitera J., Madura J., Dick T., hura G. head-Gordon T. J.

chem. Phys, 2004, 120, 9665-9678.[3] Mahoney, M., Jorgensen, W., J. chem. Phys, 2000, 112, 8910.[4] Ahlstrom, P., Wallqvist, A., Engstrom S., Johnsson B. Molecular Physics, 1989, 68,

No. 3, 563-581.[5] Caldwell, J., Kollman P. J. Phys. chem, 1995, 99, 6208-6219.[6] Allner, O., Nilsson, L., Villa A. J. chem. Theory comput, 2012, 8, 1493-1502.


pRIkaBINTų lIpIDINIų MEMBRaNų DEFEkTIŠkUMO TYRIMaS aTOMINĖS JĖGOS

MIkROSkOpIJa

l. kačenauskaitė1, M. Jankunec2

1 Vilniaus universitetas, Gamtos mokslų fakultetas2 Vilniaus universitetas, Biochemijos institutas

Įvadas. Plazminė membrana – viena svarbiausių ląstelės dalių, kontroliuo-janti sudėtingus medžiagų ir energijos srautus į ląstelę ir iš jos. Detaliai ištirti tokias kompleksiškas ir daugiafukcines struktūras in vivo yra labai sunku, tačiau tyrimai rodo, kad įmanoma sukurti sintetines, prikabintas membranas, kuriose įterpus membraninius baltymus galima suformuoti modelines struktūras, nau-dojamas biojutiklių, ląstelių atpažinimo ar vaistų pernašos sistemų tyrimuose.

Tikslas. Siekiant detaliau ištirti membraninių baltymų saveiką, įsiterpimą prikabintoje membranoje bei tai lemiančius veiksnius, buvo ieškomos optima-liausios sąlygos kokybiškam baltymo vaizdinimui atominės jėgos mikroskopijos (AJM, Dimension Icon, Bruker, JAV) metodu. Darbo metu buvo sukonstruoti sa-vitvarkiai monosluoksniai (SMS) ant aukso sluoksniu (10–80 nm storio) dengtų paviršių ir tirta:

• SMS sudarančių β-merkaptoetanolio (β-ME) ir 20-tetradeciloksi-3,6,9,12,15,18,22-heptaoksaheksatrikontano-1-tiolio (WC14) skirtingų tarpusavio santykių įtaka membranos formavimuisi;

• membraną sudarančio sotaus lipido 1,2-difitanoil-sn-glicero-3-fosfo-cholino (DFFch) koncentracijos įtaka membranos defektiškumui;

• membraninio baltymo α-hemolizino įsiterpimas membranoje ir re-konstitucijos pokyčiai bėgant laikui. Baltymų rekonstitucijai membra-noje dažniausiai reikia pomembraninio sluoksnio, todėl membranos liejamos ant sudarytų SMS paviršių.

Metodinė dalis. Buvo paruošti 0,2 mM SMS tirpalai izopropanolyje, kuriuo-se β-ME ir WC14 sudaro tam tikrus molinius procentinius santykius. SMS jau su 30 % WC14 sudaro gerai supakuotą paviršių, kuris tinkamas bioimituojančios membranos liejimui. AJM matavimai atlikti tapšnojimo režimu ore ir skystyje (fosfatinis buferis (ph 7,4) arba švariame vandenyje (MilliQ, 18,2 MΩ·cm), nau-dojant įvairaus minkštumo ir galiuko dydžio adatas (FESP, SNL, ScanAsystFluid (Bruker, JAV)).


Rezultatai

• β-ME ir WC14 sudaro kovalentinius ryšius su paviršiaus aukso atomais. Susiformuoja savitvarkis monosluoksnis, kurio lygumas (žr. 1 lentelę) priklauso nuo WC14 ir β-ME tarpusavio koncentracijų santykio.

• Pagal paviršiaus šiurkštumo faktorių matyti, kad lygiausia membrana su-siformuoja ant WC14:β-ME=50:50, kai naudojama 10 mM DFFCh kon-centracija. Naudojant 2 mM DFFCh susidaro defektiška membrana, o 1,5 mM ant SMS susiformuoja pavienės, įvairaus dydžio vezikulės [1].

• į susidariusią membraną (WC14:βME=50:50, 10mM DFFCh) įvedus toksiną α-hemoliziną, baltymas įsiterpia į membraną ir sudaro statinės formos nanoporas [2]. AJM nustatyti dažniausiai 70–500 nm dydžio klasteriai, kurie laikui bėgant kaupiasi ir sudaro dar didesnes baltymo sankaupas.

SMS (WC14 ir β-ME molių santykis)30:70 50:50 60:40

Membraną formuojančio

DFFCh koncentracija

1,5 mM - 30,5 nm 1,354 nm

2 mM - 0,355 nm 0,410 nm

10 mM 0,828 nm 0,361 nm 0,374 nm

Prieš užliejant membraną 0,801 nm 0,583 nm 0,635 nm

1 lentelė. Paviršiaus šiurkštumo faktoriaus priklausomybė nuo savitvarkio monosluoksnio (WC14 ir β-ME) ir DFFCh koncentracijų.

Be didelių dydžių baltymo klasterių buvo rasta mažesnių, teorinį [2] α-hemolizino dydį ir struktūrą membranoje atitinkančių dalelių (žr. 1 pav.). Da-lelių pjūviuose aiškiai išreikštas aukščio mažėjimas viduryje. Tikėtina, kad tai yra toksino formuojamo kanalo pjūvis. Galima patvirtinti porų susidarymą ir kitais metodais, tačiau AJM duomenys tikslaus atsakymo nepateikia.

1 pav. Baltymo α-hemolizino įterpimas į dirbtinę membraną. (A) paviršiaus topografinis vaizdas (1 μm x 1 μm) ir (B) α-hemolizino formuojamų porų pjūviai.


Rezultatai

• β-ME ir WC14 sudaro kovalentinius ryšius su paviršiaus aukso atomais. Susiformuoja savitvarkis monosluoksnis, kurio lygumas (žr. 1 lentelę) priklauso nuo WC14 ir β-ME tarpusavio koncentracijų santykio.

• Pagal paviršiaus šiurkštumo faktorių matyti, kad lygiausia membrana su-siformuoja ant WC14:β-ME=50:50, kai naudojama 10 mM DFFCh kon-centracija. Naudojant 2 mM DFFCh susidaro defektiška membrana, o 1,5 mM ant SMS susiformuoja pavienės, įvairaus dydžio vezikulės [1].

• į susidariusią membraną (WC14:βME=50:50, 10mM DFFCh) įvedus toksiną α-hemoliziną, baltymas įsiterpia į membraną ir sudaro statinės formos nanoporas [2]. AJM nustatyti dažniausiai 70–500 nm dydžio klasteriai, kurie laikui bėgant kaupiasi ir sudaro dar didesnes baltymo sankaupas.

SMS (WC14 ir β-ME molių santykis)30:70 50:50 60:40

Membraną formuojančio

DFFCh koncentracija

1,5 mM - 30,5 nm 1,354 nm

2 mM - 0,355 nm 0,410 nm

10 mM 0,828 nm 0,361 nm 0,374 nm

Prieš užliejant membraną 0,801 nm 0,583 nm 0,635 nm

1 lentelė. Paviršiaus šiurkštumo faktoriaus priklausomybė nuo savitvarkio monosluoksnio (WC14 ir β-ME) ir DFFCh koncentracijų.

Be didelių dydžių baltymo klasterių buvo rasta mažesnių, teorinį [2] α-hemolizino dydį ir struktūrą membranoje atitinkančių dalelių (žr. 1 pav.). Da-lelių pjūviuose aiškiai išreikštas aukščio mažėjimas viduryje. Tikėtina, kad tai yra toksino formuojamo kanalo pjūvis. Galima patvirtinti porų susidarymą ir kitais metodais, tačiau AJM duomenys tikslaus atsakymo nepateikia.

1 pav. Baltymo α-hemolizino įterpimas į dirbtinę membraną. (A) paviršiaus topografinis vaizdas (1 μm x 1 μm) ir (B) α-hemolizino formuojamų porų pjūviai.

literatūra[1] Kwak, K.J, Valincius G., hu, X., Wen X., Lee, A., Yu, B., Lu W., Vanderah, D., Lee, L.J.

langmuir 2010, 26 (23), 18199-18208.[2] Song, L, hobaugh, M.R, Shustak, C, Cheley, S, Bayley, h, Gouaux, J.E. Science 1996,

274, 1859-1866.


FUNkCIJOS, aTvIRkŠTINĖS DalIklIų FUNkCIJaI, vIDUTINĖ REIkŠMĖ aRITMETINĖSE pROGRESIJOSE

l. kaziulytė1, R. Garunkštis1


1915 m. S. Ramanujan [1] paskelbė formulę

kur Aj yra tam tikros konstantos,

X artėja į begalybę, τ(n) žymi skaičiaus n daliklių skaičių, o N≥0 yra fiksuo-tas natūralusis skaičius. Išraiška (1) pilnai buvo įrodyta 1922 m. B.M. Wilson‘o [2]. Bendrąjį atvejį (su τk(n) vietoje τ(n)) išnagrinėjo A. Ivic [3] 1977-aisiais.

Neseniai A. Sedunova [4] apibendrino (1) tardama, kad n priklauso trum-pam sumavimo intervalui, t.y. intervalui x< n ≤ x+h, kai x→+∞ ir , kur , o N≥0 yra fiksuotas natūralusis skaičius:

Čia simboliai An=An(k) yra tam tikros teigiamos konstantos, priklausan-čios tik nuo n ir k. Konkrečiau,

kur

yra hipergeometrinė funkcija.


Mokslinės praktikos darbo metu apibendrinome (2) tardami, kad n pri-klauso aritmetinei progresijai a+lm, m trumpame intervale. Čia a ir l yra tarpusavyje pirminiai skaičiai. Atskiru atveju, kai l=1 gauname sumą, apskai-čiuotą A. Sedunovos.

Mūsų tikslas buvo įrodyti žemiau pateiktą teoremą.Teorema. tarkime N≥0 yra fiksuotas natūralusis skaičius, a , l , a ir l yra

tarpusavyje pirminiai. tuomet asimptotinė formulė

yra teisinga kai x→+∞ ir , kur , f yra eulerio funkcija.Čia Bm, m=0..N yra tam tikros konstantos, priklausančios tik nuo m, k, a ir

l. apskaičiavome, jog

kur F yra hipergeometrinė funkcija (2), o c žymi Dirichlet charakterį modu-liu l .

Iš šios teoremos, kai k=2, išplaukia sekantis teiginys.Išvada. asimptotinė formulė

kur h tenkina sąlygas , yra teisinga su visais N≥0, N . Teoremą įrodėme naudodami kontūrinį integravimą.

literatūra[1] Ramanujan, S. Some formulae in the analytic theory of numbers. Messenger, 1915,

45, 81-84 psl.[2] Wilson, B. M. Proofs of some formulae enunciated by ramanujan. Lond. M. S.

Proc., 1922, 21, 235-255 psl.[3] Ivic, A. on the asymptotic formulae for some functions connected with powers of the

zeta function. Mat. Vesn., 1977, 14, 79-90 psl. [4] Sedunova, A. on the mean values of some multiplicative functions on the short

interval, ArXiv:1302.0471.


TITaNO OkSIDO plONaSlUOkSNIų DaNGų SINTEzĖ paNaUDOJaNT kOMERCINIUS IR

laBORaTORIJOS SąlYGOMIS SUSINTETINTUS DOpMa TURINČIUS pOlIMERUS

M. kirsnytė1, E. Garškaitė1


Titano oksidas (TiO2) pasižymi unikaliomis fizikinėmis ir cheminėmis sa-vybėmis. TiO2 yra geras puslaidininkis, chemiškai stabilus ir netoksiškas [1]. Taigi TiO2 dangos yra linkusios pasižymėti antimikrobinėmis, priešrūkinės (ang. antifogging) savybėmis ir fotocheminėmis savybėmis [2,3]. Taip pat, TiO2 dangos vienu metu gali būti hidrofiliškos ir jų paviršiuje gali vykti fotoka-talizinės reakcijos [4]. TiO2 nusodinimui yra naudojama daug įvairių sintezės metodų, tačiau vienas iš populiaresnių yra skystos fazės nusodinimo metodas.

Šiame darbe bus pateikti nusodintų TiO2 plonasluoksnių dangų su įvairiais polimerų tirpalais rezultatai. Stebimas TiO2 poveikis polimerų tirpalų hidro-filiškumui. Gautos TiO2 suspensijos buvo tiriamos naudojant dinaminės švie-sos skaidos (DLS) analizės aparatūrą. Sintetinami katecholinių grupių turin-tys dopaminmetakrilamido (DOPMA) įvairių koncentracijų ko-ter-polimerai ir maišomi su TiO2 suspensija, stebima sedimentacija. DOPMA kopolimerai buvo pasirinkti dėl savo hidrofiliškumo savybių. Taip pat plonasluoksnėms dangoms gauti buvo panaudoti ir komerciniai PVA ir PEG polimerai, pasi-rinktos įvairios molekulinės masės. Plonasluoksnėms dangoms gauti buvo pa-sirinktas „dip-couting“ metodas. Dangos buvo nusodintos ant silicio ir F:SnO2 dengtų stiklo padėklų. Iškaitintų dangų morfologiniai ir struktūriniai ypatu-mai bei cheminė sudėtis buvo tiriami skenuojančios elektroninės mikroskopi-jos/ energijos dispersijos spektroskopijos (SEM/EDX) ir rengeno difrakcinės analizės (XRD) metodais. 1 pav. pateikta TiO2 „dip-couting” metodu padengtos dangos (3 sluoksnių ant silicio padėklo) SEM nuotrauka ir XRD difraktograma, kai buvo naudotas PVA (49 000 molekulinės masės) polimeras.


Gautų rezultatų analizė parodė, kad homogeniškiausios dangos gautos naudojant komercinį PVA (100 000 molekulinės masės). Taip pat rezultai pa-rodė, jog susintetinti DOPMA polimerai pagerina adheziją tarp naudoto pa-dėklo ir dangos.

1 pav. TiO2 „dip-couting” metodu padengtos dangos (3 sluoksnių ant silicio padėklo) SEM nuo-trauka esant x1800 didinimui (kairėje) ir XRD difraktograma (dešinėje). Naudotas polimeras - PVA 49000 molekulinės masės.

Monika Kirsnytė dėkoja už Lietuvos mokslo tarybos projekto „Studentų mokslinės veiklos skatinimas“ (VP1-3.1-ŠMM-01-V-02-003) paramą. Projek-tas yra finansuojamas pagal Žmogiškųjų išteklių plėtros veiksmų programos 3 prioritetą „Tyrėjų gebėjimų stiprinimas“ iš Europos socialinio fondo ir Lietu-vos Respublikos valstybės biudžeto lėšų.

literatūra[1] Xi, B., Verma, L. K., Li, J., Bhatia, C. S., Danner, A. J., Yang, h., zeng, h. C. acS

applied Materials & interfaces, 2012, 4, p. 1093−1102.[2] Teow, Y. h., Ahmad, A. L., Lim, J. K., Ooi, B.S. Journal of applied Polymer Science,

2013, p. 3184-3192.[3] Gao, Y., Koumoto, K. crystal Growth & Design, 2005, 5, p.1983- 2017.[4] Fujishima, A., Rao, T. N., Tryk, D. A. Journal of Photochemistry and Photobiology

c: Photochemistry reviews, 1, 2000, p. 1–21.


vIDINĖS kONvERSIJOS ĮTaka NESIMETRINIų aNTRaCENO DaRINIų OpTINĖMS SavYBĖMS

R. komskis1, T. Serevičius2

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas2 Vilniaus universitetas, taikomųjų mokslų institutas

Organinės optoelektronikos plėtrą ir svarbą žymi rinkoje atsirandantys nauji organinių molekulių pagrindu pagaminti puslaidininkiniai prietaisai: or-ganiniai šviestukai ir AMOLED vaizduokliai, organinės saulės celės ir kt. Spar-čiausiai besivystanti organinių šviestukų bei AMOLED vaizduoklių pramonė šiuo metu patiria daugybę iššūkių. Didžiausios problemos iškyla dėl žemo mė-lynojo OLED išorinio kvantinio našumo, jo fotostabilumo bei žalingo emisinio sluoksnio kristalizacijos proceso. Antracenai yra plačiai ištyrinėti singuletiniai spinduoliai [1], o jų išvestiniai dariniai yra vieni iš kandidatų [2] pakeisti šiuo metu naudojamus fosforescuojančius sunkiųjų metalų ligandų kompleksus (pvz. FIRPIC).

Šiame darbe buvo ištirtos naujų nesimetrinių antraceno darinių fotofi-zikinės savybės bei tinkamumas mėlynųjų šviestukų technologijoms. Darbe buvo analizuojami nesimetriniai antraceno dariniai su fenilo pakaitu antro-je pozicijoje ir aromatiniais pakaitais 2, 9, 10 antraceno pozicijose (1 lent.), susintetinti doc. P. Adomėno mokslinėje grupėje. Kuriant šiuos antracenus, buvo stengiamasi ne tik padidinti fluorescencijos kvantinį našumą (nepa-keisto antraceno fluorescencijos kvantinis našumas yra apie 24 % priklau-somai nuo tirpiklio) bet tuo pačiu ir išlaikyti gerą plonasluoksnių darinių amorfiškumą (nepakeisti antracenai yra plokščios molekulės, kurios efekty-viai kristalizuojasi).

2, 9, 10 pakeistųjų nesimetrinių antraceno darinių sugerties bei fluores-cencijos spektrai pasižymi tipine antraceno dariniams būdinga vibronine struktūra [3]. Fluorescencijos intensyviausi vibronai vyravo nuo 418 nm iki ~420 nm tirpaluose bei nuo 454 nm iki ~500 nm plonasluoksnėse plėvelėse. Bendraautorių atliktas kvantcheminis modeliavimas parodė, kad tirtų antra-


ceno darinių krūvio tankio pasiskirstymas hOMO ir LUMO orbitalėse ties antraceno fragmentu liko nepakitęs, tačiau įvestas į antrąją poziciją fenilo pakaitas dalį krūvio tankio pritraukė link savęs. Dėl to papildomai įvestas fe-nilo pakaitas į 2 antraceno poziciją išplečia π-konjuguotų elektronų sistemą, lyginant su 9,10-difenilantracenu, kas sąlygoja sugerties bei fluorescencijos spektrų raudonąjį poslinkį praskiestuose tirpaluose.

įvairių pakaitų įvedimas į 9 ir 10 antraceno molekulės pozicijas padidina šuolio momentą ir, tikėtina, mažina vidinės konversijos spartą (tai matoma iš sumažėjusios nespindulinės rekombinacijos trukmės), kas lemia išaugusį fluorescencijos kvantinį našumą iki 78 %. Tuo tarpu įvedus fenilo pakaitą į 2 antraceno poziciją fluorescencijos kvantinis našumas praskiestuose tirpaluo-se sumažėja iki 38–48,7 % dėl paspartėjusios nespindulinės rekombinacijos. Pažymėtina, jog nespindulinės rekombinacijos sparta nepriklauso nuo pa-kaitų 9 ir 10 pozicijose struktūros. Minėtas nespindulinių procesų paspartė-jimas gali būti siejamas su krūvio tankio išplitimu į labilų fenilo pakaitą bei tripletinių būsenų energijos persiskirstymu. Taip pat pažymėtina, jog antra-ceno dariniai be pakaito antroje pozicijoje demonstravo didesnį fluorescen-cijos kvantinį našumą grynose plėvelėse (iki 27,3 %).

1 3 5 7

2 4 6 8

1 lent. 2, 9, 10 pakeistieji nesimetriniai antraceno dariniai

C 6 H 13

C 6 H 13

CH 3

CH 3

CH 3

CH 3

C 6 H 13

C 8 H 17

CH 3

C 6 H 13

C 6 H 13


Antraceno dariniai be fenilo pakaito antroje pozicijoje efektyviai kristali-zavosi, tad nebuvo įmanona nustatyti jų skylių judrio. Papildoma modifikacija įvedant 2-fenilo pakaitą leido suformuoti amorfinį sluoksnį, kuris demonstra-vo aukštą krūvininkų judrį (iki 4·10-3 cm2/Vs).

literatūra[1] B. Valeur, Molecular Fluorescence. Principles and applications (Weinheim, Federal

Republic of Germany, 2002, hong Kong, 1993). [2] K. h. Lee, J. N. You, S. Kang, J. Y. Lee, h. J. Kwon, Y. K. Kimb, S. S. Yoon, Thin Solid

Films 518, 6253–6258, (2010). [3] T. Serevičius, P. Adomėnas, O. Adomėnienė, R. Rimkus, V. Jankauskas, A. Gruodis,

K. Kazlauskas and S. Juršėnas, Dyes and Pigments, 98 304-315 (2013).


BIODYzElINO GaMYBa IŠ NEMaISTINIų ŽalIavų

ą. krušna1, E. Sendžikienė2

1 Kauno technologijos universitetas2 aleksandro Stulginskio universitetas, aplinkos institutas

Didžioji dalis pasaulinės energijos poreikio yra patenkinama iškas-tiniu kuru, o šio kuro kainos pastaruoju laikotarpiu yra labai smarkiai išau-gusios. Šis kuras taip pat nėra ekologiškai draugiškas – dėl šių priežasčių yra ieškoma kitų alternatyvų mineralniam kurui pakeisti – kuro, kuris pasižymėtų geresnėmis ekologinėmis bei ekonominėmis savybėmis. Viena iš galimų alter-natyvios energijos rūšių yra biodyzelinas [1]. Biodyzeliną galima gaminti iš įvairių žaliavų: aliejingųjų sėklų, gyvulinių riebalų, panaudotų augalinių rieba-lų [2]. Europoje biodyzelinas daugiausia gaminamas iš sojų, rapsų, saulėgrąžų aliejaus [2]. Ypač didelę šio tipo biologinio dyzelino kainos dalį sudaro žaliavų užauginimas bei jų apdorojimas iki aliejaus, todėl šis kuras sunkiai gali kon-kuruoti su iškastiniu dėl savo kainos – visai kitaip yra su panaudoto aliejaus, pvz., kepimui, naudojimu – jo gamybos kaštai yra daug mažesni. Naujausiais duomenimis panaudoto aliejaus potencialas Lietuvoje yra apie 5 tūkst. tonų per metus [3, 4]. Norint iš aliejaus gauti biodyzeliną, jį reikia peresterinti. Šiam procesui gali būti naudojami įvairūs katalizatoriai, tačiau paskutiniu metu vis daugiau dėmesio susilaukia fermentiniai preparatai (lipazės), nes reakcijos gali vykti švelnesnėmis sąlygomis (mažesnė temperatūra, mažesnis slėgis, ph), mažiau teršiama aplinka [5], leidžia kontroliuoti reakcijos eigą, padidina pro-dukto išeigą [6].

Darbo tikslas – ištirti panaudoto aliejaus peresterinimo butanoliu procesą naudojant fermentinius katalizatorius, siekiant gauti adekvačios kokybės bio-dyzeliną, naudojamą transporte.

Pirmiausia, siekiant parinkti efektyviausią biokatalizatorių (lipazę) panau-doto aliejaus peresterinimo butanoliu procesui, buvo įvertintas šešių lipazių (Novozym 435, Lipozyme RM IM, Lipozyme TL IM, Lipolase 100L, Resinase A 2x, Lipex100L) 2 mg KOh/g rūgštingumo aliejaus peresterinimo procese katalizinis aktyvumas esant tai pačiai temperatūrai (30°C), trukmei (5 h), vie-


nodam aliejaus ir butanolio santykiui (1:4) bei lipazės kiekiui (2 % nuo aliejaus kiekio). Katalizatorių aktyvumas buvo vertintas taikant plonasluoksnę chro-matografiją ant boru impregnuotų silikagelio G-25 plokštelių (1 pav.).

ra – kontrolė naudoto kepimui aliejaus, rMe kontrolė rMe, Bo – kontrolė butiloleato. Fermentai: 1 – lipolase 100l, 2 – resinase a 2x, 3 – lipex 100l, 4 – Novozym 435, 5 – lipozyme tl iM, 6 yra lipozyme rM iM.

1 pav. Peresterinimo reakcijos priklausomybė nuo fermentinio katalizatoriaus.

Iš pateiktų duomenų matyti, jog aktyviausias katalizatorius yra lipazė Li-pozyme TL IM. Naudojant jį susidaro daugiausiai riebalų rūgščių butilesterių. Atsižvelgiant į tai, tolesniems tyrimams naudotas šis katalizatorius.

Siekiant parinkti optimalias proceso sąlygas buvo atlikti tyrimai keičiant įvairius proceso rodiklius: temperatūra svyravo nuo 20 iki 80oC, fermento koncentracija nuo 0,52 % iki 15,48 %, o vandens nuo 0,02 % iki 11,98 % nuo aliejaus kiekio, butanolio bei aliejaus santykis nuo 2:1 iki 8:1, o proceso trukmė nuo 17 min. iki 28 val. ir 42 min.

Gliceridai analizuoti dujiniu chromatografu Perkin Elmer Clarus 500 pagal standartą LST EN 14105. Esterių kiekis iš nustatyto gliceridų kiekio apskai-čiuotas pagal formulę [7]:

(1),

čia ηe – esterių kiekis, %, MG, DG, tG – mono-, di- ir trigliceridų koncen-tracija (nustatyta dujinės chromotografijos metodu), %; 0,2411; 0,1426 ir 0,1012 – tai perskaičiavimo koeficientai atitinkamiems gliceridams; 10,441 – glicerolio kiekis, gaunamas iš 1 kg naudoto kepimui aliejaus.

Apibendrinant tyrimą galimą teigti, jog optimalios proceso sąlygos yra (gauti geriausi rezultatai – didžiausias esterių kiekis): trukmė - 14,5 valandos, temperatūra - 50oC , lipazės - 15,48 %, vandens 2 % nuo aliejaus kiekio bei butanolio su aliejumi molių santykiu 4:1 (97,58 % esterių).


Pagal LST EN 14212 standartą ištirti šie kuro kokybės rodikliai: rūgštingu-mas (7,61 mg KOh/g), tankis (0.88 g/cm3), klampa (6.5498 mm2/s), pagal ISO 6886 standartą atsparumas oksidacijai (0,35 val.) bei šilumingumas (41000,5 J/g) ir užšalimo temperatūra (-10oC).

literatūra[1] Warabi, Y., Kusdiana, D., Saka, S. Reactivity of triglycerides and fatty acids of

rapeseed oil in supercritical alcohols. Bioresource technology, 2004, vol. 91, p. 283–287.

[2] Pei-Jing Shiu, Setiyo Gunawan, Wen-hsieh. Biodiesel production from rice bran by a twostep in-situ process. Bioresource technology, 2010, vol 101, p. 984–989.

[3] European Commision / Statistics. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/statistics/themes (žiūrėta 2013 08 29).

[4] Lietuvos statistikos departamentas / Teritorija ir gyventojų skaičius. [5] http://www.stat.gov.lt/ (žiūrėta 2013 08 29).[6] Deng, L., Tan, T., Wang, F., Xu, X. Enzymatic production of fatty acid alkyl esters with

a lipase preparation from candida sp. 99-125. eur. j. lipid sci. technol., 2003, vol., 105, p. 727-734.

[7] Mat, Radzi S., Basri, M., Bakar Salleh, A., Ariff, A., Mohammad, R., Abdul Rahman, B., Raja Abdul Rahman, R. N. z. high performance enzymatic synthesis of oleyl oleate using immobilized lipase from candida antarctica. electronics journal of biotechnology, 2005, vol. 8, No, 3, p. 292-298.

[8] Bailer, J. Y., de hueber, K. handbook of Analytical Methods for Fatty Acid Methyl Esters used as Diesel Fuel. FITChTE Institute, Vienna, 1994, p. 36–38.


SIDaBRO NaNOpRIzMIų SINTEzĖS paRaMETRų OpIMIzavIMaS TOlESNIaM TaIkYMUI

NETIESINĖJE OpTIkOJE

J. kupčiūnaitė1, J. pilipavičius1

1 Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas

Sidabro nanodalelės pasižymi gana aukštu optiniu netiesiškumu (netiesiniu lūžio rodikliu) ties savo paviršiaus plazmoninio rezonanso (SPR) juosta [1]. Dėl to šias daleles galima pritaikyti, kuriant naujos kartos, greito atsako optinius keitiklius šviesolaidžių komunikacijoms [2]. Tačiau įprastų sferinių sidabro na-nodalelių SPR juosta varijuoja tik matomos šviesos bangos ilgių intervale, o ko-munikacijose naudojamas bangos ilgis yra artimoje IR spindulių srityje. Sidabro nanoprizmės pasižymi intensyviomis SPR vertėmis tolesnėje bangos ilgių sri-tyje (nuo 600 nm), todėl šių dalelių panaudojimas gali būti labai perspektyvus, pritaikant jas netiesinėje optikoje. Deja šiai dienai kol kas nėra pilnai ištyrinėti šių nanodalelių sintezės būdai – vis dar sunkiai pasiekiama dalelių dydžio ir formos kontrolė, sudėtinga gauti daleles su SPR juosta ties 1200 nm.

Šio praktikos darbo tikslas - susintetinti sidabro nanoprizmes, pasižymin-čias intensyviu SPR artimojo infraraudonojo bangos ilgio ruože. Sidabro nano-prizmės buvo sintetinamos sidabro jonų redukcijos tirpale metodu. Darbo metu buvo palyginti keli sintezės būdai naudojant skirtingas paviršiaus aktyviąsias medžiagas – natrio polistirensulfonatą (PSSS), Polivinilpirolidoną (PVP), cetil-trimetilamonio bromidą (CTAB). Buvo tyrinėjamas sintezių atsikartojamumas, gautų nanodalelių monodispersiškumas, koloidinių tirpalų stabilumas dinami-nės šviesos sklaidos (DLS), aukštos rezoliucijos skleidžiamosios elektroninės mikroskopijos (FE-SEM), UV-VIS spektroskopijos metodais. Praktikos darbo metu geriausi rezultatai buvo gauti naudojant PSSS paviršiaus aktyviąją medžia-gą – sintezė nesunkiai atkartojama, nesudėtinga nanoprizmių dydžio kontrolė.

literatūra[1] Singh, A.K., D. Senapati, A. Neely, G. Kolawole, C. hawker, and P.C. Ray, chemical

Physics letters, 2009, 481, 94-98 p.[2] Porel, S., S. Singh, S.S. harsha, D.N. Rao, and T.P. Radhakrishnan, chemistry of

Materials, 2004, 17, 9-12 p.


alGaN/GaN DIDElIO JUDRUMO ElEkTRONų TRaNzISTORIų, kaIp GalIMų Thz RUOŽO

EMITERIų IR DETEkTORIų, TYRIMaS

J. laužadis1, I. kašalynas2

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas2 Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras

Terahercinių (Thz) bangų taikymas apsaugoje, medicininėje diagnos-tikoje bei skenavime reikalauja vystyti kompaktiškus ir galingus Thz ruožo emiterius, kurie galėtų veikti kambario temperatūroje. Šiame darbe buvo ma-tuojamos AlGaN/GaN hetero-struktūrų, naudojamų kuriant didelio judrumo elektronų tranzistorius (hEMT) [1, 2], spinduliavimo charakteristikos Thz spektrų ruože.

Matavimai atlikti su vakuumuojamu Furjė spektrometru, kuriame surinkta optinė schema bei naudojamas Maikelsono interferometras (žr. 1 pav.). Pra-džioje tiriamojo bandinio išspinduliuotas pluoštelis buvo sukolimuotas para-bolinio veidrodžio (V1) pagalba. Pluoštelio intensyvumas buvo moduliuoja-mas su Maikelsono interferometru, kurį sudaro šviesos daliklis bei judantis (V3) ir nejudantis (V4) metaliniai veidrodžiai. Interferencinio spinduliuotės pluoštelio intensyvumas priklauso nuo optinių kelių skirtumo, kuris valdomas judančiu veidrodžiu. Galiausiai interferencinis pluoštelis buvo sufokusuojamas į oto-akustinį detektorių (Golay celė). Papildomai gali būti naudojami filtrai, reikalingi atskiros spektro srities matavimams.

1 pav. Vakuumuojamo Furjė spektrometro principinė schema, skirta bandinio emisijos matavi-mams.

Moduliatorius

Bandomasis ðaltinis

Filtras

Jutiklis

HDPE ðviesos srauto daliklis

V1

V2

V3

V4

V5


a) b)

2 pav. AlGaN/GaN bandinio emisijos spektrų priklausomybė nuo maitinimo srovės ir tempera-tūros vakuumo (a) ir oro (b) sąlygomis.

Maitinimo šaltinio pagalba buvo nustatoma per bandinį tekanti elektros srovė. Šaltinis dirbo pastovios srovės režimu. Bandinio temperatūra buvo kon-troliuojama viso eksperimento metu. Temperatūra buvo matuojama bandinio paviršiuje su termopora. Eksperimento eiga buvo valdoma kompiuterio pagal-ba, panaudojant programas, sukurtas „LabView“ programinėje terpėje.

Darbo metu buvo išmatuoti trijų skirtingų AlGaN/GaN hetero-sluoksnių, užaugintų ant safyro padėklo, emisijos spektrai. Stebėjome, kaip bandinio emi-sijos spektras priklauso nuo maitinimo srovės, paviršiaus temperatūros atmos-feros ir vakuumo sąlygomis. 2 paveiksle parodyti pasirinkto bandinio emisijos spektrų priklausomybė nuo bandinio temperatūros vakuumo ir oro sąlygomis. Emisijos spektrai pasižymėjo įkaitusio kūno spinduliavimo charakteristiko-mis. Matome (žr. 2a pav.), kad Thz emiterių tyrimai turėtų būti vykdomi vaku-umo sąlygomis, kada signalų spektrai nėra iškraipomi dėl oro sugerties šiame spektrų ruože. Pažymėtina, kad emisija Thz spektrų ruože (bangos skaičiai 10 – 100 cm-1) buvo neefektyvi dėl sąlyginai žemos bandinio temperatūros.

literatūra[1] A. El Fatimy, N. Dyakonova, Y. Meziani, T. Otsuji, W. Knap, S. Vandenbrouk,

K. Madjour, D. Theron, C. Gaquiere, M. a. Poisson, S. Delage, P. Prystawko, C. Skierbiszewski, „AlGaN/GaN high electron mobility transistors as a voltage-tunable room temperature teraherz sources,“ Journal of applied Physics, vol. 107, no. 2, p. 024504, 2010.

[2] Leszczynski, M.; Prystawko, P.; Kruszewski, P.; Kafar, A.; Perlin, P.; Plesiewicz, J.; Kašalynas, I.; Dwiliński, R.; Iwińska, M.; zając, M.; Kucharski, R.; Bockowski, M.; and Suski, T.; „Optoelectronic and electronic devices grown on low dislocated bulk GaN substrates,“ WocSDice 2013: 37th Workshop on compound Semiconductor Devices and integrated circuits, Warnemünde, Germany, May 26–29, 2013, p. 109–110.

0 100 200 300 400 5001E-4

1E-3

0.01 GaN, 30 mA, 8.5 V, 30oC GaN, 50 mA, 14 V, 40oC GaN, 70 mA, 20.5 V, 58oC

Ampl

itude

, s.v

.

Bangos skaicius, cm-10 100 200 300 400 500

1E-4

1E-3

Ampl

itude

, s.v

.

Bangos skaicius, cm-1

GaN, 50 mA, 14 V, 40oC GaN, 70 mA, 18.6 V, 40oC (ore)


lhII kOMplEkSO BalTYMO aplINkOS ĮTaka vIOlakSaNTINO MOlEkUlĖS GEOMETRIJaI

E. ledinauskas1, M. Mačernis1


Karotinoidai (Car) kartu su bakteriochlorofilo (Chl) molekulėmis yra LhII kompleso dalis, kuriame sugerta šviesos energija vėliau panaudojama fotosin-tezėje. Car su Bcl sudaro dimerus, kuriuos veikia tarpusavio sąveika. Balty-mo aplinka taip pat įtakoja dimerą, o Car savybės yra labai jautrios įvairioms deformacijoms [1]. Pagrindinis tyrimo tikslas – palyginti violaksantino mo-lekulių optimizuotas geometrijas, kur viena gauta vakuume (1 pav.), o kitos su baltymo ir Chl a molekulių aplinkomis, pagal LhII komplekso fragmento kristalografinius duomenis (2 pav.).

1 pav. Violaksantino polieno grandinės dvisienių kampų numeracija. Kiekvienas kampas gau-namas imant jo numeriu pažymėta atomą ir tris sekančius grandinės atomus skaičių didėjimo kryptimi.

2 pav. Kristalografiniai duomenys, gauti iš Karalienės Meri Londono universiteto (Queen Mary University of London).


Skaičiavimams naudoti Saulėtekio slėnio superkompiuteriai, esantys Vil-niaus universiteto Fizikos fakulteto Teorinės fizikos katedroje [2]. Darbo metu buvo naudoti MOLCAS ir G09 kvantinės chemijos paketai [3,4]. Struktūros buvo optimizuojamos suskaidant į kelis skaičiavimo lygmenis, naudojant G09 paketo ONIOM metodą. Baltymų fragmentų geometrija visada buvo fiksuoja-ma (neoptimizuojama), o jos įtaka Car šalia jos esančiai Chl a molekulei buvo skaičiuojama su UFF molekulių mechanikos metodu. Car ir Chl molekulės buvo optimizuotos skirtinguose ONIOM lygmenyse, naudojant B3LYP/6-31G.

PDB geometrijoje yra 417 atomų neskaičiuojant vandenilių. Norint sė-kmingai optimizuoti Car naudojantis ONIOM, darbus reikėjo išskaidyti į atskirus etapus. Pirmiausia struktūros suskaidytos į mažesnes dalis. Atskirai optimizuota violaksantino geometrija. Tada optimizuotas violaksantino geo-metrija kartu su aplink jį esančiais baltymų fragmentais. Po to violaksantinas optimizuotas pridėjus atskirai optimizuoto Chl geometriją.

Rezultatai rodo, kad violaksantino molekulės geometrija praktiškai nepa-kinta, kai aplinkoje yra Chl, pvz. polieno grandinėlės dvisienis kampas kin-ta iki 1 deg lyginant su geometrija, gauta vakuume (3 pav.). Baltymo aplinka stipriai deformuoja violaksantino polieno grandinėlę ir struktūros dvisieniai kampai kinta iki 10 deg (3 pav.).

3 pav. Violaksantino dvisieniai kampai pagal viengubas anglies jungtis (C-C). Jungčių numeracija pateikiama 1 pav.

literatūra[1] M. Macernis, J. Sulskus, C.D.P. Duffy, A. V. Ruban, L. Valkunas, Electronic Spectra

of Structurally Deformed Lutein. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 9843−9853.[2] Darbe buvo naudotas Lietuvos nacionalinio fizinių ir technologijos mokslų centro

aukšto našumo superkompiuteris Vilniaus universitete Fizikos fakultete („hPC Saulėtekis“).

[3] F. Aquilante, L. De Vico, N. Ferré, G. Ghigo, P.-°A Malmqvist, P. Neogrády, T.B. Pedersen, M. Pitonak, M. Reiher, B.O. Roos, L. Serrano-Andrés, M. Urban, V. Veryazov, R. Lindh, Journal of Computational Chemistry, 31, 224, 2010.

[4] Gaussian 03, Revision D.01, M. J. Frisch, G. W. Trucks et al., Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.


alaNINO DIpEpTIDO O-17 BMR EkRaNavIMO kONSTaNTų SkaIČIavIMaS kvaNTINĖS ChEMIJOS

METODaIS

D. lengvinaitė1, k. aidas1


Branduolių magnetinio rezonanso spektroskopija, žinoma kaip BMR spek-troskopija, yra plačiai taikomas metodas tiriant įvairių molekulių ir molekulinių darinių struktūrą bei dinamiką. Dažnai eksperimentiškai išmatuotus BMR spek-trus ir ypač jų evoliuciją keičiant eksperimentines sąlygas, pvz., tirpiklį, tempera-tūrą, vandenilinio ryšio partnerio rūgštingumą ar baziškumą, yra sudėtinga in-terpretuoti. Šioje situacijoje labai puikiai pasitarnauja molekulinis modeliavimas naudojant kvantinės molekulių teorijos metodus.

Alanino dipeptidą (AP) sudaro dvi alanino amino rūgštys, susietos pepti-diniu ryšiu (1 pav.). Vandens tirpale AP egzistuoja kaip trijų konformerų, pava-dintų PPII, α(R) ir C5, mišinys, kuriame dominuoja pirmasis konformeras [1]. Žinoma, kad O-17 izotopo magnetinio ekranavimo konstanta pasižymi dideliu jautrumu tiek molekulės struktūrai [2], tiek sąveikoms su aplinka [3]. Šiame dar-be, taikydami tankio funkcionalo teorijos metodus, tyrėme AP O-17 BMR ekra-navimo konstantų jautrumą molekulės geometrijai ir vandens aplinkai. Nusta-čius, kad jeigu O-17 BMR ekranavimo konstanta yra skirtinga skirtingoms AP konformacijoms kondensuotoje fazėje, tai O-17 BMR spektroskopinis metodas galėtų teikti informaciją apie baltymų struktūrą.

1. pav. Alanino dipeptido (AP) struktūra.

Sumodeliavus devynias AP konformacijas vakuume pagal Ramanchan-dran'o diagramą ir jų geometrijas suoptimizavus B3LYP/cc-pVTz metodu, buvo nustatyta, kad garų fazėje stabilūs yra 6 konformerai. Vandens terpėje, kuri buvo modeliuota poliarizuojamo kontinuumo metodu (PCM), B3LYP/cc-pVTz me-todas davė 7 stabilias konformacijas, kurių stabiliausios yra C5, PPII, α(R) ir


C7eq. Atlikus testinius O-17 BMR ekranavimo konstantų skaičiavimus N-metil-acetamido molekulei, tolimesniems ekranavimo konstantų skaičiavimams parin-kome def2-TzVP bazę. AP O-17 BMR ekranavimo konstantų skaičiavimus KT3 tankio funkcionalu ir pasirinkta baze atlikome tiek vakuume, tiek PCM metodu modeliuojamoje vandens terpėje siekiant nustatyti, kokią įtaką AP O-17 izotopo magnetinio ekranavimo konstantai turi molekulės struktūra ir aplinka. Paste-bėta, kad vandenyje šios ekranavimo konstantos yra gerokai mažesnės, vadinasi alanino dipeptido O-17 BMR ekranavimo konstantai didelę įtaką, kaip ir tikėtasi, turi tirpiklis (2 pav.). Siekiant įvertinti AP struktūros įtaką O-17 BMR ekranavi-mo konstantai bei hα-hN sukinių sąveikos konstantai, atlikome apribotąjį mo-lekulės potencinės energijos paviršiaus skanavimą vandens terpėje. Kiekviename trajektorijos taške apskaičiavome O-17 ekranavimo konstantas bei hα-hN sukinių sąveikos konstan-tas tiek vakuume, tiek vandenyje.

2. pav. AP O-17 ekranavimo konstantos priklausomybė nuo kampo f, vakuume ir vandens terpėje.

Nustatėme, kad garų fazėje pagrindinių trijų AP konformerų O-17 BMR ekranavimo konstantos skiriasi. Skirtingiems konformerams ekranavimo kons-tantos solvatacinis poslinkis, apskaičiuotas naudojant poliarizuojamo kontinuu-mo metodą, yra toks, kad vandens terpėje šių konformerų ekranavimo konstan-tos tampa beveik vienodos. Tai reiškia, kad O-17 BMR spektroskopinis metodas būtų aklas AP konformacinėje analizėje vandens tirpale. Visgi modeliavime liko neatsižvelgta į tarp AP ir vandens susidarančius vandenilinius ryšius, kurie tipiš-kai ženkliai įtakoja O-17 BMR ekranavimus. Taip pat nustatėme, kad vandens tirpiklis beveik neįtakoja sukinių sąveikos konstantos, tačiau ji labai jautri AP konformacijai.

literatūra[1] [1] F. Avbelj, S.G. Grdadolnik, J. Grdadolnik, R.L. Baldwin, PNAS 103 (2006),

1272.[2] [2] F. Mocci, Magn. Reson. Chem. 47 (2009), 862.[3] [3] K. Aidas, A. Møgelhøj, h. Kjær, C.B. Nielsen, K.V. Mikkelsen, K. Ruud, O.

Christiansen, J. Kongsted, J. Phys. Chem. A 111 (2007), 4199.


TIESIOGINIS lazERINIS RaŠYMaS pOlIMERUOSE NENaUDOJaNT FOTOINICIaTORIaUS

l. lukoševičius1, l. Jonušauskas1, M. Malinauskas1


Trimačiai mikrodariniai sulaukia nemažo susidomėjimo dėl galimybių juos panaudoti audinių inžinerijoje. Pasėjus kamienines ląsteles ant karkaso, savo sandara panašaus į kokio nors biologinio audinio tarpląstelinio matrikso skeletą, ląstelės gali ne tik daugintis, bet ir diferencijuotis. Tokiu būdu gali būti užaugintas dirbtinis biologinis audinys ir taikomas regeneratyvinėje medici-noje [1].

Keičiant organinių ir neorganinių junginių mišinio komponentus ir kiekius fotojautrioje terpėje galima gauti norimų optinių, mechaninių ar kitų savybių medžiagas [2]. įprastai į polimerines medžiagas, iš kurių tiesioginio lazerinio rašymo metodu formuojami dariniai, yra įmaišomi fotoiniciatoriai, taip pajau-trinant jas naudojamai lazerio spinduliuotei. Kadangi dauguma fotoiniciatorių yra citotoksiški (kenksmingi ląstelėms), o jų koncentracija paprastai polimere siekia iki kelių procentų, todėl jie nėra pageidautini regeneratyvinei medicinai skirtuose dariniuose.

Darbo metu buvo naudotos šios medžiagos: hibridinis organinis-neor-ganinis polimeras Sz2080 ir PLA(polylactic acid). Iš jų tiesioginio lazerinio rašymo būdu buvo formuojami dirbtiniai karkasai audinių inžinerijai. Buvo ištirta tokio formavimo skyra. Rezultatai ir suformuoti dariniai skenuojančiu elektroniniu mikroskopu buvo palyginti su analogiškais dariniais, suformuo-tais naudojant tą patį fotopolimerą su fotoiniciatoriumi.

1 pav. Karkasai, pagaminti iš Sz2080 medžiagos esant tiems patiems dydžio parametrams: (a) su fotoiniciatoriumi, (b) be fotoiniciatoriaus.


Pagaminti funkciniai dariniai buvo formuojami su neimersiniu 20x 0.8 NA objektyvu. Tai puikus pasiekimas, nes ankstesniais ekspermentais lazerio in-dukuota polimerizacija polimere be iniciatoriaus pavyko tik su aukštos skai-tinės apertūros (1.4 NA) imersiniu objektyvu. Dariniams formuoti naudoja-ma Yb:KGW (MGF ,,Šviesos konversija”) lazerio antros harmonikos (515 nm bangos ilgio), 200 khz pasikartojimo dažnio, 300 fs impulso trukmės lazerinė spinduliuotė.

Buvo pastebėta, kad tokie dariniai, suformuoti iš medžiagos nenaudojant fotoiniciatoriaus, skyra pranoksta identiškus karkasus, pagamintus iš polimero su fotoiniciatoriumi, dėl mažesnio vokselio (tūrinio pikselio) dydžio.

literatūra[1] George, J., Kuboki, Y., and Miyata, T. Differentiation of mesenchymal stem cells

into osteoblasts on honeycomb collagen scaffolds, 2006, Biotechnol. Bioeng.95(3), 404–411.

[2] Ovsianikov, A., Viertl, J., Chichkov, B., Oubaha, M., MacCraith, B., Sakellari, I., Giakoumaki, A., Gray, D., Vamvakaki, M., Farsari, M., and Fotakis, C. Ultra-low shrinkage hybrid photosensitive material for two-photon polymerization microfabrication, 2008, Acs Nano 2(11), 2257-2262.


kOMpOzITINIų kaRkaSų FORMavIMaS TIESIOGINIO lazERINIO RaŠYMO BŪDU

D. Mackevičiūtė1, S. Rekštytė1


Karkasai ląstelėms - tai perspektyvūs dariniai skirti audinių inžinerijai. Dažniausiai karkasai gaminami iš vienos medžiagos, kuri pasižymi tam tikro-mis savybėmis, tokiomis kaip mechaninis tvirtumas [1], biosutaikomumas [2], bioskaidumas [3]. Tačiau daug naudingiau būtų sugebėti suformuoti karkasą iš kelių medžiagų, kurios pasižymėtų skirtingomis savybėmis. Šio darbo metu buvo bandoma suformuoti kompozitinius karkasus pasinaudojant tiesioginio lazerinio rašymo (TLR) technologija [4].

TLR yra labai lanksti mikro- ir nanoformavimo technologija, kuri, viena vertus, leidžia pasiekti labai didelę erdvinę skyrą (iki šimtų nanometrų) ga-minant pilnai trimačius darinius, kita vertus, leidžia sąlyginai greitai ir tiksliai formuoti centimetrų eilės 2D ir 3D darinius biomedicininiams taikymams [4]. Taip pat ši technologija leidžia naudoti įvairius polimerus, kurių kiekvienas pasižymi savomis biologinėmis savybėmis.

Darbo metu buvo naudojamas Yb:KGW (MGF „Šviesos konversija“) laze-ris. Dariniams formuoti naudota 515 nm (antroji harmonika) bangos ilgio, 200 khz pasikartojimo dažnio, 300 fs trukmės impulsinė lazerio spinduliuotė. Taip pat darinių formavimui pasirinktas 20x0,80NA objektyvas. Šis objektyvas buvo pasirinktas dėl tokiems taikymams optimalios formavimo skyros.

Pirmojo tyrimo etapo metu buvo tirtos polimerinės medžiagos, iš kurių bus formuojami kompozitiniai karkasai. Rasti tinkamiausi medžiagų Sz2080 su 2 % fotoiniciatoriaus IRG, Sz2080 be fotoiniciatoriaus, ORMOCLEAR bei PEG-DA-700 su 2 % fotoiniciatoriaus IRG lazerio ekspozicijos ir skenavimo greičio parametrai karkasų gamybai. Radus geriausius parametrus buvo perei-ta prie pačių kompozitinių karkasų gamybos. Karkasą sudarė periodiškai pasi-kartojančios horizontalios ir vertikalios linijos, kurių storis 10 µm. Tarpai tarp linijų buvo 40 µm pločio. Padarius linijas iš vienos medžiagos, bandinys buvo ryškinamas tirpiklyje, tada ant viršaus dedama kita medžiaga ir vėl formuoja-mos linijos. Tirpiklio pasirinkimas priklausė nuo pačios medžiagos. Sz2080


tiek su 2 % fotoiniciatoriaus IRG, tiek be iniciatoriaus, kaip ir ORMOCLEAR, buvo ryškinami 2-metil-4-pentanone. Medžiaga PEG-DA-700 su 2 % fotoini-ciatoriaus IRG buvo ryškinama vandenyje. Formuojant karkasą sudarančias li-nijas pastebėta, kad kartais uždedant naują medžiagą ant jau iš kitos medžiagos suformuotų karkaso linijų, ši apdega. Atsižvelgiant į tai buvo keičiama kompo-zitinį karkasą sudarančių polimerų formavimo eilės tvarka.

Tyrimų metu pavyko TRL metodu pagaminti kompozitinius karkasus net iš keturių medžiagų: Sz2080 su 2 % fotoiniciatoriaus IRG, Sz2080 be fotoini-ciatoriaus, ORMOCLEAR bei PEG-DA-700 su 2% fotoiniciatoriaus IRG. Su-formuotas kompozitinis karkasas pavaizduotas (1 pav.). Taip pat, atsižvelgiant į darbo metu gautus rezultatus, parinkta tinkamiausia medžiagų, sudarančių kompozitinį karkasą, eilės tvarka.

1 pav. Dvimačio kompoziti-nio karkaso SEM nuotrauka. Skirtingos medžiagos nuspal-vintos skirtingomis spalvomis: raudona spalva pažymėtas Sz2080 su 2 % fotoiniciato-riaus IRG, pilkai pažymėtas ORMOCLEAR, geltonai - Sz2080 be fotoiniciatoriaus, mėlynai nuspalvintas PEG-DA-700 su 2 % fotoiniciato-riaus IRG.

literatūra[1] Rezwan, K., Chen, Q.z., Biomaterials, 2006, 27(18), 3413–3431.[2] Malinauskas, M., Danilevicius, P., lith. J. Phys., 2010, 50(1), 75-82.[3] Freed, L. E., Vunjak-Novakovic, G. Nature Biotechnology, 1994, 12, 689 - 693.[4] zhang, Y.L., Chen, Q.D., Nano. today, 2010, 5(5), 435.


vaNDENYJE TIRpŪS NaYF4 NaNODaRINIaI ląSTElIų vaIzDINIMUI

R. Marčiulionytė1, a. Beganskienė2

1 edinburgo universitetas2 Vilniaus universitetas

Organiniai dažai, fluorescuojantys baltymai ir kvantiniai taškai buvo pla-čiai naudojami ląstelių žymėjimui ir audinių vaizdinimui, tačiau, išryškėjus jų trūkumams ir pašaliniams efektams, imta ieškoti alternatyvių dažų biologinei diagnostikai. Mokslininkų dėmesį patraukė apkonvertuojančios nanodalelės, kurios, sužadintos infraraudonaisiais spinduliais, geba išspinduliuoti mato-mąją šviesą. Šios nanodalelės turi pranašumų prieš anksčiau naudotus ląstelių dažus, kadangi įsiskverbia giliai į audinius, teikia ryškius bei intensyvius re-zultatus, nereikalauja žadinimo kenksmingais ultravioletiniais spinduliais, yra chemiškai stabilios ir netoksiškos biologinėse sistemose [1].

Darbo tikslas buvo susintetinti lantanoidais legiruotas apkonvertuojančias nanodaleles, modifikuoti jų paviršių, kad nanodalelės disperguotų vandenyje ir turėtų aktyvių funkcinių grupių bei ištirti gautų apkonvertuojančių nanoda-lelių fluorescencines savybes.

Erbiu ir iterbiu legiruotos apkonvertuojančios NaYF4 nanodalelės buvo sintetintos terminio skilimo metodu, pradine medžiaga naudojant lantanoidų trifluoracetatus [2]. Reakcijoje tirpikliais pasirinkti 1-oktadecenas, kuris verda aukštoje temperatūroje (315°C) ir oleino rūgštis, kuri koordinuoja, dengia pa-viršių ir užkerta kelią nanodalelių aglomeracijai. Itrio, iterbio, erbio ir natrio trifluoracetatai buvo ištirpinti oleino rūgšties ir 1-oktadeceno mišinyje, reakci-jos tirpalas kaitintas 300°C temperatūroje azoto atmosferoje. Gautos α-NaYF4: Yb(20 %), Er(2 %) nanodalelės buvo išsodintos centrifuguojant ir plaunant acetonu. Siekiant, kad gautos apkonvertuojančios nanodalelės disperguotų vandenyje, jų paviršius buvo modifikuotas naudojant tetraetilo ortosilikatą (TEOS). Norint, kad nanodalelės paviršiuje turėtų biologiškai aktyvias amino funkcines grupes, jų paviršius buvo modifikuotas (3-aminopropil)trietoksisi-lanu (APTES) [3]. Sintezės metu reakcijos laikas keistas nuo 1 iki 5 valandų.


Skenuojančiu elektronų mikroskopu išmatuota, jog gautos NaYF4 yra kubo formos, monodispersinės 50-70 nm nanodalelės, kurios lengvai disperguotos vandenyje. Fluorescencijos spektroskopu nustatyta, kad dalelių su apsauginiu hidrofiliniu silicio dioksido sluoksniu liuminescencija mažėja. Taip pat buvo nustatyta, jog ilginant laiką, per kurį sulašinamas tetraetilo ortosilikatas ar (3-aminopropil)trietoksisilanas (nuo 1 iki 5 val.), gaunama didesnė dalelių iš-eiga bei plonesnis silicio dioksido apvalkalo storis, lemiantis intensyvesnę liu-minescenciją.

Susintetinti erbiu ir iterbiu legiruotas apkonvertuojančias NaYF4 nanoda-leles buvo bandyta ir nusodinimo būdu, naudojant polivinilpirolidono (PVP) polimerinį apsauginį sluoksnį. PVP koordinuoja su lantanoidų jonais, juos lė-tai išskiria į tirpalą, kur lantanoidai gali sureaguoti su fluorido jonais, todėl susidaro maži nanokristalai [4]. Itrio, iterbio ir erbio nitratai su etilenglikoliu, natrio chloridu, polivinilpirolidonu (molekulinė masė 29 000 g/mol) ir amonio fluoridu kaitinti 160°C temperatūroje, susidariusios PVP/NaYF4: Yb(20 %), Er(2 %) nanodalelės išsodintos centrifuguojant ir plaunant etanoliu. Fotosta-bilumui ir biosuderinamumui padidinti, gautos nanodalelės buvo padengtos silicio danga, reakcijai naudojant tetraetilo ortosilikatą.

Skenuojančiu elektronų mikroskopu išmatuota, jog gautos „daugiasienės“ 60–80 nm, vandenyje disperguojamos, monodispersinės nanodalelės. Tyrimai infraraudonosios ir absorbcinės spektroskopijų metodais parodė, jog ant da-lelių paviršiaus susidarė apsauginis PVP ir silicio dioksido sluoksnis. Fluores-cencijos spektroskopu nustatyta, kad polivinilpirolidonu dengtų dalelių liumi-nescencinis intensyvumas yra mažesnis, nei NaYF4 gautų terminio skaidymo metodu. Taigi, norint PVP polimeru padengtas NaYF4 nanodaleles naudoti gyvų organizmų ląstelių tyrimui, reikėtų tobulinti sintezės sąlygas.

literatūra[1] Wang, M. et al. Nanomedicine-Nanotechnology Biology and Medicine, 2011. 7(6):

p. 710-729.[2] Mai, h.X. et al. Journal of american chemical Society, 2006. 128 (19), p. 6426–6436[3] Wang, M. et al. Journal of Physical chemistry c, 2009. 113(44): p. 19021-19027.[4] Li, z.Q. and zhang, Y. angewandte chemie, 2006. 45(46): p. 7732-7735.


NaNO FEROElEkTRIkų IR GIMININGų MEDŽIaGų TRIUkŠMų TYRIMaI

M. Marinskas1, J. Banys1


Modernios kietakūnės elektronikos miniatiūrizavimas pasiekiamas ma-tmenų mažinimu ir multifunkcionalumu, tačiau matmenų mažinimas stipriai įtakoja medžiagų savybes, tuo apribojant jų matmenų mažinimo galimybes. Feroelektrinėse nanometrinių mastelių medžiagose jau tampa aktualus klausi-mas dėl feroelektrinių savybių egzistavimo apskritai. Kritinio dydžio problema šiose medžiagose tyrinėjama jau seniai, todėl pastaruoju metu vyksta intensyvi naujų nanometrinių matmenų medžiagų, tinkamų moderniai multifunkcinei elektronikai, paieška bei tyrimai.

Susintetinus naujas medžiagas yra labai svarbu atlikti visapusiškus jų ty-rinėjimus, išsiaiškinti vykstančius fizikinius procesus. Vienas iš tiksliausių ty-rimų yra triukšmų tyrimai. Tai yra labai jautrus metodas siekiant įvertinti šių medžiagų kokybę ir gali suteikti vertingos informacijos apie vykstančius fiziki-nius procesus. Triukšmas daug greičiau už bet kokią elektrinę charakteristiką parodo pakitimus medžiagos viduje [1,2].

1 pav. BaTiO3, turinčio 50 % ir 30 % NiFe2O4 priemaišų, savitosios varžos priklausomybė nuo temperatūros.

210 240 270 300 330108

109

1010

1011

50 % NiFe2O4

30 % NiFe2O4

R, Ω

T,K


2 pav. BaTiO3, turinčio 30 % NiFe2O4 priemaišų, įtampos fliuktuacijų spektrinio tankio kitimas nuo temperatūros prie dviejų skirtingų dažnių.

Šių tyrimų metu ištirti trys NiFe2O4-BaTiO3 keramikų, pagamintų iš nano-metrinių dydžio grūdų, pavyzdžiai su skirtingomis NiFe2O4 priemaišų koncen-tracijomis juose. Ištirtos šių bandinių savitųjų varžų priklausomybės nuo tem-peratūros (1 pav.), taip pat atlikti jų triukšmų tyrimai (2 pav.), kurie patvirtina šio metodo tinkamumą feroelektrikų tyrimuose.

literatūra[1] Vandamme, L. K. J. ieee transactions on electron Devices. 1994, 41(11), 2176-

2187.[2] Jones, B. ieee Proceedings. circuits and Devices Systems. 2002, 149 (1), 13-16.

260 270 280 290 300 310 32010-15

10-14

10-13

10-12

10-11

10-10

S U (

V2 s)

T,K

129 Hz 2400 Hz


ORGaNINIų MEDŽIaGų ĮkapSUlIavIMaS

R. Mazėtytė1, R. karpič1

1 Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras

Dauguma organinių junginių yra jautrūs deguonies poveikiui, todėl svarbu tiriamas medžiagas tinkamai apsaugoti nuo deguonies ir kito aplinkos povei-kio. Tyrimų metu buvo ieškoma geriausios apsauginės medžiagos, kuri darytų mažiausią įtaką organinių medžiagų spektroskopinėms savybėms. Bandinių įkapsuliavimui buvo išbandytos skirtingos medžiagos, tokios kaip: epoksidi-nės dervos, „Parafilm“ plėvelė, silikono plėvelė. Taip pat buvo išbandyti keletas paruošimo būdų. Ištyrus izoliuojančių medžiagų optines savybes buvo atlikta analizė, leidusi nuspręsti, kad geriausia naudoti epoksidinę dervą po 20 min. nuo sumaišymo, nes joje būna mažiau oro burbuliukų. Taip pat pakaitinus 1 valandą epoksidinė derva greičiau sukietėja ir padidėja jos tvirtumas. Tad toks padengimo būdas ir buvo naudojamas apsaugoti tiriamų medžiagų plėveles nuo deguonies ir kito aplinkos poveikio.

Buvo pagamintos MEh-PPV ir AM-40/PMMA plėvelės, kurios buvo su-dėtos į gilų vakuumą 48 valandoms. Išimtas plėveles kuo greičiau stengtasi ap-saugoti nuo deguonies, todėl skubiai nulašintas vienas epoksidinės dervos lašas ir uždėtas švarus dengiamasis stikliukas. Paruošti bandiniai sudėti į krosnelę ir kaitinti 1 val. 65oC temperatūroje. Po valandos jie išimti ir palikti toliau kietėti.

1 pav. MEh-PPV plėvelės apsaugotos su Sylgard 184 ir gryno Sylgard 184 sugerties ir fluorescen-cijos spektrai.

400 450 500 550 600 650 700 7500.00

0.04

0.08

Sug

ertis

Bangos ilgis, nm

0

5000

10000 MEH-PPV Sylgard 184

Fluo

resc

enci

ja


2 pav. MEh-PPV plėvelės apsaugotos su Sylgard 184 ir gryno Sylgard 184 fluorescencijos gesini-mo kinetikos ties 560 nm.

Ištirti apsauginių, MEh-PPV ir AM-40/PMMA medžiagų plėvelių su-gerties ir fluorescencijos spektrai. Kaip pavyzdys, 1 paveikslelyje atvaizduoti MEh-PPV plėvelės apsaugotos su Sylgard 184 ir gryno Sylgard 184 sugerties ir fluorescencijos spektrai, o 2 paveikslėlyje pavaizduotos jų fluorescencijos gesi-nimo kinetikos ties 560 nm. Nustatėme, kad mažiausią įtaką organinių medžia-gų spektroskopinėms savybėms daro įkapsuliavimas su Sylgard 184 silikonu.

padėkaRaminta Mazėtytė dėkoja Lietuvos mokslo tarybai už Studentų mokslinių

tyrimų stipendiją.

0 5 101

10

100

1000

10000

MEH-PPV Sylgard 184

Fluo

resc

enci

jos

inte

nsyv

umas

, san

t.vnt

.

Laikas, ns


MaŽaMOlEkUlIų ORGaNINIų pUSlaIDININkIų SINTEzĖ IR TYRIMaS

E. Mockus1, v. Mimaitė1, J. v. Gražulevičius1


Mažos molekulinės masės junginiai, kurie gali išlaikyti kietą amorfinę bū-seną aukštesnėje nei kambario temperatūroje, yra vadinami molekuliniais sti-klais. Jie sudaro organinių junginių klasę, kuri sėkmingai naudojama optoelek-troninių prietaisų gamyboje. Molekulinių stiklų izotropinės savybės užtikrina tolygų kontaktą tarp elektrodo ir organinio sluoksnio [1].

Priklausomai nuo junginių savybių bei jų elektroninės sandaros, elektro-niškai aktyvūs mažamolekuliai junginiai skirstomi į skyles, elektronus arba abiejų ženklų krūvininkus pernešančius junginius. Skyliniu laidumu pasižymi organiniai junginiai, turintys elektrondonorinį pobūdį. Šios medžiagos pasi-žymi žemu jonizacijos potencialu. Paprastai tai pasiekiama, į organinį junginį įterpiant donorines funkcines grupes, didinant π elektronų konjuguotos siste-mos dydį [2].

Šio darbo tikslas buvo susintetinti mažamolekulius organinius puslaidinin-kius ir ištirti difenilaminopakaitų įtaką savybėms.

Junginys R

1a,b H

2a,b

1 schema. Junginių 1a,b ir 2a,b sintezės schema.

Junginys 2a buvo susintetintas modifikuotu Ullmann‘o metodu. Reakcija vykdyta o-dichlorbenzene naudojant 4,4‘-diaminobenzofenoną, jodbenzeną, bei katalizatorius varį ir 18–krauneterį–6. Sekančioje stadijoje Wittig‘o metodu

N∗

O

H2N NH2

I

O

R R

1a, 2aR R

O

1b, 2b

PO

OO

O


gauti tiksliniai junginiai 1b ir 2b. Reakcijos atliktos bevandeniame tetrahidro-furane naudojant dietil-4-metoksibenzilfosfanatą, komercinį benzofenoną (1a) bei susintetintą junginį 2a. Susintetintų darinių cheminės struktūros įro-dytos 1h BMR, IR ir masių spektroskopijos metodais. Ištirtos junginių 1b ir 2b optinės, terminės, elektrocheminės savybės.

literatūra[1] Shirota,Y., Kageyama, h. chemical reviews, 2007, 107, 953-1010.[2] Strohriegl, P., Gražulevičius, J.V. Journal of advanced Materials, 2002, 14, 1439-

1452.


NIkElIO kONTakTO FORMavIMaS SIlICIO SaUlĖS ElMENTUOSE

a. Momot1, M. pranaitis2

1Vilniaus universitetas2UaB Precizika-Met Sc

Silicio saulės elementų gamyboje kontaktų sudarymui dažniausiai naudoja-mas sidabras, kuris pasižymi geru elektriniu laidumu ir mažu difuzijos koeficien-tu. Tačiau sidabras yra brangus metalas ir ieškoma būdų, kaip jį pakeisti pigesniu.Alternatyva sidabrui gali būti varis [1], kuris pasižymi geru elektriniu laidumu, tačiau jis turi didelį difuzijos koeficientą, o norint apsaugoti saulės elementus nuo šuntų, reikia sudaryti difuzinį barjerą tarp vario ir silicio sandūros. Šiam tikslui pasiekti siūloma naudoti ploną nikelio sluoksnį, kuris tinkamai suformuotas gali atlikti difuzinio barjero funkciją. Nors šiuo metu yra atlikta daug darbų susijusių su silicio metalizacija [2-4], siūlomi metodai neatitinka saulės elementams kelia-mų reikalavimų. Šio darbo tikslas buvo pasiūlyti naują nikelio cheminio nusodi-nimo metodiką.

Atlikus eilę eksperimentų nustatyta, kad geriausi cheminio nikelio sluoksniai yra gaunami silicio paviršiaus aktyvavimui naudojant koncentruotą nikelio tirpa-lą, kurio sudėtyje yra amonio fluorido. Amonio fluorido pridėjimas į nikeliavimo tirpalą taip pat turėjo teigiamos įtakos gauto sluoksnio kokybei. Iš nikelio ir sili-cio sandūros skerspjūvio nuotraukos (1 pav.) matyti, kad gauta sandūra yra ko-kybiška, nes joje nėra ertmių tarp nikelio ir silicio. Taip pat iš nuotraukos matyti, kad nusodintas nikelis yra vienalytis. Nuotraukos buvo daromos skenuojančiu elektroniniu mikroskopu heliosNanoLab 650.

1 pav. Silicio ir nikelio sandūros skerspjūvio nuotrauka. Iš apačios į viršų: silicis - nikelis - platina.


Nikelio sluoksnio įdeginimas buvo atliekamas greito įdeginimo krosnyje (RTA)UniTemp VPO-1000-300. įdeginimo kokybei nustatyti buvo apskaičiuojamos kontaktinės varžos panaudojant dviejų zondų metodiką. Geriausi matavimo re-zultatai stebėti, kai nikelio įdeginimas į silicį truko 20 sekundžių, esant 420°C temperatūrai azoto atmosferoje. Mažiausia išmatuota kontaktinė varža buvo 800 µΩxcm2. Matavimai buvo atliekami multimetru SOLID RE830B.

Gauti rezultatai leidžia daryti išvadas, kad cheminio nikelio dangos gali būti naudojamos kaip difuzinis barjeras variui, siekiant pakeisti dabar naudojamą si-dabrą saulės elementų gamyboje.

literatūra[1] L.Tous, R. Russell. EnergyProcedia (2012), 21, 58–65.[2] h.F. hsu, C.L. Tsai. ThinSolidFilms (2009), 517, 4786–4791.[3] D.Niwa, N.Takano. ElectrochimicaActa (2003), 48, 1295–1300.[4] W.L. Liu, S.h. hsieh. ThinSolidFilms (2006), 510, 102 – 106.


pRIEMaIŠų ĮTaka MEDŽIaGų DIElEkTRINĖMS SavYBĖMS

a. Olšauskaitė1, a. Džiaugys1

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas

Pastaruoju metu itin plačiai tyrinėjami feroelektrikai ir jiems giminingos medžiagos. Tokios medžiagos įdomios tiek moksliniu tiek praktiniu požiūriais. plačiausiai tyrinėjami ir pramonėje naudojami feroelektriniai relaksoriai yra PMN, PLzT. Tačiau jų sudėtyje yra švino, kuris yra toksiškas ir dėl to jo kiekiai labai ribojami. Todėl vis daugiau dėmesio sulaukia bešvinės medžiagos. Vie-nos tokių - stroncio bismuto titanatas (SBT) ir natrio bismuto titanatas (NBT). Literatūroje galima rasti nemažai informacijos apie šias medžiagas atskirai, ta-čiau nėra aišku, kokiomis savybėmis pasižymės keramika, sudaryta iš SBT ir NBT mišinio.

0.1Na0.5Bi0.5TiO3-0.9Sr0.7Bi0.2TiO3 keramika buvo tirta plačiuose dažnių (nuo 5 mhz iki 30 Ghz) ir temperatūrų (nuo 30 K iki 1000 K) diapazonuo-se. Tam buvo naudojami skirtingi metodai ir aparatūros. Žemuose dažniuose buvo tiesiogiai matuojamas bandinio impedansas, o aukštesniuose kompleksi-nės dielektrinės skvarbos nustatymui naudojami bendraašės linijos ir bango-laidiniai metodai. 0.1Na0.5Bi0.5TiO3-0.9Sr0.7Bi0.2TiO3 keramikos kompleksinės dielektrinės skvarbos realios ir menamos dalių priklausomybės nuo tempera-tūros pateiktos 1 ir 2 pav.

1 pav. 0.1NBT-0.9SBT kompleksinės dielektri-nės skvarbos realios dalies priklausomybė nuo temperatūros.

2 pav. 0.1NBT-0.9SBT kompleksinės dielektrinės skvarbos menamos dalies priklausomybė nuo temperatūros.

0 200 400 600 800 10000

50

100

150

200

250 50 mHz 1.2 kHz 1 MHz 139 MHz 2.43 GHz 7.95 GHz

ε"

T, K0 200 400 600 800 1000

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

50 mHz 1.2 kHz 1 MHz 139 MHz 2.43 GHz 7.95 GHz

ε'

T, K


Temperatūrinėje priklausomybėje stebimos dviejų procesų dispersijos. Vi-ena, kuri stebima temperatūrose t< 600 K, būdinga netvarkioms medžiagoms. Aukštesnėse temperatūrose pasireiškia procesai, susiję su krūvio pernašos reiškiniais. Taip pat gauti rezultatai parodo, kad tiriamosios medžiagos negali-ma būtų priskirti vien tik relaksoriams arba tik dipoliniams stiklams: 0.1NBT-0.9SBT kompleksinėje dielektrinės skvarbos menamos dalies temperatūrinėje priklausomybėje žemose temperatūrose t<100 K stebima dispersija, kuri yra būdinga feroelektriniams relaksoriams, o kai t >100 K - dipoliniams stiklams.


DUŠO GElIS SU pROBIOTINĖMIS BakTERIJOMIS

D. petronytė1, J. liesienė2

1 Vytauto Didžiojo universitetas 2 Kauno technologijos universitetas

Dušo gelis - neatskiriama kasdieninės asmeninės higienos dalis. Savo pato-giomis vartotojui fizikinėmis savybėmis: klampa, geru putojamumu, maloniu kvapu pelnė didelį populiarumą vartotojų tarpe. Didėjant paklausai, stengia-masi sukurti naujus produktus už kuo mažesnę savikainą. Tai dažnai lemia menką produkto kokybę ir neigiamą poveikį odai. Pigūs ir populiarūs odos prausiklių ingredientai, tokie kaip SLS (sodium lauryl sulphate) ir SLES (so-dium laureth sulphate), pasižymi gera plaunamąja geba, putojamumu, lengvai tirštinami, tačiau yra menkai suderinami su oda. Kokybiškas dušo gelis turi pasižymėti gera plaunamąja geba ir nedirginančiu poveikiu. Šias savybes lemia optimali paviršinio aktyvumo medžiagų (PAM) koncentracija bei odos būklę gerinantys priedai: vaškai, vitaminai, ekstraktai. Kosmetikos priemonės stabi-lizavimui į kompoziciją pridedama konservantų. Tačiau pastarieji, be patoge-ninių bakterijų, sunaikina ir vertingąją odos mikroflorą. Taip bloginama odos būklė, silpninamas jos imunitetas, barjerinė funkcija, neišsaugomas reikiamas drėgmės kiekis, nepalaikoma tinkama terpė [1]. Siekiant išvengti minėtų odos mikrobiotos disbalanso sukeltų pažeidimų, naudojamos probiotinės bakteri-jos. Tai sąlygoja tinkamų odos mikrobiotai sąlygų kūrimą ir palaikymą, kas ir yra sveikos odos raktas [2]. Siekiama, jog tarp odos ir jos mikroekologijos vyrautų mutualistiniai, o ne komensalistiniai ar juo labiau – parazitiniai san-tykiai [3]. Probiotiniai mikrorganizmai daugindamiesi didina savo paplitimą adhezijos būdu, tvirtinasi prie odos paviršių mažindami patogenų adheziją ir kurdami apsauginį sluoksnį stiprina imuninę sistemą.

Šio darbo tikslas – sukurti švelnų dušo gelį su probiotinėmis bakterijomis. Sudarant odai švelnaus dušo gelio receptūrą, pasirinkti itin draugiški odai komponentai, atsižvelgta ir į jų galimą dirginantį poveikį. Tokį produkto efek-tą suteikia švelnių nejoninių PAM derinimas su mažu anijoninių PAM kie-kiu. Optimalus plaunančių medžiagų ir jų koncentracijų derinys davė tinka-mą emulgavimo efektą – užtektinai gerai plaunantį odos nešvarumus, tačiau nepažeidžiantį apsauginio jos sluoksnio. Siekiant pagerinti dušo gelio poveikį odai, į kompoziciją įtraukti vitaminai, ekstraktai ir vaškai. Taip pat saugi ka-tijoninių kondicijonuojančių medžiagų koncentracija. Eksperimentiniu keliu


viskozimetriniu metodu surasta vartojimui patogiausia klampa. Ištirtas tempe-ratūros poveikis klampai. Be to, modifikuotu Ross-Miles'o metodu (LST ISO 969:1997) nustatytas dušo gelių putojamumas (3 pav.). Atlikus šį tyrimą kore-guotos receptūros, siekiant išgauti geresnį rezultatą. Galiausiai, gavus geromis fizikinėmis savybėmis pasižymintį produktą, kompozicija papildyta probio-tinėmis bakterijomis. Rastas jų įvedimo būdas, išgyvenamumui nekenkiantis konservantas ir jo koncentracija. Probiotikų gyvybingumas dušo gelyje tirtas agarizuotos terpės įdubų metodu. Vykdant tyrimus stebėtas tiriamos kultūros (laktobakterijų) slopinimo zonų susidarymo polinkis.

3 pav. Dušo gelių putojamumo tyrimo rezultatai. (h – putų stulpelio aukšits, cm; t – laikas, s).

Siekiant įsitikinti sukurto produkto tinkamumu odai, jo poveikis tirtas pleistro metodu (2 pav.). Po 24 valandas trukusio tyrimo nepastebėtas joks kenksmingas, dirginantis poveikis. Visų atliktų tyrimų rezultatai lyginti su ko-mercinių produktų. Tai leidžia įsitikinti sukurto dušo gelio pranašumu.

literatūra[1, 2] Preedy, V. R., Vinood, B., Le, L. Handbook of diet, nutrition and the skin. Wa-

geningen Academic Publishers, Wageningen. 2012, p. 323, 319.[3] Dayan, N., Wertz, P. inate immune system of skin and oral mucosa: Properties

and impact in Pharmaceutics, cosmetics and Personal care Products. John Wi-ley & Son, New Jerse, 2011, p.83-109.

1 pav. Riebalų emul-gavimas sukurtu dušo geliu.

2 pav. Pleistro metodas poveikio odai tirti.

13

14

15

16

17

0 100 200 300 400

t, s

h, c

m

Sukurtas dušo gelisKomercinis dušo gelis nr. 1Komercinis dušo gelis nr. 2 Komercinis dušo gelis nr. 3


NaNOkOMpOzITINIų kERaMIkų DIElEkTRINĖ SpEkTROSkOpIJa

Ž. podlipskas1, J. Macutkevič1


Pastaraisiais metais daugelyje valstybių vykstantis kenksmingų junginių industrinio taikymo ribojimas (pvz., vadovaujantis Europos RohS direktyva) sąlygojo vieno populiariausių pjezoelektrikų – PzT – draudimą, kas įtakojo intensyvias naujų bešvinių pjezoelektrinių medžiagų paieškas. Vis dėlto no-rint tradicines keramikas pakeisti bešvinėmis būtinas pastarųjų kokybės lygio aukštinimas.

Pjezoelektrines junginio savybes galima pagerinti formuojant dviejų me-džiagų nanostruktūrinį kompozitą, bent vieną iš komponenčių pasirenkant fe-roelektriku. Tokios struktūros gardelė yra deformuojama ties fazių sąsajomis, kas lemia junginio poliarizacijos padidėjimą [1,2].

Neseniai buvo parodytas 0,5BaTiO3 – 0,5KNbO3 kompozitinės keramikos sustiprėjęs pjezoelektrinis atsakas lyginant su analogiškos sudėties kietuoju tir-palu [3]. Šie rezultatai įgalina nuodugnesnius pastarosios medžiagos tyrimus. Tuo tikslu šiame darbe buvo pritaikyta plačiajuostės spektroskopijos metodika.

0,5BaTiO3 – 0,5KNbO3 bandiniai buvo matuojami plačiuose temperatūrų (30–500 K) ir dažnių (10 mhz–40 Ghz) intervaluose. 10 mhz–10 hz daž-nių juostos matavimai paremti Solartron sąranka su dielektrine sąsaja. 100 hz–1 Mhz intervale panaudotas LCR matuoklis. Abiem atvejais buvo pritai-kytas plokščiojo kondensatoriaus modelis. 10 Mhz–1 Ghz juostoje įgyvendin-tas daugiamodžio kondensatoriaus metodas [4], naudojant ribotą koaksialinę liniją ir vektorinio tinklo analizatorių. 8–12 Ghz bei 27–40 Ghz intervaluose pritaikytos bangolaidinės sąrankos su skaliarinio tinklo analizatoriais, ir re-miantis cilindrinio dielektrinio strypo modeliu [5]. Visais atvejais kontaktai suformuoti pasitelkiant sidabrinę pastą. Detali bandinių gamybos informacija pasiekiama [6] šaltinyje.


Temperatūrinės realiosios dielektrinės skvarbos dalies prieklausos (1 pav.) parodė esant smailę, priskiriamą BTO junginio FE rūšies faziniam virsmui. Kiti du faziniai virsmai raiškiau stebėti menamosios dielektrinės skvarbos prie-klausose (2 pav.), ir tik esant aukštiems dažniams, bei buvo smarkiai užgožiami papildomo relaksacinio vyksmo, kuris pasireiškė ties visomis matuotomis tem-peratūromis. Nepaisant to pastarosios prieklausos atskleidė du ryškius stiklo pobūdžio relaksacinius procesus, vykstančius žemuose dažniuose (žemiau 100 K temperatūros bei 100–300 K intervale). Kadangi abu relaksaciniai vyksmai turi išreikštas temperatūrines prieklausas, jie galimai atspindi atskirose kera-mikos komponentėse vykstančias relaksacijas: vieną BTO, kitą KNbO3 granu-lėse. Tikėtinu relaksacijų mechanizmu galėtų būti įvardijama domenų dinami-ka arba krūvio relaksacija viduje granulių.

Dažninės dielektrinės skvarbos prieklausos atskleidė esant nuo temperatū-ros nepriklausantį procesą ties Ghz dažniais ir žemesnėmis už 400 K tempera-tūromis. Tai galimai susiję su granulių paviršiniu laidumu: kadangi kompozito tankis tesiekia ~50-60 % teorinės vertės, tarpgrūdelinės tuštumos bei granulių-tuštumų paviršiai tampa perkoliuojančiais. Pastarųjų paviršių būsenų tankiai turėtų nepriklausyti nuo temperatūros tol, kol medžiagoje nevyksta faziniai virsmai, žymiai pakeičiantys paviršiaus potencialą (pvz., FE fazinis virsmas). Būtina paminėti, jog eksperimento metu vandens garai neįtakojo tirtų jungi-nių dielektrinės skvarbos esant didesniems už 10 Mhz dažniams.

Minėtųjų prieklausų relaksacinius vyksmus, stebėtus 100–300 K tempera-tūrų intervale, buvo įmanoma matematinio modeliavimo būdu sutapatinti su Cole-Cole procesu. Šaldant tiriamąją medžiagą relaksacijos gylis, dispersijos

1 pav. Temperatūrinė realiosios dielek-trinės skvarbos dalies prieklausa esant skirtingiems dažniams.

2 pav. Temperatūrinė menamosios dielektrinės skvarbos dalies prieklau-sa esant skirtingiems dažniams.


srities plotis ir vidutinė relaksacijos trukmė didėjo. Pastaroji trukmės prieklau-sa pakluso Vogel-Fulcher dėsniui, esant begalinės temperatūros relaksacijos trukmei lygiai 4,3 ns, aktyvacijos energijai 0,099 eV, o užšalimo temperatūrai 102 K.

literatūra[1] J. B. Neaton and K. M. Rabe, Appl. Phys. Lett. 82, 1586 (2003).[2] W. Tian, J. C. Jiang, X. Q. Pan, J. h. haeni, Y. L. Li et al, Appl. Phys. Lett. 89, 092905

(2006).[3] Ichiro Fujii, Shigehito Shimizu, Kenta Yamashita, Kouichi Nakashima, Nobuhiro

Kumada et al., Appl. Phys. Lett. 99, 202902 (2011).[4] J. Banys, S. Lapinskas, S. Rudys, S. Greicius, R. Grigalaitis, Ferroelectric 414, 64

(2011).[5] J. Grigas, Gordon and Breach Publishers, p. 63 81 (1996).[6] Satoshi Wada, Shigehito Shimizu, Kenta Yamashita, Ichiro Fujii, Kouichi

Nakashima, Nobuhiro Kumada, Yoshihiro Kuroiwa, Yoshinori Fujikawa, Daisuke Tanaka, and Masato Furukawa, JJAP 50, 09NC08 (2011).


FRENElIO zONINIų plOkŠTElIų ĮRaŠYMaS SaFYRO kRISTalO TŪRYJE, paNaUDOJaNT

FEMTOSEkUNDINIUS ŠvIESOS IMpUlSUS

a. puišys1, D. paipulas1

1 Vilniaus universitetas, lazerinių tyrimų centras

Safyras dėl puikių mechaninių, elektrinių ir optinių savybių plačiai naudo-jamas optoelektronikoje bei mikroelektronikoje gaminant lazerinius diodus, padėklus puslaidininkiniams prietaisams auginti, optinius elementus, pasižy-minčius atsparumu didelei spinduliuotės galiai, ir kt. [1]. Deja, dėl didelio sa-fyro kietumo, cheminio stabilumo ir polinkio trupėti šią medžiagą ypač sunku apdirbti mechaniškai ar cheminiu būdu. Tačiau safyro apdirbimas įmanomas panaudojant sufokusuotus femtosekundinius lazerio šviesos impulsus – dėl didelio lazerinės spinduliuotės intensyvumo medžiagoje indukuojama netie-sinė sugertis ir židinio aplinkoje modifikuojamas medžiagos lūžio rodiklis [2], medžiagai praktiškai nepatiriant terminio spinduliuotės poveikio. Nors šis lū-žio rodiklio padidėjimo fizikinis mechanizmas dar nėra visiškai suprastas, tai neužkerta kelio femtosekundinius šviesos impulsus panaudoti įvairių optinių elementų skaidrių medžiagų tūryje gamybai.

Vienas tokių optinių elementų – šviesą fokusuojanti Frenelio zoninė plokš-telė, kurią sudaro Frenelio zonos – periodiškai išsidėstę matiniai ir skaidrūs koncentriniai žiedai (1 pav.). Tokios plokštelės veikimo principas pagrįstas šviesos difrakcija nuo matinių žiedų ir, priklausomai nuo žiedų išsidėstymo, konstruktyvia jos interferencija norimu atstumu (židinyje). Konstruktyviai interferencijai sukelti į zoninę plokštelę krintanti šviesa turi būti monochro-matinė [3]. Pagrindinis zoninių plokštelių privalumas, lyginant jas su tradici-niais lęšiais, yra galimybė fokusuoti šviesą, kurios bangos ilgis yra už regimojo spektro ribų (pvz. UV ar net rentgeno spindulius), taip pašalinant konkrečiam bangos ilgiui skaidrių, dideliu lūžio rodikliu pasižyminčių medžiagų poreikį lęšiams gaminti. Be to, zoninė plokštelė skirtingo bangos ilgio šviesą fokusuoja skirtingame nuotolyje (didelės chromatinės aberacijos atitikmuo), taip atsiran-dant galimybei zoninę plokštelę panaudoti kaip šviesos filtrą.

Praktikos metu zoninių plokštelių gaminimui reikalingos safyro modifi-kacijos buvo kuriamos panaudojant submikrometrinės skyros 5 ašių lazerinio


pluošto pozicionavimo sistemą bei 1030 nm bangos ilgio bei 300 fs trukmės „Pharos“ lazerio impulsus.

Buvo ieškoma optimalių parametrų zoninių plokštelių gamybai – keičiama vidutinė lazerio galia (esant 100 khz impulsų pasikartojimo dažniui), skenavi-mo greitis; panaudojant skirtingos skaitinės apertūros lęšius bei modifikuojant gamybos algoritmą ieškota maksimalios gaminimo skyros. Impulsų pasikarto-jimo dažnis nebuvo keičiamas. Vėliau, siekiant padidinti plokštelių efektyvu-mą, safyro tūryje buvo formuojamos trimatės struktūros – zoninei plokštelei pagaminti reikalingos safyro modifikacijos buvo kuriamos sluoksniais. Visų pagamintų skaidrių darinių kokybė buvo įvertinta naudojant optinį mikros-kopą.

Praktikos metu buvo nustatyti optimalūs zoninių plokštelių gamybai safyro tūryje reikalingi parametrai: 60 mW vidutinė lazerio galia, 600 nJ impulso ener-gija, 200 µm/s skenavimo greitis (2 pav.). Modifikuojant gaminimo algoritmą bei panaudojant 0.62 skaitinės apertūros lęšį pasiekta mažesnė nei 1 µm skyra, o formuojant trimates struktūras pasiekta 7 µm skyra vertikalia kryptimi.

Siekiant optimizuoti gaminimo procesą ir įsitikinti, ar iš tiesų įmanoma sa-fyro tūryje pagaminti efektyvias šviesos fokusavimui tinkamas zonines plokš-teles, reikalingi tolesni tyrimai: įsigilinimas į Frenelio difrakcijos teoriją, skai-drių terpių ir femtosekundinių impulsų sąveikos fiziką ir kt.

literatūra[1] höng, E. J., Byeon, K. J., Park, h., hwang, J., Lee, h., Choi, K., Jung, G. Y., Mater.

Sci. eng. B, adv. Funct. Solid-State Mater, 2009, 163, 170.[2] Tamaki, T., Watanabe, Nagai, h., Yoshida, M., Nishii, J., Itoh, K., opt. express,

2006, 14, 6971 – 6980.[3] Srisungsitthisunti, P., Ersoy, O. K., Xu, X., J. opt. Soc. am. B, 2007, 24, 2090.

1 pav. Principinė zoninės plokštelės veikimo schema.

2 pav. zoninė plokštelė safyro plokštelės tūryje stebint pro optinį mikroskopą fazinio kontrasto režime. Naudoti parametrai: 600 nJ impulso energija, 100 khz pasikartojimo dažnis, 200 µm/s skenavimo greitis.


UŽDUODaMO ElEkTRINIO pOTENCIalO ĮTakOS vaNDENS TEkĖJIMO GREIČIUI vaMzDYJE TYRIMaS

a. pulmanas1, R. Raudonis1, v. Daujotis1

1Vilniaus universitetas

Užduodant elektrinį potencialą vamzdžio sienelei, kuri apriboja skysčio tė-kmę, yra padidinamas skysčio tekėjimo greitis ir sumažinamas skysčio srauto pasipriešinimas vamzdyje [1] ir tai gali suteikti galimybę manipuliuoti siena ap-ribotos skysčio tėkmės lauku, norint pasiekti pageidaujamus pokyčius. Šis efek-tas buvo bandomas dviejose Norvegijos hidroelektrinėse [2]. Tai pat dvigubo kvarco rezonatoriaus ir hidrodinaminiu vilkimo jėgos metodais buvo nustatyta, kad teigiamėjant potencialui vandens sluoksnio prie elektrodo paviršiaus klam-pa sumažėja [3].

Buvo sukonstruota kompiuteriu valdoma skysčio cirkuliacinė sistema ma-tuoti skysčio tekėjimo greitį ir aptekamo kūno vilkimo jėgą [3]. Aptekamo kūno elektrodininis potencialas užduodamas nepriklausomai. Naudojant šia tech-niką paauksuotos sferos vilkimo jėgos ir tekėjimo greičio priklausomybės nuo potencialo buvo vienu metu matuojama distiliuotame vandenyje paruošto 0,01 M natrio perchlorato (99 %, Merck KGaA) ir 0,01 M natrio chlorido (99 %, Alfa Aesar) tirpalų srautuose. Vilkimo jėgos ir tekėjimo greičio vertės buvo matuo-jamos 6 kartus per sekundę.

Naudojant LOESS (lokalaus gludinimo technika su trikubine svorine ir polinomine regresija) procedūrą buvo sugludintos tekėjimo greičio ir vilkimo jėgos duomenys kaip funkcija nuo potencialo. Sugludintos tekėjimo greičio pri-klausomybės nuo potencialo pavaizduotos 1 pav. ir 2 pav. Taip pat iš sugludintų vilkimo jėgos priklausomybių nuo poten-cialo buvo apskaičiuota prie paauksuoto elektrodo esančio tirpalo (0.01 M NaClO4 ir 0.01 M NaCl) sluoksnio klampos pri-klausomybės nuo potencialo (3 pav.) [4].

1 pav. LOESS gludinimo kreivė (sp=0,4 pl=1) – tekėjimo greičio priklausomybė nuo potencialo pagal Ag|AgCl|KClsot 0,01 M NaClO4 tirpale; 6 potencialo ciklai, dE/dt=0.5 mV/s (44815 taškai).


Pagal skysčio tekėjimo greičio matavimus 1 pav. ir 2 pav stebimas tekėjimo greičio padidėjimas. Iš vilkimo jėgos jėgos matavimų 3 pav. yra suvidurkintos paviršinės klampos minimumas, kuris siekia apie 4 – 5 % nuo tūrinės vandens klampos, apytiklsiai prie +100 mV pagal Ag|AgCl|KClsot. palyginamąjį elek-trodą. Užduodant nedidelį elektrinį potencialą paviršiui, kuris apriboja skysčio tėkmę, galima būtų keisti skysčio tėkmės lauką norimų pokyčių link, o tai būtų labai svarbu technologiškai.

literatūra[1] Waskaas, M. US Patent No US 6334957, 2002.[2] Waskaas, M., Daujotis, V., Wolden, K. E., Raudonis, R., Plaušinaitis, D. russ. J.

electrochem. 2008, 44, 602–609[3] Plaušinaitis, D., Pulmanas, A., Waskaas, M., Raudonis, R., Daujotis, V. electrochim.

acta, 2013, 109, 756–765[4] Clift, R., Grace, J.R., Weber, M. E. Bubles, drops and particles, Academic Press, New

York, 1978.

2 pav. LOESS gludinimo kreivė (sp=0,4 pl=1) – tekėjimo greičio priklausomybė nuo potencialo pagal Ag|AgCl|KClsot 0,01 M NaCl tirpale; 6 potencialo ciklai, dE/dt=0.5 mV/s (42264 taškai).

3 pav. Paviršinės vandens klampos, ap-skaičiuotos iš vilkimo jėgos, priklausomy-bės nuo paauksuoto elektrodo potencialo: 1- 0.01M NaClO4 tirpale; 2-0.01 M NaCl tirpale.


plONaSlUOkSNIų CzTS SaUlĖS ElEMENTų kŪRIMaS, TaIkaNT MIkROBaNGų SINTEzĘ

l. puzaraitė1, l. Tamašauskaitė Tamašiūnaitė2

1 Vilniaus universitetas 2 Fizinių ir technologijos mokslų centras

Nors 90 % pasaulinės saulės elementų rinkos užima silicio saulės elemen-tai, tačiau intensyviai ieškoma naujų medžiagų ir konstruktyvinių sprendimų, leisiančių padidinti saulės elementų efektyvumą ir juos atpiginti. Plonasluok-sniai saulės elementai yra šiuo metu sparčiai besivystanti fotoenergetikos šaka. Vario-cinko-alavo sulfido (Cu2znSnS4, CzTS) pagrindu suformuoti saulės elementai yra viena iš alternatyvų saulės elementams, komercilizuotos mo-nokristalinio silicio saulės elementų gamybos technologijoms.

Šio darbo metu buvo sintetinami vario-cinko-alavo sulfido (CzTS) jungin-iai, taikant šiuolaikinį, nesudėtingą bei greitą procesą – sintezę mikrobangomis. CzTS sintezei buvo paimta 0,136 g CuCl2·h2O, 0,090 g SnCl2, 0,054 g znCl2, 2,25 ml tiourėjos bei 17 ml etilenglikolio. Gautas mišinys maišomas ultragasu 2 val. Sintezės mikrobangų poveikyje buvo vykdomos, esant 150, 200 bei 250oC temperatūroms ir reakcijos trukmei 30 ir 60 min, atitinkamai, naudojat prie-taisą „Monowave 300“ (Anton Paar). Susintetinti CzTS junginiai praplaunami acetonu, po to distiliuotu vandeniu, centrifuguojami ir džiovinami vakuumi-nėje krosnyje 80oC temperatūroje 2 val. Gautų CzTS junginių paviršius, vidinė struktūra bei cheminė sudėtis buvo charakterizuojama, taikant lauko emisijos skenuojančią elektroninę mikroskopiją (FESEM), rentgeno spindulių energijos dispersinę analizę (EDS) ir indukuotos plazmos optinės emisijos spektrosko-piją (ICP-OES).

Nustatyta, kad CzTS sudėtis bei morfologija priklauso nuo sintezės tempe-ratūros bei trukmės. Optimalios sudėties CzTS (Cu2znSnS4) buvo susintetin-tas, kai sintezė buvo inicijuojama mikrobangomis, esant 150oC temperatūrai bei reakcijos trukmei 30 min.


kaRBazOlO DaRINIų SINTEzĖ „klIk“ ChEMIJOS METODU

G. Samulionytė1, G. Buika1


Organiniai elektroaktyvūs junginiai, ypač organiniai puslaidininkiai, pla-čiai tyrinėjami kaip šiuolaikinių optoelektroninių ir elektroninių prietaisų, tokių kaip lazerinių spausdintuvų ir kopijavimo aparatų fotoreceptorių, orga-ninių šviestukų, saulės elementų komponentai. Organinės puslaidininkinės medžiagos yra pranašesnės už jų neorganinius analogus dėl lengviau valdo-mos sintezės, platesnio savybių spektro, taip pat dėl paprastesnės technologijos amorfiniams sluoksniams formuoti. Vienas iš dažniausiai naudojamų junginių organinių puslaidininkių sintezei yra karbazolas, jo chromoforą turintys jungi-niai pasižymi reikiamomis puslaidininkinėmis savybėmis.

Modifikuoti karbazolo darinius galima atliekant „Klik“ chemijos reakcijas. Šio tipo reakcijos pasižymi švelniomis salygomis, vyksta greitai ir lengvai bei gaunamos didelės produktų išeigos [1].

Šio darbo tikslas buvo susintetinti azido grupę turintį karbazolo junginį ir „Klik“ chemijos metodu sujungti jį su atitinkamu arilalkinu. Sintezės eiga pateikta 1 schemoje.

Daugiapakopės sintezės metu susintetintas „Klik“ reakcijoms reikalingas alkilkarbazolilazidas 3. Pirmiausia susintezuoti 3-jodkarbazolas ar 3-brom-karbazolas, kurie vėliau sualkilinti ir gauti junginiai 2 ir 4. Azido sintezei 3 kaip katalizatoriai naudojami: vario jodidas, natrio askorbatas, N,N’-dimetile-tano-1,2-diaminas, natrio azidas, reakcijos buvo vykdomos dimetilsulfoksido ir vandens mišinyje [2]. Junginiui 3 gauti naudojant 9-(2-etilheksil)-3-brom-karbazolą (4) buvo reikalingos griežtesnės reakcijos sąlygos (100°C temperatū-ra), nei naudojant 9-(2-etilheksil)-3-jodkarbazolą (2) (kambario temperatūra). Atlikus „Klik“ reakcijas sujungiant karbazolilazidą 3 su atitinkamu arilalkinu, 4-etinilbifenilu, 1-etinilnaftalenu ar 2-etinil-6-metoksinaftalenu, gauti jungi-


niai 5 – 7. Vykdant „Klik“ reakcijas kaip katalizatoriai buvo naudojami: natrio askorbatas, vario(II)sufato pentahidratas tetrabutilamonio fluoridas, reakcijos vykdytos tetrahidrofurane, tamsoje, 40°C temperatūroje. Susintetinti junginiai identifikuoti 1h BMR spektroskopijos metodu. Šie junginiai yra gerai tirpūs įprastiniuose organiniuose tirpikliuose.

1 schema. Karbazolo darinių sintezė.

literatūra[1] z. Chen, D.R. Dreyer, z. Wu, K.M. Wiggins, z. Jiang, Ch.W. Bielawski. Journal of

Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry. 49 (2011) 1421.[2] Y. Li, L. Xu, W. Yang, h. Liu, S. Lai, C. Che, Y. Li. chemistry a european journal.

18 (2012) 4782.

NH

Br

N

Br

N

N3

KOH, TBAS

C8H17Br CuI, NaN3, Na ascorbate

N,N'-dimetiletano-1,2-diaminas4 3

N

N3

NH

NH

I

N

I

KI, KIO3

CH3COOH

C8H17Br

KOH, TBAS1 2

CuI, NaN3, Na ascorbate

N,N'-dimetiletano-1,2-diaminas 3

O

N

N3

N

NN

NO

N

N

N

N

N

N

N

N

+

5

6

7

''Klik''

''Klik''

''Klik''

Na ascorbateCuSO4*5H2O

Bu4NF

Na ascorbate

Na ascorbate

Bu4NF

Bu4NF

CuSO4*5H2O

CuSO4*5H2O

3


NaUJOS STRUkTŪROS MEDŽIaGOS TEIGIaMų kRŪvININkų pERNaŠaI

DaUGIaSlUOkSNIUOSE ORGaNINIUOSE ŠvIESTUkUOSE

D. Sipavičiūtė1, R. Grinienė1


Neorganinės kilmės medžiagas, kurios naudojamos šviestukų gamyboje. Vis dažniau stengiamasi pakeisti organiniais puslaidininkais. Taip yra todėl, kad jų sintezė yra lengviau valdoma ir pigesnė, taip pat jie pasižymi platesniu savybių spektru. Organiniuose šviesą emituojančiuose dioduose (OLED) turi būti naudojamos medžiagos, kurios pasižymėtų individualiomis savybėmis, nes atskiri organiniai sluoksniai turi vykdyti skirtingas funkcijas. Nauji orga-niniai junginiai pasižymi geromis krūvių pernašos savybėmis, todėl gali būti taikomi ir kaip kitų optoelektroninių prietaisų komponentai [1].

Šio darbo tikslas buvo susintetinti naujus aromatinius heterociklinius jun-ginius, kurie ateityje bus panaudoti šviesą emituojančiuose dioduose. Susinte-tintų junginių sintezės eiga pateikta 1 ir 2 schemose.

1 schema

Nauji indolo dariniai, turintys etilgrupes pateikti 1 schemoje. Atlikta šių jun-ginių daugiapakopė sintezė. 1-etil-3-formilindolas (1) susintetintas alkilinimo reakcijos metu [2] indol-3-karboksialdehidą veikiant brometanu. Reakcija vyks-ta šarminėje terpėje katalizuojant tetrabutilamoniohidrogensulfatu (TBAS) 60°C temperatūroje 20 min. 1-etil-3-formilindolą (1) veikiant dietilbenzilfosfonatu, dietil-4-metoksibenzilfosfonatu arba dietil-4-metilbenzilfosfonatu pagal Wittig‘o reakcijos metodiką [3] gauti 2-4 junginiai.


2 schema

1,4-di[3-(2-vinilfenilindol-1-il)]butano (6), 1,4-di[3-(2-(4-metoksifenil)vinilindol-1-il)]butano (7) ir 1,4-di[3-(2-(4-metilfenil)vinilindol-1-il)]butano (8) sintezė pateikta 2 schemoje. 1,4-di(3-formilindol-1-il)butanas (5) gautas alkilinimo reakcijos metu indol-3-karboksialdehidą veikiant 1,4-dibrombuta-nu. Reakcija vyksta šarminėje terpėje katalizuojant TBAS 60°C temperatūroje 1val. 6-8 junginiai gauti 1,4-di(3-formilindol-1-il)butanui (5) reaguojant su dietilbenzilfosfonatu, dietil-4-metoksibenzilfosfonatu arba dietil-4-metilben-zilfosfonatu sausame ThF. Šarminei terpei sudaryti buvo naudotas kalio-tret-butoksidas.

Gauti junginiai gryninti kristalinimo būdu ir silikagelio chromatografinėje kolonėlėje. Jų struktūros buvo patvirtintos 1h BMR spektroskopijos metodu.

literatūra[1] Paspirgėlytė, R., Gražulevičius, J.V., Grigalevičius, S., Jankauskas, V. Reactive &

Funcional Polymers, 2009, 69, 183.[2] Gomurashvili z., Civello J. V.; J of Polymer Science: Part A:Polymer Chemistry, 2001,

39, 1187.[3] Georg Wittig, Werner haag; Chemische Berichte 1955, 88, 1654–1666.

HN

O N

O

N

O

N

N

R

RR= H 6 OCH3 7 CH3 8

6-85

RPO(OEt)2

t-BuOK, THF

C2H5Br

KOH,K2CO3


FlUORESCENCINĖS METalO JONų SIGNalINĖS SISTEMOS DIpOlINIų NaFTalENIMIDO DaRINIų

paGRINDU

R. Skaisgiris1, S. Juršėnas1

1Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas, taikomųjų mokslų institutas

Organinės elektronikos prietaisai vis plačiau keičia įprastų puslaidininkių darinius. Šiuo metu ypač susidomėta funkcinėmis molekulinėmis sistemomis, specifiškai atpažįstančiomis įvairias medžiagas. Šiame darbe buvo kuriamos metalų jonų fluorescencinio atpažinimo sistemos. Šie dariniai, priešingai nei įprastos fluorescencinės sistemos, kurios paremtos fluorescencijos gesinimu, išsiskiria fluorescencijos išaugimu dėl specifinių solvatinių reakcijų. Jų pagrin-du kuriamos „off-on“ ar „on-off-on“ signalinės sistemos [1]. Tyrimui buvo pasirinkti KTU susintetinti nauji dipoliniai naftalenimidų dariniai. Tokį pasi-rinkimą lėmė preliminarūs tyrimai kurie parodė, jog šios molekulės dalyvauja vidujemolekulinės krūvio pernašos reakcijose.

Darbo metu buvo matuojami ir analizuojami pasirinktųjų darinių tirpalų tetrahidrofurane (koncentracija 2,5×10-6 mol/l), fluorescencijos spektrai esant skirtingoms metalų zn, Ni, Mn, Fe, Cu, Co jonų priemaišų koncentracijoms (koncentracijų intervalas (1×10-4 - 4×10-2) mol/l).

Atlikus surinktų duomenų analizę pastebėta, jog dažniausiai metalų jonų įterpimas į organinio darinio sistemą gesina fluorescenciją. Gesinimo stipris yra proporcingas metalo koncentracijai sistemoje bei skirtingas esant skirtingų metalų priemaišomis (1 pav. a). Tarp išmatuotų medžiagų pasitaikė ir keletas turinčių unikalias fluorescencines savybes. Vienas naftalenimido junginys su benzaldehidu pasižymėjo fluorescencijos stiprinimu, kurį ir buvo tikėtasi pa-stebėti (1 pav. b). Priklausomai nuo metalo, kuris buvo įmaišytas, fluorescenci-jos intensyvumas gali išaugti iki 2 kartų (zn 0,02 mol/l atveju). Naftalenimido junginys su benzonitrilu pasižymėjo selektyviomis fluorescencijos savybėmis (1 pav. c). Esant geležies jonų priemaišoms, fluorescencija yra gesinama inten-


syviai, esant vario, nikelio ar mangano jonams, gesinimas yra labai nežymus. Taip pat ir esant nedidelėms cinko jonų koncentracijoms vyksta nežymus ge-sinimas, tačiau pasiekus koncentraciją didesnę už 5×10-3 mol/l fluorescencija yra šuoliškai pastiprinama ~1,65 karto. Tolesnis priemaišų koncentracijos di-dinimas fluorescenciją gesina.

1 pav. Skirtingų naftalenimidų darinių fluorescencijos intensyvumo priklausomybė nuo priemai-šinio metalo ir priemaišų koncentracijos.

Pastebėta selektyvi darinio fluorescencijos savybė leidžia pritaikyti šią me-džiagą gaminant molekulinę sistemą, galinčią specifiškai atpažinti cinką. Kiti dariniai, pasižymintys unikaliomis savybėmis, taip pat yra perspektyvūs orga-ninėse technologijose.

literatūra[1] Poteau, X., Brown, A., Brown, R., holmes, C., Matthew, D. Fluorescence switching

in 4-amino-1,8-naphthalimides: “on-off-on” operation controlled by solvent and cations, 2000, 1-15.


BORhIDRIDO OkSIDaCIJOS aNT NaNOSTRUkTŪRIzUOTO aU, NUSODINTO aNT

GRaFENU MODIFIkUOTO TITaNO OkSIDO NaNOvaMzDElIų pavIRŠIaUS, NaNOkOMpOzITų

TYRIMaS

J. Skridailaitė1, a. Balčiūnaitė2

1 Vilniaus universitetas 2 Fizinių ir technologijos mokslų centras

Pastaruoju metu yra intensyviai vykdomi moksliniai tyrimai, susiję su al-ternatyvių energijos šaltinių paieška ir jų efektyvumo nustatymu. Vienas iš alternatyvių energijos šaltinių yra kuro elementai, kuriuose cheminė energija tiesiogiai verčiama į elektros energiją be tarpinės mechaninės grandies, o jų reakcijos produktas pagrinde yra vanduo. Tobulinant esamus ar kuriant naujus kuro elementus, pagrindinis dėmesys skiriamas naujų efektyvių nanostruktū-rizuotų medžiagų paieškai, kurios leistų padidinti kuro elementų našumą.

Šio darbo metu buvo kuriami efektyvūs katalizatoriai, pagrindu naudojant grafeno oksidu modifikuotą titano oksido nanovamzdelių paviršių, ir imobi-lizuojant jo paviršiuje Au nanodaleles. Katalizatorių formavimo stadijos: 1) titano oksido nanovamzdelių paviršiaus gavimas (TiO2nv), anoduojant titaną 0,24 M h2SO4 ir 0,5 m. % Nh4F elektrolite, esant 20 V įtampai 1 val.; 2) TiO2nv elektro-dų kaitinimas 500oC temperatūroje 3 val.; 3) grafeno oksido (GO) pasluoksnio nusodinimas ant titano oksido nanovamzdelių paviršiaus (GO/TiO2nv) 0,25 g/l GO + 0,1 M Na2B4O7·10 h2O tirpale, skleidžiant elektrodo potencialą nepertrau-kiamai nuo -1,25 iki 1,3 V 50 mV s–1 greičiu; 4) Au nanodalelių elektrocheminis nusodinimas ant TiO2nv ir GO/TiO2nv elektrodų 1 mM hAuCl4 25 oC tempera-tūros tirpale, naudojant 20 mA elektros srovę 5 min.

Gautų katalizatorių paviršiaus morfologija, vidinė struktūra bei cheminė su-dėtis buvo charakterizuojama, taikant lauko emisijos skenuojančią elektroninę mikroskopiją (FESEM), rentgeno spindulių energijos dispersinę analizę (EDS)


ir indukuotos plazmos optinės emisijos spektroskopiją (ICP-OES). TiO2nv, Au/TiO2nv, GO/TiO2nv, Au-GO/TiO2nv katalizatorių elektrokatalizinis aktyvumas buvo tiriamas NaBh4 oksidacijos reakcijai, naudojant ciklinės voltamperometri-jos ir chronoamperometrijos metodus.

1 pav. pavaizduotos ciklinės voltamperogramos, užrašytos ant TiO2nv (a’, taš-kinė linija), GO/TiO2nv (a’, ištisinė linija), Au/TiO2nv (a, raudona linija) ir Au-GO/TiO2nv (a, mėlyna linija) katalizatorių 0,05 M NaBh4 + 1 M NaOh 25 oC temperatūros tirpale, skleidžiant elektrodo potencialą nuo stacionarios es vertės iki 0,6 V 10 mV s–1 greičiu. Išmatuotos NaBh4 oksidacijos srovės tankio vertės ant Au-GO/TiO2nv elektrodo su nusodinto Au įkrova 65,3 µg Au cm-2 yra 5 kar-tus didesnės nei jos yra ant Au/TiO2nv elektrodo su nusodinto Au įkrova 72,9 µg Au cm-2 (1 pav. a), o NaBh4 oksidacijos srovės tankio vertės, normalizuotos pagal nusodinto Au įkrovą, yra 6 kartus didesnės ant Au-GO/TiO2nv (1 pav. b).

1 pav. Ciklinės voltamperogramos, užrašytos ant Au-GO/TiO2nv (a, mėlyna linija) ir Au/TiO2nv (a, raudona linija), GO/TiO2nv (a’, ištisinė linija) ir TiO2nv (a’, taškinė linija) katalizatorių 0,05 M NaBh4 + 1 M NaOh tirpale, kai v = 10 mV s-1, T = 25 0C. (b) – Borhidrido oksidacijos srovės tan-kio vertės, normalizuotos pagal nusodinto Au įkrovas, ant Au-GO/TiO2nv ir Au/TiO2nv katalizato-rių.

Au-GO/TiO2nv elektrodo aktyvumą NaBh4 oksidacijos reakcijai patvirtino ir atlikti chronoamperometriniai matavimai borhidrido tirpale, esant pastoviai potencialo vertei 0,1 V. Išmatuotos NaBh4 oksidacijos srovės tankio vertės, esant pastoviai potencialo vertei 0,1 V, yra 4 kartus didesnės ant Au-GO/TiO2nv elek-trodo nei jos yra ant Au/TiO2nv (2 pav. a), o srovės tankio vertės, normalizuotos pagal nusodinto Au įkrovą, yra taip pat 4 kartus didesnės ant Au-GO/TiO2nv (2 pav. b).

E / V (Ag/AgCl)

-1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4

j / m

A c

m-2

0

10

20

30

40Au/TiO2nv, 72,9 µgAu cm-2

Au-GO/TiO2nv, 65,3 µgAu cm-2

-1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4

0,00

0,04 TiO2nv

GO/TiO2nv

(a)(a')

j / m

A µ

g Au-1

0,0

0,2

0,4

0,6

(b)Au-GO/TiO2nv

Au/TiO2nv

A


2 pav. Chronoamperometrinės kreivės, užrašytos ant TiO2nv (a’, taškinė linija), GO/TiO2nv (a’, ištisinė linija), Au-GO/TiO2nv (a, mėlyna linija) ir Au/TiO2nv (a, raudona linija) katalizatorių 0,05 M NaBh4 + 1 M NaOh tirpale, kai e = 0,1 V, t = 2 min, T = 25 oC. (b) Borhidrido oksidacijos srovės tankio vertės, normalizuotos pagal nusodinto Au įkrovas, ant Au-GO/TiO2nv ir Au/TiO2nv katalizatorių.

Parodyta, kad Au nanodalelėmis bei grafeno oksidu modifikuoti TiO2nv elek-trodai pasižymi ženkliai didesniu elektrokataliziniu aktyvumu NaBh4 oksidacijai nei Au nanodalelėmis modifikuotas TiO2nv elektrodas (be grafeno oksido) ir gali būti panaudojami tiesioginiuose borhidrido kuro elementuose.

t / s

0 30 60 90 120

j / m

A c

m-2

0

5

10

15

20

25

30

Au/TiO2nv, 72,9 µgAucm-2

Au-GO/TiO2nv, 65,3 µgAucm-2

0 30 60 90 120

-0.004

-0.002

0.000

0.002

TiO2nv GO/TiO2nv

(a)

j / m

Aµg

Au-1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5(b)Au-GO/TiO2nv

Au/TiO2nv

(a')


BIFUNkCINIų SpIRO (FlUORENO-9,9'-kSaNTENO) DaRINIų SINTEzĖ IR SavYBĖS

J. Songaila1, J. Simokaitienė1, J. v. Gražulevičius1


Organiniai elektroaktyvūs junginiai yra labai svarbūs ir reikalingi. Pasta-ruoju metu panaudojant šviesą spinduliuojančias organines medžiagas galima pagaminti ryškesnius ir efektyvesnius displėjus nei iš skystakristalinių medžia-gų. Organiniai puslaidininkiai yra perspektyvūs, nes juos panaudojant galima gauti didelio ploto, lengvus ir lanksčius elektronikos ar optoelektronikos prie-taisus.

Pastaruoju metu didelio dėmesio susilaukia baltą šviesą spinduliuojantys šviestukai (WOLED). Dažnai gauti baltą šviesą spinduliuojančius šviestukus naudojami trys organiniai komponentai, spinduliuojantys tris pagrindines spalvas (raudoną, žalią ir mėlyną). Raudonų ir žalių emiterių panaudojimas jau pasiekė komercinį lygį, tačiau mėlyną šviesą išspinduliuojantys junginiai vis dar yra plačiai tyrinėjami ir įdomūs moksliniu atžvilgiu. Vienas tokių junginių yra fluorenas ir jo dariniai.

Šio darbo tikslas buvo susintetinti spiro (fluoreno-9,9-ksanteno) karbazolo darinį su dviem reaktyviomis oksiranilgrupėmis ir atlikti jo (foto) polimerizaciją.

Spiro (fluoreno-9,9'-ksanteno) ir karbazolilfragmentus turintys dariniai gauti atlikus daugiapakopę sintezę, kurios eiga pateikta 1 schemoje.

1 schema. Spiro (fluoreno-9,9'-ksanteno) ir karbazolil fragmentus turinčių darinių sintezės sche-ma.

Br Br

Br Br

O

CrO3

OHHOZnCl2

(CH3CO)2O

Br Br

OHO OH

OHO OH

N N

NH

t-Bu3P, Pd2(dba),t-BuK, K2CO3

OO O

N N

OO

O Cl

BMTA

1

2

3 4


2 schema. Spiro (fluoreno-9,9'-ksan-teno) ir karbazolilfragmentus turinčių polimerų sintezės schema.

Junginys 1 gautas iš 2,7-dibromfluoreno naudojant chromo (VI) ok-sidą bei acto anhidridą. Junginys 2 - 2,7-dibrom-spiro(fluoreno-9,9'-(3',6'dihidroksiksantenas)), gautas iš junginio 1 naudojant 1,3-benzendiolį, bei cinko chloridą. Junginys 3 gautas junginiui 2 reaguojant su 3,6-ditertbutilkar-bazolu, naudojant paladžio katalizatorių. Atlikus gauto junginio eterinimo reak-ciją 3-chlor-1,2-epoksipropane, dalyvaujant katalizatoriui benziltrimetilamonio chloridui (BTMA), gautas diepoksidas 4. Susintetinti junginiai identifikuoti ma-sių spektrometrijos IR, 1h BMR spektroskopijos metodais. Jie gerai tirpsta įpras-tiniuose organiniuose tirpikliuose (tetrahidrofurane, acetone, chloroforme).

Susintetinus monomerus 3 ir 4 buvo atliekamos skirtingų tipų polimeriza-cijos reakcijos (2 schema). Vykdant jų polimerizaciją pasirinktomis sąlygomis polimeras P1 nebuvo gautas, nes polimerizacija nevyko. Atlikta susintetinto spiro(fluoreno-9,9-ksanteno) karbazolo su dviem reaktyviomis oksiranilgrupė-mis (4) (foto)polimerizacija veikiant UV spinduliuote, iniciatoriumi naudojant difeniljodoniotetrafluorboratą (TB). Atlikus fototinklinimą gautas įprastiniuose organiniuose tirpikliuose netirpus polimeras P2. Kopolimeras P3 gautas naudo-jant oksiranil darinį (4) ir tiobisbenzentiolį, reakcija vykdyta tetrahidrofurane, kaip katalizatorių naudojant trietilaminą. Gautas kopolimeras P3 frakcijonuotas, atskiriant skirtingos molekulinės masės frakcijas.

Tirtos susintetintų junginių optinės, fotoelektrinės ir terminės savybės. Nu-statyta, kad susintetinti junginiai gali būti panaudoti organinių puslaidininkių gamybai.

literatūra [1] z. Chu, D. Wang, Ch. zhang, F. Wang, h. Wu, z. Lv, S. hou, X. Fan, D. zou.

Synthetic Metals 162 (2012) 614.

I I

OO O

THF, K2CO3 O O

N

OO OOO O

TEA

OS SS

S

SH

SH

OHO OH

N NO

N

4OO O

N N

OO

N N

O

OH

SS SO

OH

O

R R

O

O

OH

O

O

O

O

O

R R

O

O

O

R R

O OO

O

R R

O O

O O

3 P1

P2

P3

UV

R= N

TB


GaN aNT SaFYRO ĮTEMpIMų MaTavIMaI RENTGENO DIFRakTOMETRIJOS METODU

S. Stanionytė1, T. Malinauskas2

1 Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas2 Vilniaus universitetas, taikomųjų mokslų institutas

Paskutinius 40 metų labai intensyviai vystosi mikroelektronika ir jos ga-limybės. Pagrindinis dėmesys skiriamas prietaiso sudedamųjų dalių miniatū-rizavimui. Šiuo metu GaN epitaksiniai sluoksniai užauginti cheminio nuso-dinimo iš metaloorganinių junginių garų fazės (angl. MocVD) metodu jau sėkmingai pritaikomi įvairiuose optoelektroniniuose prietaisuose, tokiuose kaip šviestukai, tranzistoriai ir kt. Auginant GaN ant svetimų padėklų, tokių kaip safyras, SiC ar silicis atsiranda GaN kristalinės gardelės deformacijos bei įtempimai [1]. Šio tyrimo tikslas – MOCVD metodu užaugintų GaN epitaksi-nių sluoksnių įtempimų kitimo priklausomai nuo sluoksnio storio įvertinimas rentgeno difraktometrijos metodu.

Tyrimui buvo pasirinkti skirtingo storio (0,2–3,5 µm) GaN bandiniai nu-sodinti vienodomis sąlygomis. Kristalinės gardelės c parametrui apskaičiuoti buvo pasirinkta GaN (004) plokštumos difrakcijos smailė, a parametrui ap-skaičiuoti – (105) plokštumos difrakcijos smailė. Šių parametrų santykinis nuokrypis nuo relaksa-vusio GaN verčių rodo sluoksnio įtempimą (1 pav.).

1 pav. GaN gardelės parametrų pokyčio nuo literatūroje pateikiamų duomenų priklausomybė nuo GaN sluoksnio storio. 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

%

h, µm

(c-c0)/c0, % -(a-a0)/a0, %


Sluoksniams iki ~1 µm gardelės parametras c didėja, a mažėja. Tai rodo, kad sluoksnio įtempimai didėja, tačiau storesniuose sluoksniuose jau stebima relaksacija. Gauti rezultatai kokybiškai sutampa su anksčiau atliktų fotoliumi-nescencijos matavimų rezultatais.

literatūra[1] Moram, M. A., Vickers, M. E. rep. Prog. Phys., 2009, 72 (036502), 1–40.


pIROlO-pIRIMIDINO JUNGINIų FOTOFIzIkINIų SavYBIų pRIklaUSOMYBĖS NUO pakaITų BEI

aplINkOS pOlIŠkUMO TYRIMaS

a. Šimelionis1, l. Skardžiūtė2

1Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas 2Vilniaus universitetas, taikomųjų mokslų institutas

Pirolo-pirimidino junginiai jau kurį laiką tiriami dėl savo medicininių savybių. Nustatyta, kad jie pasižymi antibakterinėmis, antivirusinėmis, an-tigrybelinėmis ir net priešvėžinėmis savybėmis. Be to, jiems būdinga gera π-konjugacija, kuri sąlygoja jų puslaidininkines savybes bei našią fluorescen-ciją. Savo struktūra būdami labai panašūs į DNR azotines bazes, jie galėtų būti taikomi DNR tyrimuose. Siekiant taikyti pirolo-pirimidino junginius fluores-cenciniuose bio-jutikliuose, svarbu gebėti valdyti jų fotofizikines savybes.

Šiame darbe buvo tiriamos pirolo-pirimidino junginių serijos, besiskirian-čios prie pirolo azoto jungiamais poliniais pakaitais, fotofizikinės savybės. Nu-statyti šių medžiagų praskiestųjų tirpalų sugerties bei fluorescencijos spektrai, fluorescencijos kvantiniai našumai bei gesimo trukmės. Siekiant išsiaiškinti aplinkos įtaką tyrimai buvo atliekami skirtingo poliškumo tirpikliuose. Taip pat buvo atlikti kvantcheminiai skaičiavimai.

1 pav. Junginių struktūrinės formulės.

Visi junginiai pasižymėjo palyginus našia fluorescencija mėlynojoje spek-tro dalyje. Be to, visiems junginiams būdingi pakankamai ryškūs solvatoch-


rominiai efektai. Didėjant tirpiklių poliškumui visų junginių fluorescencijos spektrai slinkosi į raudonąją spektro pusę. Didžiausiu fluorescencijos našumu pasižymėjo junginys 1, prie pirolo azoto turintis prijungtą fenilo fragmentą. Jo fluorescencijos spektras, didėjant tirpiklio poliškumui slinkosi nuo 410 nm chloroforme, iki 430 ns dimetilsulfokside (DMSO), fluorescencijos kvantinės išeigos augo atitinkamai nuo 46 % iki 63 %, o gesimo trukmės tolydžiai didėjo nuo 4 ns iki beveik 9 ns. Tokios pat tendencijos būdingos ir junginiui 2, prie pirolo azoto turinčiam akceptorinėmis savybėmis pasižyminčią ciano grupę, tačiau jo tirpalų fluorescencijos spektrai yra mėlynesni (nuo 400 nm iki 420 nm), kvantinės išeigos mažesnės, o gesimo trukmės mažesnės vos ne du kar-tus. Donorinėmis savybėmis pasižyminčios metoksi grupės prijungimas lėmė priešingus solvatochrominius efektus. Didėjant aplinkos poliškumui junginio 3 fluorescencijos kvantinės išeigos pastebimai krenta nuo 52 % chloroforme iki vos 8 % DMSO, o gesimo trukmės atitinkamai mažėja nuo 12,5 ns iki 6,7 ns. Be to, juginio 3 fluorescencijos spektrai, lyginant su 1 ir 2 junginiais yra pasislin-kę į raudonąją pusę. Taigi, akceptorinio pakaito jungimas, greičiausiai, lemia prastesnę molekulės konjugaciją, o donorinio, atvirkščiai, konjugaciją plečia. Tai patvirtino kvantcheminiai skaičiavimai.


FUNkCINES GRUpES TURINČIų ORGaNINIų pUSlaIDININkIų SINTEzĖ IR TYRIMaS

G. Šimkus1, a. Tomkevičienė1


Sparčiai tobulėjantys organinės optoelektronikos ir elektronikos prietaisai kelia vis didesnius reikalavimus organiniams puslaidininkiams. Šiuolaikiniai dideliu efektyvumu pasižymintys optoelektroniniai prietaisai dažniausia yra daugiasluoksnės sistemos. Patogiausias elektroaktyvių sluoksnių gavimo bū-das – organinių puslaidininkių tirpalų liejimas. Tačiau dažnai susiduriama su problema − liejamas viršutinis sluoksnis išdalies tirpina prieš tai suformuo-tą apatinį sluoksnį. Vienas iš patikimų būdų paruošti atsparius tirpikliams sluoksnius yra tinklinimas. Šiam tikslui buvo susintetinti organiniai skyliniai puslaidininkiai su dviem reaktyviomis funkcinėmis grupėmis.

Junginys 7a 7b 7c 7d

R

1 schema. Karbazolo darinių su reaktyviomis funkcinėmis grupėmis sintezės eiga. reagentai ir sąlygos. a) KI/KIO3, acto r. , 130oC; b) 1-brom-3-metilbutanas, TBAhS, KOh, Na2SO4, aceto-nas, 60oC; c) NBS, chloroformas, 25oC; d) NaOCh3, CuI, DMF, 120oC; e) 18-krauneteris-6, Cu, K2CO3, 180oC f) BBr3, DCM, -80oC; ga) epichlorhidrinas, BTMA, 120oC; gb) 3-brommetil-3-me-tiloksietanas, Nah, etilmetilketonas, 60oC; gc) 4-vinilbenzilchloridas, t-BuOK, TBAhS, acetonas, 60oC; gd) 2-chloretilvinileteris, KOh, TBAhS, acetonas, 60oC.

NH

NH

I

NH

Br Br

N

I

NH

O O

N

N

OO

N

N

OHOH

N

N

RO OR

a b

c d

e f1 2

3 4 5 6 7a-d

g a-d

O*

O** O *


Karbazolo dariniai 7a-d gauti atlikus daugiapakopę sintezę, kurios eiga parodyta 1 schemoje. 3-Jod-9-(3-metilbutanil)karbazolo (2) gavimui, pirmi-ausia buvo atlikta 9H-karbazolo jodinimo reakcija Tucker metodu naudojant KI/KIO3. Gautas junginys 1 buvo alkilinamas veikiant 1-brom-3-metilbutanu, KOh ir tetrabutilamoniohidrogensulfatu (TBAhS). 3,6-Dimetoksikarbazolo (4) gavimui, buvo atlikta 9H-karbazolo brominimo reakcija N-bromsukcin-imidu (NBS) chloroforme, kambario temperatūroje. Sekančioje stadijoje vyk-dant 3,6-dibromkarbazolo metoksilinimo reakciją natrio metoksidu susinte-tintas 3,6-dimetoksikarbazolas (4).

Kitame sintezės etape Ullmann kopuliavimo metodu joddariniui 2 reaguo-jant su dimetoksikarbazolu 4 dalyvaujant 18-krauneteriui-6, metaliniui Cu ir K2CO3 gautas 3-(3’,6’-dimetoksikarbazol-9’-il)-9-(3-metilbutanil)karbazolas (5). Toliau vykdant 5 junginio metoksigrupių keitimą į hidroksigrupes, nau-dojant BBr3, gautas 3-(3’,6’-dihidroksikarbazol-9’-il)-9-(3-metilbutanil) karba-zolas (6).

Paskutiniame sintezės etape 6 junginys panaudotas epoksipropil-, oksiet-anil-, viniloksietil-, vinilbenzilgrupes turinčių junginių 7a-d sintezei. Vykdant eterinimo reakciją 3-chlor-1,2-epoksipropanu, dalyvaujant katalizatoriui ben-ziltrimetilamonio chloridui (BTMA), gautas diepoksidas 7a. Junginys 7b gautas reakciją vykdant etilmetilketone, dalyvaujant 3-brommetil-3-metiloksietanui ir pridedant mažomis porcijomis Nah. Tuo tarpu junginiai 7c ir 7d susintetinti naudojant atitinkamai 2-chloretilvinileterį ar 4-vinilbenzilchloridą, reakcijas vykdant šarminėje terpėje, dalyvaujant tarpfaziniam katalizatoriui TBAhS. Susintetintų junginių struktūros patvirtintos 1h, 13C BMR, IR ir masių spe-ktroskopijos metodais.

Užrašyti susintetintų junginių 5, 6 ir 7a-d praskiestų tirpalų tetrahidrofu-rane (ThF) UV absorbcijos bei fluorescencijos spektrai (1 pav.). Kaip ir buvo galima tikėtis, visų susintetintų junginių praskiestų tirpalų ThF UV spektrų profiliai panašūs, dėl panašios junginių struktūros. Junginių 5-7 praskiestų ThF tirpalų fluorescencijos maksimumų reikšmės panašios ir yra ties 402 nm.

Susintetintų junginių terminė analizė atlikta diferencinės skenuojamosios kalorimetrijos (DSK) bei termogravimetrinės analizės (TGA) metodais. Pasta-ruoju metodu nustatyta, jog gauti junginiai pasižymi palyginti aukštu terminiu stabilumu. Jų 5 % masės nuostolių temperatūros viršija 260oC.

DSK metodu nustatyta, jog susintetinti junginiai 5, 7a, 7b ir 7d yra amorfi-niai. Šioms medžiagoms pirmojo ir antrojo kaitinimo DSK ciklų metu būdingas tik virsmas stiklas-skystis. Nei lydymosi, nei kristalizacijos signalų neužfiksuota.


Tuo tarpu junginių 6 ir 7c pirmojo kaitinimo DSK ciklo metu fiksuotas endo-terminis lydymosi signalas. Atšaldant bandinius, jie neišsikristalino ir kaitinant antrą kartą pastebimas tik virsmo stiklas-skystis endoterminis signalas. Taigi, visi susintetinti karbazolo dariniai gali egzistuoti amorfinėje būsenoje.

1 pav. Junginių 5, 6, 7a-d praskiestų ThF tirpalų (10-4 M) UV sugerties [a] ir fluorescencijos [b] spektrai.

padėkaGintautas Šimkus dėkoja Lietuvos mokslo tarybai už Studentų mokslinės

praktikos stipendiją.

250 300 350 4000,0

4,0x104

8,0x104

1,2x105

ε, l m

ol-1 cm

-1

Bangos ilgis, nm

5 6 7a 7b 7c 7d

[a]

400 450 500

FL in

tens

yvum

as, s

ant.

vnt.

Bangos ilgis, nm

5 6 7a 7b 7c 7d

[b]


aNGlIES NaNODaRINIų SINTEzĖ IR SąvEIkOS SU BalTYMaIS TYRIMaS

E. Škikūnaitė1, J. Barkauskas1


Vienas iš šiuo metu labai plačiai taikomų ir tiriamų anglinių nanodarinių yra grafeno oksidas (GO). GO pasižymi dideliu paviršiaus plotu, o taip pat turi įvairių deguoninių funkcinių grupių (karboksi, hidroksi, epoksi ir kitų), todėl jis gali sąveikauti su įvairiomis molekulėmis, tarp jų ir baltymais. Pavyzdžiui, jaučio serumo albumino baltymas dėl hidrofobinių ir elektrostatinių sąveikų gali adsorbuotis ant GO paviršiaus [1]. Tokiu būdu grafeno šeimos nanostruk-tūros gali būti pritaikomos įvairaus tipo biosensoriuose. Neseniai GO buvo pritaikytas DNR detektavime [2].

Šio darbo tikslas buvo susintetinti grafeno oksidą (GO) bei eksfoliuotą grafe-no oksidą (GOE) ir įvairiais analizės metodais ištirti šių nanostruktūrų sąveiką su baltymų molekulėmis. GO buvo susintetintas laboratorijoje iš grafito hummers‘o metodu. Iš GO, panaudojant aukštą temperatūrą (900⁰C), inertinių dujų atmos-feroje buvo pagamintas GOE.

Sekančiame darbo etape GO bei GOE sąveikai su baltymais tirti buvo panau-doti įvairūs šiuolaikiniai analizės metodai – skenuojantis elektroninis mikrosko-pas (SEM), skenuojantis elektrocheminis mikroskopas (SECM), dinaminės švie-sos sklaidos įranga (DLS). SEM tyrimams buvo paruoštos skirtingo storio (400 nm ir 1200 nm) GO ir GOE dangos ant polikarbonatinio membraninio filtro. Ant dalies šių dangų buvo įmobilizuotas kiaušinio baltymas. SECM tyrimams buvo paruoštos grafito ir GO dangos ant polipropileno. Ant šių dangų buvo įmobili-zuotas fermentas gliukozės oksidazė (GOx). DLS tyrimams buvo paruoštos įvai-rių koncentracijų vandeninės GO ir GOE suspensijos, o taip pat tokios pat GO ir GOE suspensijos su kiaušinio baltymais. SEM nuotraukose (2 pav. b) tam tikrose GO paviršiaus vietose galime matyti susidariusius baltymų agregatus. GOE atveju (2 pav. d), tokių baltymų sankaupų nestebime, nors GOE paviršiaus morfologija esant baltymų skiriasi – porėtumas mažesnis. Stebimi skirtumai tarp GO ir GOE sąveikos su baltymų molekulėmis gali būti susiję su mažesniu deguoninių funk-cinių grupių kiekiu GOE paviršiuje. Galima manyti, kad tarp baltymų ir GO taip pat vyksta ir elektrostatinė sąveika.


1 pav. SEM nuotraukos: a) GO, b) GO ir kiaušinio baltymai (pažymėti), c) GOE, d) GOE ir kiau-šinio baltymai.

SECM tyrimų metu skenuojant GO paviršių su imobilizuotu fermentu, užfiksuotas srovės stiprio padidėjimas tam tikrose paviršiaus vietose. Srovės stiprio padidėjimas yra susijęs su fermento prisijungimu prie GO paviršiaus. 3 pav. vaizduoja fermento elektrocheminį aktyvumą mažame GO paviršiaus plote (150×150 µM).

2 pav. Srovės stiprio priklausomybė nuo atstumo skenuojant paviršių elektrocheminiu mikrosko-pu (Pt elektrodas 10 µM, elektrodo potencialas 200 mV, skenuojamo ploto dydis 150×150 µM).

Atlikus DLS tyrimus nustatyta, kad baltymai vandeninėse suspensijose su GO ir GOE sudaro agregatus, kurių dydis priklauso nuo dalelių koncentracijos (3 pav.).

b)a)

c) d)

a) b)

c) d)


3 pav. Dalelių dydis, nustatytas DLS metodu GO suspensijose su baltymais (B) (g/mL): 1,0 ∙ 10-4

+ B, 1,0 ∙ 10-5 + B, 1,0 ∙ 10-6 + B, 1,0 ∙ 10-7 + B, visose suspensijose baltymų koncentracija yra 1,0 ∙ 10-3 g/mL.

Apžvelgus visus analizės rezultatus, galime daryti išvadą, kad sąveika tarp an-glinių nanostruktūrų (GO ir GOE) ir baltymų vyksta. Taip pat galime manyti, kad baltymų molekulių sąveika su GO dalelėmis yra stipresnė nei su GOE dalelėmis, tačiau, norint nustatyti, kokio pobūdžio sąveikos vyksta, reikalingi išsamesni ty-rimai.

literatūra[1] hu, W., Peng, Ch., Lv, M., Li, X., zhang, Y., Chen, N., Fan, Ch., huang, Q., acsNano,

2011, 5, 3693-3700[2] Balapanuru, J., Yang, J-X., Xiao, S., Bao, Q., Jahan, M., Polavarapu, L., Wei, J., Xu,

Q-h., Loh, K. P., angew. chem., 2010, 122, 6699-6703


laIDŽIų alIUMINIU lEGIRUOTų CINkO OkSIDO SlUOkSNIų SavYBIų TYRIMaS

M. Šoliūnas1, l. Minkevičius1

1 Fizinių ir technologijos mokslų centras, Puslaidininkių fizikos institutas

Cinko oksido plonasluoksniai dariniai yra plačiai naudojami saulės ele-mentų gamyboje. znO legiruotas aliuminiu turi dvi pagrindines svarbias savy-bes – yra beveik skaidrus UV-Vis-NIR srityje bei elektriškai laidus. Šios savybės įgalina šią medžiagą panaudoti saulės elementuose kaip skaidrų-laidų sluoks-nį, kuris praleidžia šviesą iki sugėriklio bei tuo pačiu metu perneša fotoge-neruotus krūvininkus link priekinio kontakto. Todėl norint pagaminti didelio efektyvumo fotovoltinius elementus, reikalingas kokybiškas znO:Al sluoksnis. Jo kokybę galima įvertinti tiriant optines bei elektrines savybes. Atliekant šiuos tyrimus buvo tiriamos znO:Al sluoksnių optinės savybės regimojoje srityje „Avantes AvaSpec-2048“ spektrometru, bei Mid-IR srityje – „Nicolet 6700 FT-IR“ spektrometru. Taip pat ištirtos elektrinės savybės keturių zondų metodu naudojant „Keithley 2400“ įrenginį.

Iš viso skirtingomis sąlygomis buvo pagaminta 10 znO:Al bandinių. 4-ių zondų metodu buvo išmatuotos jų paviršinės bei tūrinės varžos, kurios pateik-tos 1 lentelėje. Matome, kad kai kurių bandinių varžos tesiekia kelis mΩ·cm, taigi jie atitinka labai mažos varžos reikalavimą saulės elementams skaidriam-laidžiam sluoksniui. Išmatavus jų laidumo tipą karšto zondo metodu nustatyta, kad visi bandiniai yra stipriai legiruoti ir n-tipo.

Bandinio Nr. Paviršinė varža (Ω/) Tūrinė varža (Ω∙cm)1 1590 0.212 63.4 0.0133 11.8 0.00294 16.9 0.00435 35.5 0.00796 283 0.047 13.5 0.00318 93.1 0.0219 14.5 0.0039

10 95.2 0.024

1 lentelė. 4 zondų metodu išmatuotos bandinių varžos.


Optinių savybių tyrimas regimojoje srityje buvo atliktas matuojant ban-dinių optinio pralaidumo bei atspindžio spektrus. Pralaidumo spektruose (1 pav.), kaip ir tikėtasi, matome sugertį UV srityje, bei Fabry-Perot interfe-renciją regimojoje srityje. Pagal šią interferenciją buvo apskaičiuoti sluoksnių storiai. Regimojoje srityje pralaidumas siekia 80 %, taigi šie sluoksniai atitinka ir antrąjį reikalavimą saulės elementams – jie sugeria mažai šviesos.

1 pav. Bandinių znO-1,2 ir 3 optinio pralaidumo spektrai regimojoje srityje.

2 pav. Bandinių optinio atspindžio spektrai IR srityje.

2 paveiksle matome znO:Al bandinių FTIR atspindžio spektrus. Nustatyta, kad mažesnę varžą turinčių bandinių atspindys yra didesnis. Taip pat spek-truose matome Fabry-Perot interferenciją, iš kurios apskaičiuoti sluoksnių sto-riai gerai sutampa su optinio pralaidumo matavimo spektrų duomenimis.

Išmatavus znO:Al plonasluoksnių darinių optines bei elektrines savybes galime teigti, kad užauginti sluoksniai yra tinkami naudoti kaip plonasluoks-nių saulės elementų skaidrūs-laidūs kontaktai.

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 120030

40

50

60

70

80

90

Pr

alai

dum

as (%

)

Bangos ilgis (nm)

ZnO-1 ZnO-2 ZnO-3

1000 2000 3000 4000 5000 6000 70000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Atsp

indy

s (%

)

Bangos skaicius (n)

ZnO-1 ZnO-3 ZnO-5 ZnO-7 ZnO-9


NaUJO kRŪvININkUS TRaNSpORTUOJaNČIO ORGaNINIO pUSlaIDININkIO, SkIRTO kIETOS

BŪSENOS SaUlĖS ElEMENTaMS, SINTEzĖ

R. Tiažkis1, M. Daškevičienė1, v. Getautis1


Organinės elektroaktyvios medžiagos vis plačiau naudojamos elektroni-koje ir optoelektronikoje. Nors organinių fotopuslaidininkių, stiklišką būseną sudarančių mažamolekulių ir makromolekulių medžiagų, yra gan didelė įvai-rovė, optoelektronikoje gali būti panaudota tik nedaugelis iš jų. Griežti reika-lavimai šviesą emituojančių prietaisų gamybai lemia naujų efektyvių organinių fotopuslaidininkių paiešką.

Yra žinoma, kad puikiomis fotoelektrinėmis ir optinėmis savybėmis pasižymi fluoreno ir trifenilamino dariniai [1]. Todėl šiame darbe naujas krūvininkus transportuojantis molekulinis stiklas buvo gautas panaudojant minėtus chromoforus.

1 pav. Naujas krūvininkus transportuojantis organinis puslaidininkis.

Pagal Buchwald‘o sistemą [1] aniliną veikiant p-jodtolueno pertekliumi, esant paladžio acetato katalizatoriui, gautas 4-metil-N-fenil-N-(p-tolil) anili-nas, kuris toliau panaudotas vykdant Velsmejerio reakciją. Jos metu išskirtas 4-(di-p-tolilamino) benzaldehidas. 2,7-dibromfluorenui reaguojant su 4-(di-p-tolilamino) benzaldehidu, reakcijoje dalyvaujant NaOh, susidaro tarpinis produktas 1. Pastarąjį paveikus bis (4-metoksifenil) aminu (santykiu 1:3), daly-vaujant paladžio acetato katalizatoriui, išskirtas tikslinis junginys 2, kuris buvo gryninamas kolonėlinės chromatografijos metodu.

Susintetinto organinio puslaidininkio 2 struktūra, terminės ir optinės savy-bės buvo nustatytos naudojant šiuolaikinius instrumentinės analizės metodus.

literatūra[1] Surry, S., Buchwald, S., chemical Science, 2011, 2, 27-50.

N

CH3 CH3

NN

OCH3

OCH3H3CO

H3CO

2


GONIOFOTOMETRINIO MaTavIMO SISTEMOS aUTOMaTIzavIMO TYRIMaS

J. Trimailovas 1, p. vitta1


Puslaidininkiniai šviestukai – sparčiai šiuo metu tobulėjanti apšvietimo technologija, kuri įgalina sukurti funkcionalesnį ir našesnį apšvietimą pla-čiame taikymo sričių spektre. Kadangi šviestukai yra kitokios prigimties nei kitos lempos bei naudojami jų telkiniai, labai svarbi tampa šviestuvo optika. Optinės sistemos, kuri tenkintų mūsų bei apšvietimo standartų reikalavimus, sukūrimas nėra lengva ir paprasta problema. Kompiuterinis apšvietimo mo-deliavimas dažnai padeda sprendžiant apšvietimo optimizavimo uždavinius. Realizavus sumodeliuoto šviestuvo prototipą, reikalingas testavimas šviestu-vo elektriniams, šviesiniams parametrams nustatyti. Kad įsitikintume optikos tikslumu, reikia atlikti goniofotometrinius matavimus erdviniam spinduliuo-tės pasiskirstymui nustatyti.

Goniofotometriniai matavimai – ilgos trukmės eksperimentas, kurio metu reikia atlikti tūkstantį ar daugiau matavimų. Matavimo tikslumui ir našumui padidinti eksperimento automatizavimas yra būtinas. Tai leidžia greičiau pa-tikrinti realius ir modeliuotus šviestuvo parametrus. Pavyzdžiui, gatvių ap-švietime, esant griežtiems reikalavimams bei standartams, goniofotometrinis šviestuvo matavimas yra būtinas, siekant nustatyti jo naudojimo tinkamumą.

Konferencije bus pristatyti rezultatai iš goniofotometrinių matavimų, ku-rių metu buvo išmatuoti kelios šviestukinės gatvės apšvietimo lempos ir gauti jų erdviniai spinduliuotės skirstiniai. Pasinaudodami šiais skirstiniais, mes ga-lime juos panaudoti kompiuteriniams modeliavimams ir, esant reikalui, pato-bulinti šviestuvo optiką.

Goniofotometrinės sistemos tobulinimas yra tęsiamas, siekiant sumažinti eksperimento trukmę, bei pagerinti tikslumą.


pROkaRIOTų aRGONaUT BalTYMų (pago) klONavIMaS, RaIŠka, GRYNINIMaS IR

kRISTalINIMaS

T. Urbaitis1, M. zaremba2

1Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas2 Vilniaus universitetas, Biotechnologijos institutas

Eukariotinėse ląstelėse RNR interferencija (RNRi) yra vienas svarbiausių mechanizmų, padedančių apsiginti nuo virusų ir mobilių genetinių elementų. Pagrindiniai šios sistemos komponentai yra Argonaut-PIWI šeimos baltymai, veikiantys kaip nukleazės, skaidančios ląstelei pavojingą viruso koduojamą medžiagą. Prokariotų ląstelės, be kitų apsaugos mechanizmų, taip pat kodu-oja Argonaut-PIWI šeimos baltymų homologus, kurių funkcijos nėra tiksliai žinomos. Pirmieji etapai, aiškinantis prokariotų Argonaut baltymų struktūrą ir funkcijas, yra jų klonavimas į raiškos vektorių ir baltymų išgryninimas.

Tiksliniai baltymų genai su spėjamomis nukleazėmis Mrr ir TIR, kurios aso-cijuotos su Argonaut-PIWI baltymais, buvo klonuoti PGR metodu. Gauti kons-truktai kartu su gryninimui skirtais inkarais hSh (his6-Trp-Ser-his-Pro-Gln-Phe-Glu-Lys-his6) buvo „įstatyti“ į pLATE11 vektorių. Plazmidės transformuo-tos į escherichia coli ER2267 kamieną. Iš transformantų išgrynintos plazmidės tikrintos restrikciniu kartiravimu bei visos tikslinio geno DNR sekos nustatymu. įsitikinus, kad nukleotidų seka plazmidėse teisinga, buvo atliktas baltymų raiškos tyrimas e. coli BL21(DE3) kamieno ląstelėse, jų sintezę indukuojant izopropil-β-D-1-tiogalaktopiranozidu (IPTG), esant 16° arba 37°C temperatūrai. Baltymų raiška įvertinta denatūruojančios NDS-PAAG elektroforezės bei imunofermen-tinės (western) analizės metodais. Nedideli tikslinių baltymų kiekiai buvo aptikti tirpioje frakcijoje esant 16°C raiškos temperatūrai, todėl buvo užauginti didesni e. coli ląstelių su į raiškos vektorių klonuotų Mrr ir TIR genais kiekiai raišką vyk-dant 16°C temperatūroje. Užauginta biomasė buvo gryninama afininės skysčių chromatografijos metodu, naudojant hisTrap bei StrepTrap kolonėles. TIR bal-tymo raiška e. coli ląstelėse buvo per maža, todėl nepavyko jo išgryninti. Mrr baltymo atveju pavyko išgryninti nedidelį kiekį baltymo, kuris buvo per mažas kristalinimui, tačiau bus panaudotas tolimesniems biocheminiams tyrimams.


ENERGIJOS pERNaŠOS TYRIMaI GRaNaTO STUkTŪROS JUNGINIUOSE lEGIRUOTaIS Ce3+ IR

Cr3+ JONaIS

D. vainauskas1, a. katelnikovas1

1Vilniaus universitetas, chemijos fakultetas

Nors itrio aliuminio granato (Y3Al5O12, YAG) struktūra žinoma jau ne vie-ną dešimtmetį, pastaruoju metu stebimas vis didesnis susidomėjimas šia me-džiaga. Šiame darbe į šią struktūrą mes įterpėme Ce3+ ir Cr3+ jonus, siekdami pagerinti susintetintų junginių liuminescencines savybes, ypač tokias, kaip: konversijos efektyvumas, spalvinė atgava, emisijos kokybiškumas. Tokių jungi-nių savybės ypač sėkmingai gali būti pritaikytos naujos kartos baltų šviestukų gamyboje, sužadinimui naudojant mėlynos šviesos (λem = 450 – 470 nm) pus-laidininkį diodą, kurį padengus geltoną šviesą emituojančiu ceriu, legiruotu itrio aliuminio granatu, gaunama balta šviesa. Taip pat YAG:Ce3+,Cr3+ liumi-nescencinės medžiagos gali būti naudojamos silicio pagrindu pagamintuose saulės elementuose, kadangi ši struktūra yra labai patogi saulės spektro kon-versijai į silicio elementui tinkamesnį spektrą (didesnis kvantinis našumas), dėl silicio elemento draustinės juostos energijos neatitikimo saulės skleidžia-majam spektrui. Taip pat tokio tipo sistemos taikomos įvairiose kitose optinėse sistemose [1, 2].

Sintezė atlikta zolių-gelių savaiminio užsiliepsnojimo metodu [3]. Iš viso buvo susintetinta 32 junginių serija, kurią galima išskaidyti į 4 grupes: Y3Al5-

xCrxO12 (x = 0 – 0,8), Y2,91Ce0,09Al5-yCryO12 (y = 0 – 0,8), Lu3Al5-zCrzO12 (z = 0 – 0,8) ir Lu2,985Ce0,015Al5·wCrwO12 (w = 0 – 0,8). Junginių fazinė analizė buvo atlikta rentgeno spindulių difrakcijos metodu (XRD). Susintetintų medžiagų morfo-logija buvo stebima skleidžiamuoju elektroniniu mikroskopu (SEM). Junginių optinės savybės buvo įvertintos užrašant sužadinimo, emisijos ir atspindžio spektrus. Iš gautų atspindžio ir emisijos spektrų buvo apskaičiuoti spalviniai taškai bei medžiagų kvantiniai ir šviesiniai našumai.


1 pav. pateiktuose absorcijos spektruose matome, kad didėjant Cr3+ jonų koncentracijai, stiprėja sugertis intervaluose ties 425 ir 590 nm. Analogiška tendencija buvo stebima ir YAG:Cr3+ junginiuose. Lyginant sugertį su fiksuo-tu Ce3+ kiekiu (0,5 mol %) toje pačioje matricoje (2 pav.), tendencijos išlieka panašios, tačiau sugertis yra stipresnė, mažiau jautri legiruojančio elemento koncentracijos pokyčiams bei, šiek tiek, pasislinkus į ilgesnių bangų pusę. At-siradusios intensyvios absorcijos juostos ties 350 ir 440 nm priklauso Ce3+ jonų sugerčiai.

3 pav. matome emisijos spektrus, kai junginiai sužadinami 435 nm ban-gos ilgio spinduliuote. Legendoje U728 yra pramoninis standartas, gaminamas

1 pav. LuAG:Cr3+ optinės absorcijos spektrai, 250-800 nm bangos ilgių intervale.

2 pav. LuAG:Ce3+,Cr3+ optinės absorcijos spektrai, 250-800 nm bangos ilgių intervale.

3 pav. YAG:Ce3+,Cr3+ emisijos spektrai, sužadinus 435 nm bangos ilgio spinduliuote.

4 pav. LuAG:Ce3+,Cr3+ emisijos spektrai, sužadinus 435 nm bangos ilgio spinduliuote.


„Philips“ kompanijoje. Akivaizdu, kad didėjant Cr3+ jonų koncentracijai cerio emisijos intensyvumas (plati juosta apie λem= 560 nm) mažėja. Tai galima sieti su tuo, kad didėjantis Cr3+ kiekis sukelia Ce3+ jonų emisijos gesinimą, dėl ener-gijos pernašos iš Ce3+ į Cr3+. Panašios tendencijos matyti ir 4 pav., kai matricos struktūrai sudaryti naudojamas Lu vietoj Y. įterptiniame paveiksle matome suintegruotą emisijos spektrą, kuris atspindi visų bangos ilgių fotonų sumą. Panašiai kaip ir Y3Al5O12 matricos atveju, didėjantis Cr3+ jonų kiekis junginyje gesina Ce3+ emisiją. Iš pateiktų grafikų taip pat galima įvertinti, kad Lu3Al5O12 matricos kvantinis našumas yra gerokai didesnis už Y3Al5O12.

literatūra[1] Shao, L. M., Jing, X. P., Jurnal of luminescence, 2011, 131, 1216–1221.[2] Wang, W., Tang, J., hsu, S.T., Wang, J., Sullivan, P., chemical Physics letters, 2008,

457, 103–105.[3] Katelnikovas, A., Bettentrup, h., Uhlich, D., Sakirzanovas, S., Jüstel, T., Kareiva, A.,

Journal of luminescence, 2009, 129, 1356–1361.


SpEkTRINIų ChaRakTERISTIkų apDOROJIMaS: Java pROGRaMa anaLYsErsD

a. vaiktūnas1, D. abramavičius1

1 Vilniaus universitetas, Fizikos fakultetas

Sistemų, sąveikaujančių su aplinka, uždavinys sprendžiamas remiantis fliuktuacijų spektriniu tankiu, koreliacine funkcija, g- funkcija bei M- funkcija. Tai funkcijos, aprašančios įvairias aplinkos charakteristikas. Pirmoji iš jų yra harmoninių osciliatorių dažnių pasiskirstymas, antroji nurodo aplinkos relak-sacijos trukmę, trečioji – susijusi su sistemos sugerties spektro li-nijų išplitimu, o ketvirtoji aprašo sistemos relaksacijos spartas. [1]

1 pav. Spektrinio tankio funkcijos atvaiz-davimas, programos AnalyserSD lange.

Šio pranešimo metu bus pristatyta kompiuterinė programa (AnalyserSD), kuri buvo parašyta JAVA programavimo kalba. Eksperimentiškai gauti rezulta-tai bei programinio paketo pagalba apdoroti rezultatai gaunami skaitmeniniu pavidalu. Šio projekto tikslas yra atvaizduoti fliuktuacijų spektrinio tankio, ko-reliacinės, g- bei M- funkcijų grafikus ir atlikti tam tikrus vaizdo manipuliavi-mo veiksmus (žr. 1 pav.).

literatūra[1] L. Valkūnas, D. Abramavičius, T. Mančal Molecular excitation Dynamics and

relaxation. Willey – VCh, Weinhein, Germany, 2013.

TEChNOlOGIJOS MOkSlaI


T E C h NOLO G I J O S MOK SL A I | 191

paGalBINIų MEDŽIaGų FaRMaCINĖSE FORMOSE ĮTaka NESTEROIDINIO vaISTO NUO UŽDEGIMO

(IBUpROFENO) aTSIpalaIDavIMO kINETIkaI

a. Bakanaitė1, J. kazlauskė1


NVNU – nesteroidiniai vaistai nuo uždegimo, naudojami mažinti paki-lusią kūno temperatūrą, malšinti skausmą bei slopinti uždegimą. Ibuprofenas – vienas iš NVNU klasei priklausančių vaistų, veiksmingai slopinančių pro-staglandinų sintezę. Šio darbo tikslas buvo ištirti ibuprofeno atsipalaidavimo kinetiką iš įvairių gamintojų tablečių, nustatyti pagalbinių medžiagų įtaką at-sipalaidavimo procesui bei pateikti rekomendacijas pacientams renkantis ibu-profeno ir pagalbinių medžiagų, esančių tabletėse, derinius.

tyrimams naudotos įvairių gamintojų 200 miligramų stiprumo ibuprofeno tabletės (Nurofen – ib3, ibuprom – ib1, ibumax – ib4, Pfeil – ib5, ibumetin – ib2), o palyginamiesiems tyrimams grynas ibuprofenas 98 proc. – ib6. Paruoštos modelinės skrandžio (ph 1,2), dvylikapirštės žarnos (ph 4,5) ir žarnyno (ph 6,8) terpės remiantis Europos farmakopėjos reikalavimais. Ibuprofeno koncen-tracija tyrimų metu nustatyta naudojantis gradavimo grafikais, pastarieji gau-ti matuojant įvairios koncentracijos ibuprofeno tirpalų UV spindulių sugertį spektrofotometru GeNeSyS 8 (Anglija), kvarcinės kiuvetės storis 10±0,1 mm, esant bangos ilgiui 220 nm. Ibuprofeno atsipalaidavimas iš tablečių modelinėse skrandžio, dvylikapirštės žarnos ir žarnyno terpėse tirtas farmacinių formų tirpintuve PHarMa teSt (Vokietija) esant, 37±0,2ºC ir 40±0,2ºC tempera-tūroms, maišant (50 ir 100 rpm). Gauti rezultatai pateikti 1–3 paveikslėliuose.

1 pav. Ibuprofeno atsipa-laidavimas iš tablečių mo-delinėje skrandžio terpėje, esant 37ºC temperatūrai.


2 pav. Ibuprofeno atsipalaidavimas iš tablečių modelinėje dvylikapirštės žarnos terpėje esant 37ºC temperatūrai.

A B3 pav. Ibuprofeno atsipalaidavimas iš tablečių modelinėje žarnyno terpėje, esant A– 3ºC , B– 40ºC temperatūroms.

Vaistų atsipalaidavimui modelinėse terpėse didelę įtaką darė į juos įeinan-čios pagalbinės medžiagos. Atlikus tyrimus žarnyno terpėje esant 37±0,2ºC ir 40±0,2ºC temperatūroms, pastebėta, kad ibuprofeno atsipalaidavimo kinetika daugeliu atveju išliko vienoda (ibuprofenas atsipalaidavo 100 proc.) išskyrus iš Ib5 tablečių. Esant 37ºC temperatūrai ibuprofeno atsipalaidavimo greitis iš tablečių, pažymėtų Ib5, buvo 96 proc., o esant 40ºC temperatūrai ženkliai su-lėtėjo, tesiekė 0,22 proc. Galima daryti prielaidą, kad tabletėje esančios pa-galbinės medžiagos aukštesnėje temperatūroje sulėtino tabletės irimo procesą ir vaistinio junginio poveikį. Ib5 neturėtų būti skiriamas pacientams mažinti karščiavimui, nes esant aukštai kūno temperatūrai Ib5 tabletės neturės jokio teigiamo poveikio.

Yra žinoma, kad skrandis nėra svarbi vaistų pasisavinimui virškinamojo trakto dalis. Kaip matyti iš 1 paveikslėlio, daugelis tablečių suiro, išskyrus Ib1 tabletes. Pagalbinės medžiagos, esančios tabletėje, yra netirpios rūgštinėje ter-


pėje, todėl ibuprofenas nebuvo atpalaiduotas į modelinę skrandžio terpę, kaip matyti 2 ir 3 paveiksluose – Ib1 tabletės suiro ir ibuprofenas atsipalaidavo. Sie-kiant apsaugoti skrandį nuo vietinio neigiamo nesteroidinių priešuždegiminių vaistų poveikio (skrandžio gleivinės pažeidimo) tabletės, kurios neyra skran-dyje, būtų puiki alternatyva.

Galima teigti, kad pagalbinių medžiagų deriniai darė didžiulę įtaka ibupro-feno atsipalaidavimo greičiui, taigi renkantis vaistinį preparatą, naudinga žino-ti pagalbinių medžiagų įtaką ir tokiu būdu nulemti efektyvų pacientų gydymą.


BalTIJOS JŪROS BaNGUOTUMO IR TEMpERaTŪROS DUOMENų RINkIMO SISTEMOS (plŪDURO)

kŪRIMaS

D. Bykovas1, G. Gricius1

1Klaipėdos universitetas

ĮvadasBaltijos jūros gyvybingos ekosistemos efektyviam monitoringui būtina vie-

ninga informacinė sistema, kuri leistų realiu laiku stebėti, kontroliuoti bei pro-gnozuoti neigiamas akvatorijos užteršimo pasekmes bei užtikrintų informaci-nį aprūpinimą sprendimus priimančioms įstaigoms [1]. Svarbi šios sistemos funkcija yra gebėjimas stebėti, kaupti ir vertinti Baltijos jūros hidrometerio-loginius duomenis plačiu erdviniu padengimu bei pakankamai detalius laike. Šios praktikos tikslas, kartu su Klaipėdos universiteto mokslininkais, suprojek-tuoti nebrangią, tačiau patikimą Baltijos jūros autonominio monitoringo siste-mą (plūdurą), kuri nuolatos stebėtų ir kauptų temperatūros, banguotumo ir kt. duomenis, bei pagaminti plūduro maketą.

Temperatūros daviklio parinkimasAtlikus temperatūros daviklių palyginamąja analizę buvo parinktas davi-

klis DS18B20. Šio skaitmeninio termometro (daviklio) temperatūros matavi-mo diapazonas yra nuo -55°C iki +125°C, matavimo tikslumas – 0,5°C [2]. Tačiau, atlikus papildomus skaičiavimus, galima sumažinti temperatūros ma-tavimo paklaidą iki 0,1°C. Patraukliausia yra tai, kad šie termometrai jau yra sukalibruoti gamykloje ir jų tikslumas sudaro ±0,5°C paklaidą matavimo dia-pazone nuo -10°C iki +85°C ir ±2°C paklaidą visame darbiniame diapazone (nuo -55°C iki +125°C).

Daviklio maitinimo įtampa yra diapazone nuo +3 iki +5.5 V. Laukimo re-žime naudojama srovė artima nuliui (mažiau nei 1 mkA), o temperatūros kon-vertacijos metu naudojama srovė yra apie 1 mA. Matavimo procesas tęsiasi ne daugiau kaip 0,7 sek.


Didesnis tikslumas gali būti gautas, jei atliktume papildomus skaičiavimus, pagrįstus reikšmėmis COUNTREMAIN (skaitiklio reikšmė, likusi po matavi-mo) ir COUNTPERC (impulsų kiekis vienam laipsniui konkrečiai tempera-tūrai). Apskaičiavimui reikia iš temperatūros reikšmės atmesti jaunesnįjį bitą. Gautą reikšmę pavadinsime TEMP READ. Dabar galima paskaičiuoti tempe-ratūrą su 0,5°C tikslumu pagal šią formulę:

(1)

Kiekvienas daviklis turi unikalų 48 bitų numerį, įrašytą į pastoviąją įra-šomąją atmintį gamybos metu. Šis numeris naudojamas daviklio adresacijai. Panaudojus 1-Wire technologiją prie vieno plūduro gali būti prijungtas pa-kankamas daviklių skaičius jūros temperatūrai skirtinguose gyliuose matuoti.

Jūros banguotumo matavimo būdų apžvalgaŠiuo metu jūros bei okeanų banguotumui matuoti naudojami įvairūs me-

todai, priklausomai nuo geografinio regiono, matavimo tikslumo reikalavimų bei bendrų užduočių. Pagrindiniai ir dažniausiai naudojami yra: ultragarso pagalba (turi dideles paklaidas, daugiau tinka matuoti bangoms, kurių aukštis yra virš 5 metrų), reostato tipo konstrukcijos (leidžia gauti gana tikslius duo-menis, tačiau dėl savo ypatumų konstrukcija negali būti ilgaamžė), satelitinių nuotraukų analizė (turi didžiausias paklaidas, dėl to gali būti naudojamas tik okeano banguotumo matavimui), GPS sistemos (netinka matuoti bangas, ku-rių aukštis yra 0,5-2,0 metrų diapazone), akselerometro konstrukcijos [2].

Atsižvelgiant į Baltijos jūros ypatumus buvo pasirinktas paskutinis me-todas. Remiantys užsienio mokslininkų patirtimi, akselerometro duomenys buvo apdorojami pašalinant Žemės traukos komponentą, pagal formulę [3]:

(2)

čia XS, yS ir ZS akselerometro matavimai, o Xe, ye, Ze posūkio akseleracija.Šis metodas buvo patikrintas universiteto laboratorijoje, kur matavimo

duomenys buvo apdorojami realiu laiku programiniame pakete MATLAB.

plūduro įrangos bandymai, projektavimasAtlikus duomenų perdavimo būdų palyginamąją analizę, buvo sudaryta

bevielio ryšio protokolų apibendrinančioji lentelė, pagal kurią atrinktas tin-


kamiausias praktikos užduočiai atlikti, t.y. zigBee protokolas. Buvo suprojek-tuotas (3 pav.) ir pagamintas plūduro, skirto Baltijos jūros temperatūros ir ban-guotumo duomenims rinkti, maketas. Panaudota ši praktikos metu įsigyta ir universiteto suteikta įranga (1 pav.): 1 – mikrovaldiklio plokštė, 2 – ekranas, 3 – saulės baterija, 4 – bevielio ryšio modulis, 5 – akselerometras ir giroskopas, 6 – kompasas, 7 – SD kortelių modulis, 8 – temperatūros daviklis, 9 – el. srovių ir pakrovimo reguliatorius, 10 – pakraunami maitinimo šaltiniai (2 pav.).

2 pav. Plūduro maketo įrangos testavimai ir suprojektuotas plūduro maketas.

IšvadosPraktikos metu įgyvendinti šie uždaviniai: atlikta temperatūros daviklių ly-

ginamoji analizė, apžvelgti galimi jūros banguotumo matavimo būdai ir atrink-tas tinkamiausias Baltijos jūros banguotumui matuoti, t.y. trijų ašių giroskopo ir trijų ašių akselerometro derinys; išnagrinėtos galimos alternatyvos surinktų duomenų saugojimui ir perdavimui. Buvo nutarta duomenis stebėjimo stočiai arba priplaukusiam stebėjimų laivui perduoti bevieliu ryšiu, o nepasiekiant bevielio ryšio signalui, laikinai sukauptus duomenis saugoti atminties korte-lėje, kurie, atsiradus ryšiui, visi perduodami stebėtojui. Duomenims perduoti panaudotas zigBee bevielio ryšio protokolas ir universitete naudojami Xbee moduliai, buvo suprojektuotas ir pagamintas plūduro, skirto Baltijos jūros temperatūros ir banguotumo duomenims rinkti, maketas.

Praktikos metu atliktas darbas leidžia sukurti bei techniškai realizuoti jūrinės akvatorijos vandenų automatizuotą monitoringo sistemą, leidžiančią vykdyti nuolatinę ekologinę stebėseną ir užtikrina informacijos srautų apsi-keitimų tarp sistemos elementų bei išorinio informacijos vartotojo struktūros stabilumą.


padėkaDenisas Bykovas dėkoja už Lietuvos mokslo tarybos projekto „Studentų

mokslinės veiklos skatinimas“ (VP1-3.1-ŠMM-01-V-02-003) paramą. Projek-tas yra finansuojamas pagal Žmogiškųjų išteklių plėtros veiksmų programos 3 prioritetą „Tyrėjų gebėjimų stiprinimas“ iš Europos socialinio fondo ir Lietu-vos Respublikos valstybės biudžeto lėšų.

literatūra[1] Bykovas, D., Drungilas, D. „Jūros ir krantų tyrimai“, konferencijos medžiaga, 2013,

75-89 p.[2] Collins, C., University of Miami). „in situ wave measurements: Sensor comparison

and data analysis.“ open access Theses, 2102, III. 372 p.[3] Bender, L, Guinasso, N. „a comparison of Methods for Determining Significant

Wave Heights.“ Journal of atmospheric and oceanic technology, V27, 2009. 1012-1028 p.


SINTETINIO kalCIO hIDROalIUMOSIlIkaTO pRIEDO ĮTaka pORTlaNDCEMENČIO

hIDRaTaCIJaI

k. Cirtautaitė1, a. Eisinas1


Portlandcementis yra ne tik skirtingų mineralų konglomeratas, bet ir skirtingo dydžio cemento dalelių mišinys. Keičiant dalį klinkerio mineraliniu priedu, sumažėja klinkerio gamybos sąnaudos (tuo pačiu ir CO2 išlakų kiekis), be to, keičiasi ir cemento hidratacijos savybės [1]. Pažymėtina, kad sintetiniai kalcio hidroaliumosilikatai yra panašios cheminės sudėties ir struktūros kaip junginiai susidarantys portlandcemenčio hidratacijos metu. Tai sudaro prielai-das, kad minėtas priedas turėtų keisti tiek portlandcemenčio hidratacijos pro-cesus, tiek ir reakcijų mechanizmus [2,3].

Darbo tikslas: įvertinti sintetinio kalcio hidroaliumosilikatų priedo įtaką portlandcemenčio hidratacijai.

Naudotos medžiagos ir tyrimų metodika. Šiame darbe buvo naudota: Ca(Oh)2 („Stanchem“, Lenkija, papildomai degtas 550°C temperatūroje 1,5 val., CaOlaisvas = 99,4 proc.); Al(Oh)3 („Stanchem“, Lenkija, papildomai degtas 475°C temperatūroje 4 val.). Silikagelis (AB „Lifosa“, kurio nustatyta cheminė sudėtis yra: SiO2 – 77 %; F- – 12,17 proc.; Al3+ – 10,83 proc.). Portlandcementis („Akmenės cemento“ gamykloje degto klinkerio Spav. = 450 m2/kg, kuris labo-ratoriniame malūne buvo sumaltas kartu su gipso priedu (4,5 proc.).

Kalcio hidroaliumosilikatų sintezė vykdyta nemaišant suspensijos 25 ml talpos PFTE induose, sudėtuose į autoklavą „Parr Instrument”, kai sočiųjų vandens garų temperatūra 150oC, o izoterminio išlaikymo trukmė 4 valandos. Naudoto pradinio mišinio molinis santykis buvo lygus: C/S = 0,66 ir A/(S+A) = 0,15 (čia: C – CaO, A – Al2O3, S – SiO2), kai suspensijos vandens/kietųjų medžiagų santykis lygus 10.

hidratacijos metu iš cemento bandinių išsiskyręs šilumos srautas (W/g) išmatuotas taM air iii aparatu, buvo nustatytas hidratacijos metu išsiskirian-čios šilumos srautas ir grynų cemento bandinių, ir cementо bandinių su kalcio hidroaliumosilikato priedu, kurio masės kiekis, proc.: 2,5; 5; 7,5.


Rezultatai ir jų aptarimas. Nustatyta, kad CaO – silikagelis – Al2O3 – h2O mišinyje, po 4 hidroterminio išlaikymo valandų sočiųjų vandens garų aplin-koje 150oC temperatūroje susidaro pagrindinis sintezės produktas - hidrogra-natas (Ca3Al2O6(h2O)6, kuriam būdingi tarpplokštuminiai atstumai d – 0,513; 0,444; 0,281 bei RSDA kreivėje stebimi ir susidariusio kalcio hidrosilikato – C–S–h(I) pėdsakai (d – 0,304; 0,279; 0,182 nm). Pažymėtina, kad silikage-lyje pagrindinis fluoro jonų turintis junginys – aliuminio fluorido trihidratas (AlF3·3h2O) hidroterminėmis sintezės sąlygomis yra nepatvarus, nes RSDA kreivėje neidentifikuoti jam būdingi difrakciniai maksimumai (1 pav.). Be to, skystoje terpėje esantys F- jonai aktyviai sąveikauja su kalcio jonais ir sudaro patvarų kalcio fluoridą (d – 0,315; 0,193; 0,165 nm).

Norint įvertinti kalcio hidroaliumosilikato priedo įtaką cemento bandinių pradinei hidratacijai, išmatuotos grynų ir su priedu (masės proc.: 2,5; 5; 7,5) bandinių šilumos srauto vertės perskaičiuotos pagal cemento kiekį tiriamaja-me mišinyje.

1 pav. Sintezės produktų rentgenodifrakcinės analizės kreivė, kai izoterminio išlaikymo trukmė 4 h, 150°C temperatūroje. Čia: *– CSh(I); – CaF2; – Ca3Al2O6(h2O)6.

Nustatyta, pradinėje reakcijoje priedas skatina cemento bandinių hidra-taciją, nes per tą pačią hidratacijos trukmę (~ 1 h) išsiskiria didesnis šilumos kiekis (7,03 J/g, kai priedo kiekis 2,5 proc.; 9,33 J/g, kai priedo kiekis 5 proc. ir 10,39 J/g, kai priedo kiekis 7,5 proc.;) lyginant su grynu cemento bandiniu (5,91 J/g) (2 pav. b). Ištirta, kad kalcio hidroaliumosilikato priedas turi ženklią įtaką antrajai cemento bandinių hidratacijos stadijai.

Kaip matyti iš pateiktų duomenų, grynuose cemento bandiniuose induk-cinis periodas tęsiasi apie 2 valandas, tuo tarpu bandiniuose su kalcio hidro-aliumosilikato priedu sutrumpėja iki 30 minučių (2 pav., a). Nustatyta, kad išsiskyrusios šilumos kiekis antrosios ezoterminės reakcijos metu proporcingai mažėja didėjant kalcio hidroaliumosilikato priedo kiekiui.

3 13 23 33 43 53 63Difrakcijos kampas 2θ, laipsniais

Inte

nsyv

umas

, sal

. vnt

.

*

*

♦

♦ ♦♦ ♦

♦


2 pav. Išsiskyręs šilumos srautas (a) ir šilumos kiekis (b) iš cemento bandinių, kuriuose kalcio hidroaliumosilikato priedo kiekis masės proc.: 1 – 0; 2 – 2,5; 3 – 5; 4 – 7,5.

Sekančiuose hidratacijos etapuose (sulėtėjimo periodas, lėtasis periodas) kalcio hidroaliumosilikatas elgiasi kaip įprastinis pucolaninis priedas, nes ben-dras išsiskyrusios šilumos kiekis proporcingai didėja, didėjant jo kiekiui ce-mento bandiniuose.

literatūra[1] Taylor, h. F. W. cement chemistry. Thomas Telford, London. 1997. 459.[2] Thomas, J.J.; Jennings, h.M.; Chen, J.J. Journal of Physical chemistry c. 2009

m., nr. 11. p. 4327-4334[3] Bernard, O.; Ulm, F. J.; Lemarchand, E. A. cement and concrete research. 2003 m.,

nr. 9. p. 1293-1309.

0306090

120150

0 4 8 12 16

1234

00,0020,0040,0060,008

0 0,25 0,5 0,75 1

12

34


DESIGN aND DEvElOpEMENT OF SIMplE DIGITallY CONTROllED pOTENTIOSTaT

v. Čerkasovas1, S. Šakirzanovas1

1 Vilnius University

For many educational laboratories the advanced research methods are not affordable due to high prices of equipment. The concept of cheap and simple-to-use potentiostat was designed to make the electroanalytical experiments more accessible. This device is intended to be used in educational chemistry laboratories. The main intention was to develop a device which could be used as a stand-alone device or as a peripheral module when connected with com-puter.

The core of the device is a traditional, operational amplifier based, analog circuit which fulfils the main purpose of potentiostat - controls the voltage between two electrodes, the working electrode and a reference electrode, at de-sired constant value. It is achieved by forcing the current through the counter electrode. The power amplifier allows the application of current up to 200 mA.

The voltage of working electrode voltage with respect to the reference elec-trode is set by microcontroller through digital-to-analog converter (DAC). Microcontroller also measures the working electrode potential and the cur-rent flowing through counter electrode. The measurement data is collected in internal memory and can be displayed either in alphanumeric LCD or can be sent to a computer via USB. The user interaction is ensured by the keyboard.

In Fig.1 is depicted the structural scheme of digitally controlled potentio-stat.

Fig. 1 The structure of poten-tiostat.


aRMaTŪROS IR BETONO TEORINIaI IR EkSpERIMENTINIaI SUkIBIMO TYRIMaI

G. Danielius1, G. kaklauskas1

1 Vilniaus Gedimino technikos universitetas

Įvadas. Armuotas betonas – plačiausiai taikoma statybinė medžiaga. Nepaisant

privalumų, jis turi ir trūkumų, kurių svarbiausi – mažas tempiamasis stipris ir trapumas. Dėl mažo tempiamojo stiprio betonas anksti pleišėja, o dėl trapumo nesugeba plyšyje atlaikyti įtempių [1,2]. Šiems veiksniams pasireiškus kartu, betoninėse konstrukcijose atsiranda neleistino dydžio plyšiai, dėl kurių rūdija armatūra. Apie 50 proc. ES statybos pramonės biudžeto išleidžiama rekons-trukcijai. Pleišėjimas – vienas sudėtingiausių gelžbetonio elgsenos aspektų, ku-ris apibūdinamas dviem tarpusavyje susijusiais dydžiais: atstumu tarp plyšių ir plyšių pločiu. Empiriniai projektavimo metodai, kuriais prognozė yra labai netiksli, neatspindi pleišėjimo proceso. Skaitinis modeliavimas, pagrįstas šly-ties įtempių kontakto zonoje ir armatūros slinkties dėsniu, vadinamu sukibi-mo modeliu [3], leidžia ne tik apskaičiuoti konstrukcijos deformacijas, bet ir nustatyti plyšių vystymąsi bei jų plotį. Deja, tokie modeliai kol kas nėra tiksliai apibrėžti.

Šiuo metu praktikos vadovas vadovauja LMT mokslininkų grupių projek-tui, kuriame kuriamas daugiaparametris sukibimo modelis. Šios mokslinės praktikos metu buvo stengtasi gauti kuo daugiau žinių apie armatūros ir be-tono sąveiką.

Rezultatai. Mokslinės praktikos metu gauti tokie rezultatai: 1) susipažinta su ekspe-

rimentine armatūros ir betono sukibimo bandymo metodika; 2) atlikti eks-perimentiniai devynių tempiamųjų elementų bandymai trumpalaike statine apkrova, gaunant apkrovos–deformacijų sąryšius, pateiktus 1 pav.; 3) surinkti analogiški kitų autorių eksperimentiniai tyrimo rezultatai; 4) susipažinta su betono traukimosi įtakos apkrovos–deformacijų diagramai eliminavimo me-


todika [4], ją pritaikant gautiesiems eksperimento rezultatams; 5) taikant va-saros metu gautų ir kitų autorių tempiamųjų elementų apkrovos–deformacijų eksperimentinius duomenis, buvo pasiūlytas tempiamojo betono įtempių ir deformacijų fizikinis modelis, pateiktas (1a, 1b) formulėse ir 2 pav.; 6) atlikta skaitinė eksperimentinių bandinių analizė (1 pav.), taikant baigtinių elementų metodą; 7) susipažinta su LMT projekte vadovo tyrimo grupės kuriamo dau-giaparametrio fizikinio modelio metodologija.

1 pav. Apkrovos ir deformacijų diagrama su pavaizduotais bandiniais po eksperimento.

2 pav. Normalizuota tempiamojo betono įtempių ir deformacijų priklausomybė.

Kylančioji dalis: (1a)

Krentančioji dalis: (1b)


Išvada.

Studentų mokslinės praktikos metu buvo išmokti eksperimentiniai, ana-liziniai bei skaitiniai armuoto betono elgsenos analizės ir sukibimo fizikinio modeliavimo būdai. Pasiūlytas tempiamojo betono įtempių ir deformacijų fi-zikinis modelis.

literatūra[1] International Federation for Structural Concrete (fib). Bond of reinforcement in

concrete. „Sprint-Druck“, Stuttgart. 2000 m. 434 p.[2] Kaklauskas et al. Kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos. „Technika“,

Vilnius. 2012 m. 300 p.[3] Maekawa et al. Nonlinear Mechanics of reinforced concrete. „Spon Press“, London

and New York. 2003 m. 721 p.[4] Kaklauskas, G., Gribniak, V., Bacinskas, D., Vainiūnas, P. engineering Structures,

2009, 31(6), 1305-1312 p.


TEpaMųJų MEDŽIaGų GaMYBa IR SavYBIų TYRIMaS

a. Feiferytė1, M. Gumbytė 2

1 Kauno technologijos universitetas, aplinkos inžinerijos institutas2 aleksandro Stulginskio universitetas

Įvadas. įvairūs tepalai ir alyvos yra neatsiejama mūsų gyvenimo dalis, be jų negalė-

tų veikti nė vienas variklis ar mechanizmas [1]. Europos Sąjungos šalyse alyvų ir hidraulinių skysčių rinkoje dominuoja mineraliniai produktai. Tradiciniai tepalai yra gaminami iš naftos, kuri yra neatsinaujinantis energijos šaltinis. Mažėjantis mineralinių naftos išteklių kiekis, didėjančios naftos kainos bei vis didėjantis aplinkos teršimas naudojant įvairias alyvas sąlygoja neatidėliotiną būtinybę gaminti tepalus ne mineralinės alyvos pagrindu [2]. Bendrosios alyvų sunaudojimo apimtys pasaulyje siekia 30–40 mln. tonų, o ES šalyse apie 5 mln. tonų per metus. Iš jų nesurenkama ir neperdirbama virš 50 proc. [3]. Planuojama, kad alyvų paklausa pasaulyje kasmet išaugs 2,6 proc. ir 2015 metais sieks 41,7 mln. tonų [4].

Vadovaujantis ES direktyvomis, dyzeliniai degalai, alyvos vis didesne da-limi privalo būti pagaminti iš atsinaujinančių išteklių (augalinių ir gyvūninių riebalų). Todėl vis didesnis dėmesys skiriamas alternatyvioms tepamųjų me-džiagų rūšims, gaunamoms iš atsinaujinančių energijos šaltinių. Gryni, natū-ralūs tepalai pagaminti aplinkai saugiais procesais įgyja vis daugiau dėmesio pastaruoju metu, nes juose nėra toksiškų junginių ir jie yra biologiškai suskai-domi [5].

Šiuo metu daug dėmesio skiriama alternatyvioms tepamųjų medžiagų rū-šims, gaunamoms iš atsinaujinančių energijos šaltinių: rapsų, sojų, grūdų ir saulėgrąžų arba šių augalinių aliejų mišinio. Tačiau šių žaliavų įvairių savybių nepakanka, kad jas, kaip tepamąsias medžiagas, galima būtų naudoti cirkulia-vimo sistemose. Didėjantis visuomenės aplinkos suvokimas skatina aktyvias pastangas pakeisti pramonines žaliavas. Viena iš biologinės kilmės žaliavų te-pamųjų medžiagų gamybai yra propandiololeatas.


Darbo tikslas – ištirti 1,2-propandiolio ir oleino rūgšties panaudojimo ga-limybes biotechnologiniame esterinimo procese.

Tyrimo metodai. Esterinimo reakcija tarp 1,2-propandiolio ir oleino rūgšties buvo vykdoma

termostatinėse kolbose, įrengtose ant magnetinių maišyklių (IKA RCT basic ir IKA C-MAG hS 7 digital), palaikant pastovų sūkių dažnį (≈250 min-1) ir tem-peratūrą (300C – 600C). Reakcijai pasibaigus nustatyti mėginių rūgštingumai. Tyrimai atlikti taikant standartą LST EN ISO 660:2009 [6].

Nustatytos gautos tepamosios medžiagos fizikinės, cheminės ir tribologi-nės savybės. Gautas produktas buvo tiriamas ir vertinamas „keturių rutulių“ alyvų bandymo įrenginyje. Tyrimui naudoti keturi rutuliai, pagaminti iš guo-lių plieno 100CRG. Keturi rutuliai buvo sukami įrenginyje, apkrautame 150N jėga, bandymo trukmė – 60 min. Po tyrimo ant plieninių rutulių susidaro pėd-sakas, kurį išmatavus įvertintos tepamosios medžiagos, į kurią buvo panardin-tas rutulys, savybės. Rezultatai buvo registruojami kompiuteryje programine įranga bei fiksuojami mikroskopo pagalba.

Tyrimo rezultatai ir jų aptarimas. Siekiant parinkti efektyviausią biokatalizatorių (lipazę) oleino rūgšties es-

terinimo 1,2-propandioliu procesui buvo naudojami: Lipolase 100 L, Lipex 100 L, Resinase A, Lipozyme TL IM, Novozym 435 ir Lipozyme RM IM biokatali-zatoriai. įvertintas visų minėtų lipazių katalizinis efektyvumas esant tai pačiai reakcijos temperatūrai (300C), pradiniam oleino rūgšties ir 1,2-propandiolio molių santykiui 1:1 ir vienodam lipazių kiekiui (2 proc. nuo oleino rūgšties kiekio). Didžiausiu efektyvumu esterifikacijos reakcijoje pasižymi fermentinis preparatas Lipolase 100L (1 pav.). Tirtos optimalios esterinimo sąlygos esant pastoviam oleino rūgšties (10 g) kiekiui, keičiant fermento (1-13 proc. nuo oleino rūgšties kiekio) ir 1,2-propandiolio ir oleino rūgšties molių santykį (1-7 mol), temperatūrą (30–700C) ir reakcijos trukmę (3–8 val). Nustatyta, kad ge-riausi rezultatai gaunami esant 330C temperatūrai, kai reakcijos trukmė – 3,64 val., oleino rūgšties ir 1,2-propandiolio molių santykis – 1:3,72 ir fermento kiekis – 1,84 proc. (nuo oleino rūgšties kiekio).


„Keturių rutulių“ tyrimo metu lyginome gautos tepamosios medžiagos – 1,2-propandiololeato (1,2-PO) savybes su mineralinės kilmės alyvos SAE 10 savybėmis (2 pav.). Nustatyta, kad gautas produktas tyrimo metu pasižymi ma-žesniu trinties momentu nei SAE 10. Tepamosios medžiagos 1,2-PO trinties koeficientas kinta 0,065-0,098 ribose; visa tai rodo, kad tepamųjų medžiagų savybės yra geros.

literatūra[1] Staniškis, J. K. integruota atliekų vadyba. Technologija, Kaunas. 2004. p. 368. [2] Chowdhury, A., Mitra, D., Biswas, D. Biolubricant synthesis from waste cooking

oil via enzymatic hydrolysis followed by chemical esterification. Journal of chemical technology and Biotechnology, 2013, Volume 88, Issue 1. p. 139–144.

[3] Andrešiūnas, A. Bioskalių tepamųjų medžiagų dilimo slopinimo savybių tyrimas. 2011, Kaunas. Akademija. Peržiūrėta 2013, rugpjūčio 6, adresu http://vddb.library.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20110602_120441-47126/DS.005.0.02.ETD

[4] Gill, G. Industrial Lubes Grow Faster. lube report. 2011, 8/31/2011. p. 486[5] Valickas, T. Nuotekų košimo grotų efektyvumo tyrimas. 2011, Vilnius. Vilniaus

Gedimino technikos universitetas. Peržiūrėta 2013, rugpjūčio 19, adresu http://vddb.laba.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20110621_170936-30578/DS.005.0.01.ETD

[6] Lietuvos standartas LST EN ISO 660:2009 Gyvūniniai ir augaliniai riebalai ir aliejus. rūgščių skaičiaus ir rūgštingumo nustatymas.

1 pav. Lipazių efektyvumas oleino rūgšties esterinimo reakcijoms.

2 pav. Tepamosios medžiagos trinties koeficiento kitimas tyrimo metu.

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0 1000 2000 3000 4000

Tyrimo laikas, s

Tri

ntie

s koe

ficie

ntas

1.2-PO SAE 100102030405060708090

100

5

Pana

udot

os o

lein

o rū

gštie

s kie

kis

miši

nyje

, %

Laikas, val.Lipolase 100L Lipex 100LResinase A Lipozyme TL IMNovozym 435 Lipozyme RM IM


SkIRSTOMOJO TINklO RElINĖS apSaUGOS alGORITMų TYRIMaS

p. Glatkauskas1, v. Šiožinys1


Elektros tinklai – turi labai didelę reikšmę šiuolaikinei pramonei bei kie-kvieno žmogaus gyvenimui. Paprastas žmogus nė nesusimąsto, kiek daug ir kokio sudėtingumo įtaisų panaudojama elektros tinkle, kad elektrinėse paga-minta elektros energija pasiektų jo namus ir atitiktų tam tikras normas, kurios užtikrina patikimą ir kokybišką namų ūkio, pramonės elektrinių prietaisų vei-kimą. Kokybės užtikrinimui ir paties tinklo apsaugai buvo sukurti automatiniai įtaisai – relės. Šiuolaikinės skaitmeninės relės gali atlikti daug įvairių funkcijų: matuoti ir srovę, ir įtampą, apskaičiuoti dažnį, nustatyti srovės tekėjimo kryptį, išsiųsti duomenis apie tinklo būseną į dispečerinę ir t.t. Visa tai atliekama nau-dojantis tam tikrais algoritmais.

Skaitmeninė relė matuoja srovės ir įtampos signalą, kuris gaunamas iš ma-tavimo transformatorių. Čia susiduriama su problema, kad skaitmeninis įtaisas negali užfiksuoti ištisinio signalo, o tik diskrečias to signalo reikšmes. Norint iš diskrečių reikšmių nustatyti signalo amplitudinę arba efektinę reikšmę, reikia panaudoti tam tikrus matematinius metodus. Dažniausiai naudojama diskre-čioji Furje transformacija (trump. DFT) arba mikroprocesorių išteklių taupy-mui adaptuota jos versija – greitoji Furje transformacija (angl. trump. FFt) [2].

Signalo atkūrimo metodų vienas iš trūkumų, kad jie negali apskaičiuoti signalo amplitudės jai pakitus, nes signalo charakteristinių dydžių skaičiavi-mas vyksta naudojantis keliomis arba net keliasdešimčia paskutinių matavi-mo reikšmių (1 pav.) [2][3]. Dėl šio trūkumo signalo dydžiai apskaičiuojami tiksliai tik tuomet, kai visi skaičiavime naudojami matavimai būna atlikti jau esant pakitusiai amplitudės reikšmei. Teisingai matuoto dydžio reikšmes gali-ma apskaičiuoti tik praėjus pusei signalo periodo. Antras trūkumas, kad ma-tavimai turi būti suderinti su signalo periodu, t.y. per vieną periodą visuomet turi būti atliekamas vienodas kiekis diskretizacijų-matavimų, todėl jei signalo dažnis pakito, automatiškai turi pakisti laiko tarpas tarp matavimų, kitaip bus gaunamos didelės paklaidos.


1 pav. DFT algoritmo apskaičiuota amplitudė po šuolinio realios amplitudės pokyčio.

Apskaičiavus reikiamus dydžius, jie palyginami su iš anksto nustatytomis reikšmėmis ir priimamas atitinkamas sprendimas – atjungti liniją ar ne. Ta-čiau atjungimo signalas išduodamas ne iškart. Nustačius neleistinai didelius dydžius, įtaisas užfiksuoja klaidą, tuomet laukiama nustatytą laiko tarpą ir tik jeigu nėra išorinių atjungimo draudimų, išduodamas signalas į jungtuvą [4].

Projektuojant skaitmeninę relę, labai svarbus aspektas yra mikroproceso-riaus pajėgumas. Po kiekvieno matavimo mikroprocesorius turi atlikti skaičia-vimus ir atlikti kitas papildomas funkcijas, o taip pat išsiųsti duomenis. Visa tai reikia atlikti iki sekančio matavimo, nes po sekančio matavimo viskas turės būti perskaičiuojama įtraukiant naujo matavimo reikšmę.

įgyvendinus DFT algoritmą AduC 7126 mikroprocesoriuje, kurio grei-tis 41,78Mhz, nustatyta, kad vieno kanalo duomenų skaičiavimo trukmė yra 70,8 µs. Vienas iš tyrimo tikslų buvo nustatyti, kelių kanalų duomenis gali apdoroti mikroprocesorius priklausomai nuo atliekamų matavimų skaičiaus. Tyrime buvo taikyta pilno lango diskrečiosios Furje transformacijos rekursinė forma, kuri leido gerokai sumažinti algebrinių veiksmų skaičių, o tuo pačiu padidinti matuojamų kanalų arba atskaitų per periodą skaičių.

2 pav. Galimų apskaičiuoti kanalų skaičiaus priklausomybė nuo diskretizacijų skaičiaus.

280 285 290 295 300 305 310 315 320 325 330

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

t, ms

Aps

kaic

iuot

a am

plitu

de

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100 120

Kana

lų s

kaič

ius

Diskretizacijų skaičius N


Kaip matyti iš 2 pav., atliekant matavimus su 14 kanalų didžiausias diskre-tizacijos dažnis gali siekti 20 atskaitų per periodą. Tuo tarpu padidinus atskaitų skaičių iki 30, iš viso bus galima atlikti matavimus su 9 matavimų kanalais, taip dar paliekant laiko atlikti tokias papildomas funkcijas, kaip duomenų išsiunti-mas/gavimas, LCD ekrano valdymas ir pan.

literatūra[1] Bartkevičius, S., Lazauskas, V teorinė elektrotechnika, ii d., 2011, 448 p.[2] Sachdev, M., Das, R, Understanding microprocessor-based technology applied to

relaying, 2004. 68.[3] zamora, I., Mazón, A.J., Power Quality and Digital Protection relays, 8 p.[4] Demeter, E., a digital relaying algorithm for integrated power system protection and

control, 2005, 256 p.


TETRaFENIlETIlENO DaRINIO SU kaRBazOlO FRaGMENTaIS SINTEzĖ

a. Jozeliūnaitė1, G. kalvėnaitė2, R. lygaitis2, J. v. Gražulevičius2 1Vilniaus universitetas


Organiniai junginiai, kuriems būdingos liuminescencinės savybės, gali būti panaudoti organinių šviesos diodų formavime. Tokių medžiagų stiklai turi būti pakankamai morfologiškai stabilūs ir pageidautina, kad pasižymėtų liuminescen-cija. Šviesos diodai gali būti pritaikyti elektros prietaisų ekranų gamyboje, todėl susidomėjimas jais gana didelis [1].

Tetrafeniletileno dariniai pasižymi efektyvia fluorescencija, todėl buvo nu-spręsta modifikuoti šį darinį prijungiant karbazolo fragmentus. Nors kietoje bū-senoje stebima intensyvi šviesos emisija, tetrafeniletilenas tirpale nefluorescuoja. Toks pasikeitimas yra gan neįprastas, nes dažniausiai šviesos emisijos intensyvu-mas kietoje būsenoje mažėja [2].

Sintezė buvo vykdoma trimis stadijomis. Pirmiausia į karbazolo 3,6-padėtis inkorporuoti tertbutilpakaitai. Antros stadijos metu inertinėje atmosferoje sau-same dimetilformamide prie 4,4-difluorbenzofenono buvo prijungtas 3,6-di-tret-butil-9h-karbazolas. Trečioje stadijoje atlikta McMurry reakcija, naudojant ben-zofenoną, junginį 3 bei cinką ir TiCl4. Simetrinis 5 junginys buvo gautas sintezei naudo-jant tik 3 junginį, o asimiteri-nis 4 gautas 3 junginį jungiant su benzofenonu.

1 schema. Tetrafeniletileno darinių su karbazolo fragmentais sintezė


Susintetintų 3, 4 ir 5 junginių sandara patvirtinta 1h BMR, 13C BMR ir FTIR spektroskopiniais metodais. Ištirtos 4, 5 junginių terminės, fotofizikinės ir opti-nės savybės bei 5 junginio tirpumas įvairiuose tirpikliuose. Kaip matyti iš 1 lente-lėje pateiktų duomenų, 5 junginys gerai tirpsta chloroforme, kituose tirpikliuose jo tirpumas prastas.

1 lentelė. 5 junginio tirpumas organiniuose tirpikliuose

Tirpiklis Chloroformas Tetrahidrofu-ranas Toluenas Chlorbenzenas Dimetilforma-

midas

Tirpumas, mg/ml 129,5 14,5 3,7 3,8 2,4

Termogravimetrijos metodu buvo nustatyta, kad 4 ir 5 junginio skilimo pradžios temperatūros yra atitinkamai 468°C ir 395°C. Diferencinės skenu-ojamosios kalorimetrijos metodu abiejų kaitinimų metu iki skilimo pradžios nepavyko užfiksuoti nei lydymosi, nei stiklėjimo temperatūrų. Tačiau naudo-jant dichloretaną kaip tirpiklį pavyko gauti 5 junginio skaidrią plėvelę, o tai reiškia, kad medžiaga gali egzistuoti amorfinėje būsenoje. Galima spėti, kad 5 junginio stiklėjimo temperatūra yra aukštesnė už jo skilimo temperatūrą.

Buvo užregistruoti 4 ir 5 junginio plėvelės ir praskiesto ThF tirpalo UV absorbcijos spektrai.

Šių junginių spektrai praktiškai nesiskiria. Tai reiškia, kad kondensuotoje būsenoje sąveika tarp molekulių yra minimali. Taip pat buvo užrašyti prask-iesto tirpalo ir plėvelės fluorescencijos spektrai. Iš 1 ir 2 pav. matome, kad tiek

1 pav. Junginių 4 ir 5 plėvelės UV absorb-cijos ir fluorescencijos spektrai.

2 pav. Junginių 4 ir 5 tirpalų UV absorbcijos ir fluorescencijos spektrai.


tirpalo, tiek plėvelės spektrų profiliai yra panašūs. Junginiai fluorescuoja mels-vai žalsva spalva kietoje būsenoje. Galima teigti, kad tikslas tyrimo metu buvo pasiektas – susintetintos ir charakterizuotos kietoje būsenoje fluorescuojančios naujos medžiagos. Ateityje bus bandoma šias medžiagas panaudoti organinių šviesos diodų formavimui.

literatūra.[1] Palayangoda, S.S., Cai, X., Adhikari, R.M., Neckers, D.C. org. lett., 2008, Vol.10,

Nr.2, 281-284.[2] Byeong-Kwan,A., Soon-Ki, K., Sang-Don, J., Soo, Y.P., J. am. chem. Soc., 2002,

124, 14410-14415.[3] Fürstner, A., hupperts, A., Seidel, G., org. Synth., 2004, Vol.10, 382.


DaUGIaGIJų SIŪlų IŠ MIkROGIJų FORMavIMaS IR SavYBIų aNalIzĖ

a.Matusevičiūtė1, E. adomavičiūtė1


Tekstilės panaudojimas medicinoje yra sparčiai besivystanti sritis. Daugia-gijai siūlai iš polipropileno (PP), polilaktido (PLA) yra itin plačiai naudojami medicinoje (pavyzdžiui, chirurginiai siūlai, išvaržų tinkleliai, tvarsliava). Lite-ratūroje apie daugiagijus siūlus pagamintus iš PP/PLA mišinio informacijos yra labai nedaug, atlikta vos keletas tyrimų, kurių metu buvo tiriamos daugia-gijų siūlų, pagamintų iš maltų PP/PLA mišinio granulių, bei daugiagijų siūlų, pagamintų iš PP/PLA/bambuko mišinio savybės [1,2].

Darbo tikslas – iš polimerinio lydalo suformuoti daugiagijus PP, PLA siū-lus ir dvikomponenčius PP/PLA daugiagijus siūlus bei ištirti šių siūlų mecha-nines savybes.

Mokslinės praktikos metu buvo gaminami daugiagijai siūlai iš polipropi-leno (Moplen hP462R, Basell), polilaktido (polipieno rūgšties) (PLA Polymer 6201D, Nature Works ®) polimerų bei iš jų mišinių. Daugiagijai siūlai iš PP, PLA ir PLA/PP buvo formuojami esant standartinėms klimato sąlygoms t=25±5oC, φ=65±55oC. Daugiagijai siūlai buvo formuojami įrenginiu DR.CollinGmbh 4595-20-11 4590-20-11 (Vokietija). Suformuotų siūlų pusciklės tempimo cha-rakteristikos nustatytos zWICK/ROELL universalia tempimo mašina.

1 pav. Daugiagijų siūlų trūkimo jėgos, santykinės trūkimo ištįsos priklauso-mybė nuo PP/PLA miši-nio santykio.


Atlikus pusciklius tempimo bandymus buvo pastebėta, kad daugiagijai siū-lai iš gryno PP ar gryno PLA yra stipresni ~14 proc. nei daugiagijai siūlai, gau-ti iš dvikomponenčio lydalo, tačiau dvikomponenčių siūlų ištįsa didesnė ~14 proc. nei PP ar PLA daugiagijų siūlų. Daugiagijų siūlų trūkimo jėgos, santyki-nės trūkimo ištįsos priklausomybė nuo PP/PLA mišinio santykio pavaizduota 1 paveiksle.

Atliekant bandymus taip pat buvo ieškomas mišinio derinio santykis, kai galima suformuoti daugiagijus siūlus maišant PP ir PLA. Šie polimerai yra tik iš dalies suderinami, nes polipropilenas yra poliolefininis polimeras, o poli-laktidas – bioskaidus. Vykstant siūlų gamybai buvo pastebėta, kad mišinyje dominuojant PP galima įterpti iki 15 proc. PLA, dominuojant mišinyje PLA galima įterpti tik 5 proc. PP. Bandant didinti nedominuojančio polimero kiekį mišinyje nebuvo įmanoma suformuoti daugiagijų siūlų, polimerai pradėjo at-stumti vienas kitą.

Yra labai nedaug literatūros apie tokių polimerų mišinius. Tokie daugiagi-jai siūlai pasižymi mažesne kaina, nes PLA yra brangus polimeras. Tokie siū-lai taip pat pasižymi ilgesniu tarnavimo laiku, nes yra sumaišomas bioskaidus polimeras su nebioskaidžiu. Tokie siūlai galėtų būti naudojami ir medicinoje.

literatūra[1] Reddy, N., Nama, D., Yang, Y. Polymer Degradation and Stability, 2008, 93, p. 233–

241.[2] Ying-Chen, z., hong-Yan, W., Yi-Ping, Q. Bioresource technology, 2010, 101, p.

7944–7950.


UlTRaGaRSINIų TEChNOlOGIJų TaIkYMaS MEDICININĖJE DIaGNOSTIkOJE BEI

vIzUalIzaCIJOJE

T. Mikolaitis1, R. Raišutis2

1Kauno technologijos universitetas2Kauno technologijos universitetas, prof. K. Baršausko ultragarso mokslo institutas

ĮvaDaS. Siekiant, kad medicininiai minkštųjų audinių matavimai naudojant ultra-

garsines technologijas būtų kuo tikslesni ir aiškesni, reikia tobulinti duomenų surinkimo ir apdorojimo įrangą. Tai galima padaryti keliais būdais: vienas iš jų yra, pasinaudojus šiuolaikinėmis kompiuterinėmis technologijomis, t. y. ga-lingais kompiuterių procesoriais (CPU) arba šiuolaikinių vaizdo plokščių pa-skirstytųjų resursų grafikos apdorojimo (GPU) galimybėmis, kitas – sukurti galingesnę matavimų atlikimo bei rezultatų apdorojimo įrangą. Siekiant kuo geriau išnaudoti įrangos galimybes bei pasiekti greitaveiką tampa aktualu pa-rašyti tokius algoritmus, kurie, naudodami CPU ar GPU resursus, galėtų ap-doroti gautus ultragarsinius signalus ir taip pagerinti B-tipo ir C-tipo vaizdus. Norint tai įgyvendinti, bus naudojami du ultragarsinių duomenų apdorojimo metodai: sintezuotos apertūros fokusavimo (angl. SaFt) ir erdvėje paskirsty-to nuosekliojo fokusavimo (angl. tFM). Šiam tikslui pasiekti bus nagrinėjami teoriniai algoritmų modeliai ir siekiama sukurti veikiančius pavyzdžius mate-matinės analizės sistemoje „Matlab“, kurie galėtų apdoroti surinktus ultragar-sinius duomenis.

TEORINĖ DalIS apIE alGORITMUS. Abu naudojami algoritmai yra panašaus veikimo principo, t. y. kiekvienas

jų veikia pagal vėlinimo ir sumavimo (angl. DaS) [2] metodą. Jis yra naudingas tuo, kad skenuodami vieną objektą galime atkurti jo vaizdą iš skirtingų ul-tragarsinių signalų. Taip įmanoma, nes visada žinome keitiklio poziciją, todėl mums tik reikia suskaičiuoti signalo vėlavimą, o tai atlikus tik reikia susumuoti gautus rezultatus. Sintezuotos apertūros fokusavimo algoritmas veikia dviem


etapais. Pirmiausia yra surenkami duomenys taip, kad skenavimo momentu būtų aktyvus tik vienas keitiklis. Jam išsiuntus ir priėmus sugrįžusi signalą, yra jungiamas kitas elementas, kuris vykdo tą pačią veiksmų seką, kol visos gar-delės keitikliai atlieka skenavimą [4]. Antrąjame etape surinkti ultragarsiniai signalai yra apdorojami naudojantis vėlinimo ir sumavimo metodu. Suskai-čiavus signalo vėlavimą () kiekviename taške galime atlikti vaizdo koregavimą naudojantis 1 sumavimo formule [2, 3].

(1)

Kitas naudotas algoritmas yra erdvėje paskirstytas nuoseklusis fokusavi-mas. Jo veikimo principas, kaip ir SAFT, susideda iš dviejų etapų, kur pirmasis yra ultragarsinių duomenų surinkimas, o antrasis – signalo vėlavimo () nuo pasirinkto taško skaičiavimas. Objekto skenavimas yra atliekamas taip, kad pirmas gardelės keitiklis išsiunčia signalą, kurį priima visi likę elementai, įskai-tant ir jį patį. Taip yra tęsiama, kol yra įvykdomi visi galimi signalo siuntimo ir priėmimo variantai [1, 4]. Tokiu būdu surinkus duomenis, galima skaičiuoti kiekvieno signalo vėlavimą nuo pasirinkto taško, tik reikia įvertinti, kad iš-siųstas vienas impulsas turi tiek vėlavimo () skaitinių verčių, kiek iš viso yra elementų. Todėl formulėje 2 yra įvedamas papildomas sumavimo narys, kuris tai ir įvertina [1].

(2)

BaNDYMaI IR Jų REzUlTaTaI. Sukūrus sintezuotos apertūros fokusavimo bei erdvėje paskirstyto nuose-

kliojo fokusavimo algoritmus matematinės analizės sistemoje „Matlab“, juos reikėjo išbandyti su realiais duomenimis. Šiuo tikslu buvo atlikti ultragarsiniai skenavimai naudojant fantomus, kurie buvo sukurti ir skirti instituto vykdo-mam projektui „SkinDetector“. Kaip ir buvo tikėtasi, apdorojus SAFT ir TFM algoritmais gautus ultragarsinius duomenis, jų signalo/triukšmo santykis pa-gerėjo. Tai galima pamatyti vizualizuotose B-tipo vaizduose ir atliktuose skai-čiavimuose, kurie parodė triukšmo lygio sumažėjimą. Taip pat buvo išsiaiškinti pagrindiniai šių metodų trūkumai ir privalumai. Sintezuotos apertūros fokusa-vimo metodas pasižymi greita duomenų surinkimo ir apdorojimo sparta, kuri leidžia atlikti ultragarsinius skenavimus realiu laiku. Tačiau buvo pastebėtas trūkumas, kuris parodė, jog signalo ir triukšmo santykis yra prastesnis, negu


gaunamas erdvėje paskirstyto nuosekliojo fokusavimo algoritmu. Nepaisant geresnės B-tipo vaizdo kokybės, TFM metodas yra apie 20 kartų lėtesnis už SAFT tiek surenkant, tiek apdorojant duomenis. Todėl erdvėje paskirstyto nuosekliojo fokusavimo algoritmas kol kas yra tinkamas tik detaliam objektų vidinės struktūros analizavimui.

IŠvaDOS. Panaudojus sintezuotos apertūros fokusavimo (SAFT) bei erdvėje paskirs-

tyto nuosekliojo fokusavimo (TFM) algoritmus buvo gauti rezultatai, kurie pa-tvirtino teorinius spėjimus, jog apdorotuose ultragarsiniuose signaluose bus galima tiksliau nustatyti objekto vidinius defektus. Be to, buvo išsiaiškinta, kad SAFT metodas yra tinkamesnis realaus laiko tyrimuose, kadangi jis sparčiai surenka ir apdoroja duomenis. Tačiau detaliam objekto struktūros analizavi-mui patartina naudoti erdvėje paskirstyto nuosekliojo fokusavimo metodą, ne-paisant to, kad jis ir veikia lėčiau bei jo užimamas surinktų duomenų kiekis yra labai didelis, bet gauti B-tipo vaizdai leidžia daug tiksliau interpretuoti, kokie nevienalytiškumai, defektai yra matomi.

lITERaTŪRa[1] zhang, J., Drinkwater, B. W., Wilcox, P. D., hunter, A. J. Defect detection using

ultrasonic arrays: The multi-mode total focusing method, NDT&E International, vol. 43, 2010, 123 – 133.

[2] Stepinski, T., Lingwall, F. Synthetic Aperture Focusing Techniques for Ultrasonic Imagining of Solid Objects, EUSAR, 2010, 438 – 441.

[3] Trots, I., Tasinkevych, Y., Nowicki, A., Lewandowski, M. In Vitro Study of Coded Transmission in Synthetic Aperture Ultrasound Imaging Systems, 2012, World Academy of Science, Engineering and Technology 66, 82 – 87.

[4] Jobst, M., Connolly, G. D. Demonstration of the Application of the Total Focusing Method to the Inspection of Steel Welds, 1 – 11.


avIEČIų IŠSpaUDų BIORaFINavIMaS TaIkaNT ŠIUOlaIkIŠkUS BIOlOGIŠkaI vERTINGų

kOMpONENTų IŠSkYRIMO SUB- IR SUpERkRIzINĖS EkSTRakCIJOS METODUS

D. Navikienė1, N. kryževičiūtė1, p. R. venskutonis1 1Kauno technologijos universitetas

Visame pasaulyje prarandama apie 5,6 milijonus tonų vaisių ir daržovių dėl nepakankamos sandėliavimo ir apdorojimo įrangos. Šie milžiniški atliekų kiekiai paprastai šalinami miestų pakraščiuose ar šeriami gyvuliams. Tuo tarpu jie galėtų būti panaudojami žymiai efektyviau – biologiškai aktyvių junginių turintiems preparatams gaminti iš atliekų. Tai pasitarnautų didesnės pridėtinės vertės maisto produktų, kurie gali turėti teigiamą poveikį sveikatai, gamybos plėtrai. Šiuo metu natūralūs maisto priedai vis plačiau naudojami maisto, kos-metikos ir farmacijos pramonėje, vartotojai juos vertina daug palankiau negu sintetinius junginius [1].

Aviečių vaisiuose yra daug fenolinių junginių, tokių kaip fenolinės rūgštys, flavonoidai ir antocianinai. Be to uogose yra daug vitamino C, elago rūgšties. Antocianinai yra svarbiausi kai kurių uogų fenoliniai junginiai. Šie biologiškai aktyvūs junginiai pasižymi potencialia nauda žmonių sveikatai. Uogų feno-liniai junginiai yra geri antioksidantai, veikia prieš vėžines ląsteles, pasižymi priešuždegiminėmis ir neurodegeneracines ligas slopinančiomis savybėmis. Dėl šių biologinių savybių uogų antioksidacinio aktyvumo įvertinimas suteikia svarbią informaciją apie jų galimą naudą žmogaus sveikatai [2].

Šio tyrimo tikslas – išskirti bioaktyvių junginių frakcijas iš aviečių išspau-dų, taikant šiuolaikiškus sub- ir superkrizinės ekstrakcijos metodus ir įvertinti gautų frakcijų antioksidacines savybes.

Šiam tikslui buvo pritaikyta pakopinė pagreitinta ekstrakcija (PPE) skir-tingo poliškumo tirpikliais ir ekstrakcija superkriziniu anglies dioksidu (SKE-CO2). Abiems ekstrakcijos būdams optimizuoti sudaryti centriškai kom-poziciniai planai, naudojant Design Expert 7 programą.


Atliekant PPE pirmiausiai buvo vykdoma ekstrakcija heksanu, po kurios sekė ekstrakcija metanoliu. Kintančiais parametrais pasirinkta ekstrakcijos temperatūra ir laikas, o slėgis buvo pastovus – 10 MPa.

Ekstrahuojant superkriziniu anglies dioksidu, kintančiais parametrais pa-sirinkta ekstrakcijos temperatūra, slėgis ir laikas. Tirpiklio srauto greitis buvo pastovus – 2 L/min.

Bendrasis polifenolinių junginių kiekis aviečių išspaudų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas naudojant Folin-Ciocalteau reagentą ir etaloninį galo rūgšties tirpalą, antioksidacinis aktyvumas tirtas modelinėje laisvųjų 2,2’-azi-no-bis-(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgšties) (ABTS•+) radikalų sujungimo sistemoje.

Atlikus PPE nustatyta, kad optimizuojami proceso parametrai (temperatū-ra ir slėgis) aviečių išspaudų ekstraktų išeigoms žymios įtakos neturėjo: visų 13 ekstrakcijų heksanu vidutinė išeiga buvo 13,66 ± 0,35 proc, ir metanoliu – 23,1 ± 0,28. Tačiau SKE-CO2 rezultatai (1 pav.) parodė, kad kintatntys parametrai (temperatūra, slėgis ir laikas) buvo svarbūs ekstraktų išeigai. Didžiausia išeiga – 14,56 proc. gauta ekstrakciją vykdant 120 min esant 45 MPa slėgiui ir 60°C temperatūrai. Mažiausia išeiga – 0,023 proc. gauta ekstrahuojant 30 min, 10 MPa slėgyje ir 60°C temperatūroje.

1 pav. Aviečių išspaudų SKE-CO2 ekstraktų išeigos. Ekstrakcijos sąlygos: 1 (27,5 MPa, 30°C, 75 min), 2 (10 MPa , 60°C, 120 min), 3 (27,5 MPa, 40°C, 30 min), 4 (45 MPa, 60°C, 30 min), 5 (10 MPa, 30°C, 30 min), 6 (27,5 MPa, 45°C, 120 min), 7 (27,5 MPa, 60°C, 75 min), 8 (27,5 MPa, 45°C, 75 min), 9 (27,5 MPa, 45°C, 75 min), 10 (45 MPa, 30°C, 120 min), 11 (27,5 MPa, 45°C, 75 min), 12 (10 MPa, 60 °C, 30 min), 13 (27,5 MPa, 45°C, 75 min), 14 (45 MPa, 60°C, 120 min), 15 (45 MPa, 45°C, 75 min), 16 (27,5 MPa, 45°C, 75 min), 17 (10 MPa, 30°C, 120 min), 18 (10 MPa, 45°C, 75 min), 19 (45 MPa, 30°C, 30 min), 20 (27,5 MPa, 45°C, 75 min).


Didžiausiu antioksidaciniu aktyvumu (561 µmol TE/g ekstrakto) bei di-džiausiu fenolinių junginių kiekiu (38949 µg GAE/g ekstrakto) pasižymėjo metanoliniai ekstraktai, gauti ekstrahuojant aviečių išspaudas 30°C tempera-tūroje 15 min. Galima būtų daryti prielaidą, kad esant aukštesnei ekstrakcijos temperatūrai dalis antioksidaciniu aktyvumu pasižyminčių junginių pakeičia savo struktūrą, dėl to šių ekstraktų radikalų surišimo geba yra mažesnė. Tiks-lesnes išvadas galima būtų padaryti atlikus chromatografinius tyrimus.

Tęsiant šį darbą bus atliekamas SKE-CO2 ekstraktų biologinio aktyvumo įvertinimas ir chromatografiniai tyrimai.

literatūra[1] Shilpi, A., Shivhare, U. S., Basu, S. Focusing on modern industry, 2013, 2(1), 43-62. [2] Vulić, J. J., Tumbas, V. T., Savatović, S. M., Đilas, S. M., Ćetković , G. S. J.,

Ĉanadanović-Brunet, M.. original scientific paper, 2011, 42, 271-279.


SRaUTO valDIklIO pROJEkTavIMaS IR TYRIMaS

J. a. Nikitinas1, l. Svilainis1


Darbo užduotis buvo, naudojantis ultragarsiniais keitikliais ir vandens srauto matuokliu, sukurti valdiklį krumpliaratiniam kompresoriui ir ištirti jo savybes (pasiekiamą srauto diapazoną, valdymo algoritmo stabilumą, elektri-nius ir temperatūrinius režimus) naudojant dyzeliną.

Kaip atramos taškui ir ultragarsinių keitiklių kalibravimui, srautui išma-tuoti buvo naudojamas mechaninis srauto matuoklis su viršuje pritvirtintu holo davikliu, kurio pagalba buvo skaičiuojami matuoklio persivertimai ir taip išvestas momentinis srauto greitis naudojantis oscilografu. Specialiai šiam ty-rimui buvo projektuojama matavimų kamera ir surinktas srauto kalibravimo stendas. Pradiniams eksperimentams ir kalibravimams pro sistema tekėjo tik vanduo ir buvo naudojamas paprastesnis 12V elektrinis siurbliukas. Matavimų kamera susidėjo iš plastikinio (kartu naudojome ir bronzinį) išpjausyto cilin-dro su 2 vandens įėjimais ir 2 išėjimais, 2 specialiai atrinktų membranų, kurios guli tarp keitiklių ir vandens, norint išvengti tiesioginio sąlyčio (tolimesniuose bandymuose benzinas gali juos išėsdinti; aukštos temperatūros veikiami tiesio-giai keitikliai išsiderina ir t.t.).

Ultragarsiniais keitikliais srautas buvo matuojamas remiantis skirtingais signalų siuntimo/gavimo laikais. Signalus fiksavome prie kompiuterio USB sąsaja prijungtu kodu – analogas keitikliu (KAK), o keitikliuose juos žadino-me naudodamiesi signalu žadinimo generatoriu (pulser), kurį sujungėme su dviem stiprintuvais. Visos sistemos sujungimo bei stendo surinkimo brėžinys pavaizduotas 1 pav. Buvo naudojami keli skirtingi žadinimo signalai norint iš-tirti visų jų elgesį ir spręsti naujai iškilusias problemas. Temperatūriniai kintant matavimų kameroje kito signalų perdavimo charakteristikos.

Svarbiausieji darbo rezultatai buvo nauji pastebėjimai ultragarsiniuose kei-tikliuose bei mūsų pačių matavimų sistemoje, kurie palietė ir kitus projektus mūsų laboratorijoje.


1 pav. Paveikslėlyje pavaizduotas nuosekliai sujungtas stendas kartu su prijungta matavimų ir duomenų gavimo sistema.

literatūra[1] Crabtree, M. A., Industrial flow measurement, 2009. [2] The National Physical Laboratory, Technical Guides - Speed of Sound in Pure

Water, Teddington, Middlesex, UK, 2000.


ORGaNINIų RŪGŠČIų ChROMaTOGRaFINIS NUSTaTYMaS ĮvaIRIų SpaNGUOlIų UOGų

SUlTYSE

k. pampuščenko1, I. Jasutienė 21 Vytauto Didžiojo universitetas

2 Kauno technologijos universitetas, Maisto institutas

Įvadas. Organinės rūgštys suteikia vaisių sultims juslines savybes: skonį, kvapą ir

spalvą. Pagal organinių rūgščių sudėtį galima atpažinti sulčių rūšį arba nusta-tyti jų grynumą [1]. Organinių rūgščių kiekis nulemia ne tik skonį, bet ir koky-bę: jos stabdo mikroorganizmų augimą vaisių sultyse, o kai kurios tam tikrais kiekiais slopina bakterijų dauginimąsi [2].

Darbo tikslas - organinių rūgščių chromatografinės analizės sąlygų parin-kimas ir įvairių paprastosios spanguolės Vaccinium oxyccocos klonų ir veislių spanguolių uogų sulčių organinių rūgščių sudėties nustatymas.

Tyrimo medžiaga. Spanguolių uogos išaugintos VDU Kauno Botanikos sodo kolekcijoje,

surinktos techninės brandos uogos sutrintos, iš jų išspaustos sultys užšaldy-tos ir iki analizės laikytos šaldiklyje -28oC temperatūroje. Tirti paprastosios spanguolės klonai, atitinkamais metais surinkti: 19 mėginių Žuvinto rezervate (96-ž, 98-ž ir 99-ž), 2 mėginiai Kamanų rezervate (96-k), 3 mėginiai Čepkelių rezervate (98-č), 5 mėginiai įvairiose Ignalinos, zarasų ir kt. Aukštaitijos aukš-tapelkėse (95-a) ir 2 mėginiai Jurbarko raj. aukštapelkėse (97-j). Taip pat tir-tos Estijoje išvestos paprastosios spanguolės veislės: „Kuresoo“, „Soontagana“, „Virussaare“, „Nigula“, „Maima“ bei estiškas klonas Nr. 184; ir veislės, išvestos Rusijoje: „Sazonovskaja“, „Krasa Severa“ ir „Dar Kostromy“.

Metodas. Naudota Shimadzu Prominence LC20AD skysčių chromotografinė įranga

su diodų matricos detektoriumi ir Lab Solutions programine įranga. Atvirkš-


čių fazių kolonėlės: hydrosphere C18 (5µm, 12nm), 150×4.6 I.D. (YMC Co., Ltd., Japan) ir Eclipse XDB-C18 (5µm), 150×4.6 (Agilent, USA). Sulčių mė-ginio paruošimas: 1ml spanguolių sulčių įpilamas į 50 ml matavimo kolbutę ir praskiedžiamas ~30 ml vandens. Gautas praskiestas sulčių mėginys nuskai-drinamas Carrez I (1ml) ir Carrez II (1ml) reagentais. Kiekvieną kartą gerai sumaišoma. Po to praskiedžiama vandeniu iki 50 ml ir vėl gerai sumaišoma. Po 5 min. gautas tirpalas iš pradžių nufiltruojamas per popierinį filtrą, po to – per 0,22 μm porų dydžio membraninį filtrą (Nylon). Tyrimai buvo atlikti dviem pakartojimais, paskaičiuotas vidurkis ir standartinis nuokrypis. Gauti rezulta-tai buvo apdoroti MS Excel ir Xlstat programomis.

Rezultatai. Pirmiausia buvo siekiama parinkti chromatografinės analizės sąlygas,

kurios leistų atskirti obuolių, citrinų ir chino rūgštis. Buvo naudojamos dvi atvirkščių fazių kolonėlės: YMC hydrosphere C18 ir Agilent Eclipse XDB-C18. Nustatyta, kad Agilent Eclipse XDB-C18 kolonėlė nėra tinkama šių organinių rūgščių nustatymui, kadangi organinės rūgštys neatsiskyrė, išėjo viena smaile (1 pav.). Tinkančios organinių rūgščių analizei sąlygos buvo parinktos, nau-dojant YMC hydrosphere C18 kolonėlę: judrioji fazė 20 mM Na2hPO4 bufe-ris, kurio ph acto rūgštimi sureguliuojamas iki 2,8, tėkmės greitis 1,0 ml/min, kolonėlės temperatūra 30oC. Injekcijos tūris: 20 µl. UV detekcijos bangos ilgis: 220 nm.

Parinktomis analizės sąlygomis nustačius organinių rūgščių smailių sulai-kymo laikus, kiekybiniam organinių rūgščių įvertinimui buvo sudarytos ka-libracinės kreivės ir gautos lygtys, pagal kurias toliau buvo apskaičiuojamos spanguolių sulčių organinių rūgščių koncentracijos. Metodo linijiškumas

1 pav. YMC hydrosphere (1) ir Agilent Eclipse XDB C18 (2) kolonėlių palyginimas.

2 pav. Spanguolių sulčių chromotogramos, naudojant YMC hydrosphere C18 kolonėlę: 1 – chino, 2 – obuolių, 3 – citrinų rūgšties smailė.

1

2

1

23


buvo įvertintas naudojant 0,1 proc., 0,5 proc., 1 proc., 2 proc. organinių rūgš-čių etaloninių tirpalų koncentracijas. Tiesiškumui įvertinti apskaičiuotas kore-liacijos koeficientas R2: chino rūgšties 0,9987, obuolių rūgšties 0,9978 ir citrinų rūgšties 0,9996.

Toliau buvo tiriama organinių rūgščių kiekybinė sudėtis 40 spanguolių uogų sulčių mėginių. Chino rūgšties koncentracija buvo nuo 0,38 proc. (99-Ž-17 mėginyje) iki 1,33 proc. (96-Ž-03 mėginyje), obuolių rūgšties nuo 1,44 proc. (99-Ž-17) iki 4,33 proc. (96-K-04), citrinų rūgšties nuo 1,08 proc. (95-A-03) iki 5,43 proc. (96-K-19). Vidutinė nustatyta organinių rūgščių koncentracija: chi-no – 0,77± 0,12%, obuolių – 2,65±0,65 proc., citrinų – 3,28±1,02 proc. Atlikus hierarchinę klasterinę analizę, pagal organinių rūgščių sudėtį 40 paprastosios spanguolės uogų sulčių mėginių sudarė 4 klasterius: 1-ą klasterį sudaro 10 na-rių, 2-ą 17 narių, 3-ą 4 nariai, 4-tą 9 nariai (3 pav.).

3 pav. Paprastosios spanguolės Vaccinium oxyccocos klonų ir veislių dendrograma, sudaryta įver-tinant chino, obuolių ir citrinų rūgšties kiekį sultyse.

literatūra[1] Flores, P., hellín, P., Fenoll, J. Food chemistry , Elsevier, 2012, 1049–1054.[2] Gallander, J. The Science Workbook: Student research Projects in Food-agriculture

Natural resources, college of agriculture, Ohio State University , 1985.


BIOlOGINIų TEpaMųJų MEDŽIaGų TRIBOlOGINIų SavYBIų TYRIMaS

M. pinkauskas1, J. padgurskas2

1 Kauno technologijos universitetas2 aleksandro Stulginskio universitetas

Naftos produktų paklausa pasaulyje kiekvienais metais vis didėja. Moksli-ninkai pranašauja, jog naftos ištekliai žemės gelmėse sparčiai senka. Todėl reikia galvoti apie alternatyvas, kurios pakeistų iki šiol sėkmingai naudojamus naftos produktus. Viena alternatyvų – biologinės tepamosios medžiagos. Tai augalinės (saulėgrąžų, alyvuogių ir t.t. aliejai) arba gyvulinės ( riebalai, gyvūnų taukai) kil-mės medžiagos, kurios pasižymi puikiomis tepamosiomis savybėmis. Šios me-džiagos yra priskiriamos prie atsinaujinančių žaliavų, todėl nereikės jaudintis, kad šių medžiagų resursai vieną dieną išseks.

Tyrimo tikslas: ištirti karšto spaudimo būdu gautų rapsų aliejų tribologines savybes ir nustatyti, kuri iš trijų rapsų aliejų rūšių galėtų būti naudojama pramo-niniams tikslams, siekiant pakeisti mineralines alyvas.

Tyrimų metodikaTyrimo metu buvo naudotos Lietuvoje išaugintos trijų skirtingų veislių žie-

minių rapsų derlius: SUNDAY, CULT (E modifikacija) ir OLANO. Naudojantis karšto spaudimo technologija, buvo išgautas trijų skirtingų rūšių rapsų aliejus. į kiekvieną bandinį buvo dedama Lubrizol firmos biologinių alyvų priedų: Atiok-sidanto (5150C) ir dilimą slopinančių priemaišų (5399). į rapsų aliejų šių prie-maišų buvo dedama, pagal gamintojo rekomendacijas t.y. antioksidanto 0,3 %, o antidiliminio priedo 2 %. Priedai buvo su rapsų aliejumi ir išmaišomi magnetine maišykle TK22 Technokartell.

Visų rūšių rapsų aliejai buvo tiriami pagal ASTM D5183 standartą, naudo-jantis trinties mašina MAST - 1. Bandymų metu buvo naudojami 12,7 mm skers-mens 100Cr6 plieniniai rutuliai .Rutuliai buvo nuplaunami ultragarsinėje vone-lėje. Kiekviena rapsų aliejų rūšis buvo bandoma prie dviejų skirtingų apkrovų:


150N ir 300N. Ant rutulių nudilusios dėmės skermuo buvo išmatuotas optiniu mikroskopu Nikon Eclipse TS100/TS100F, o paviršiaus šiurkštumas buvo išma-tuotas profilometru MahrSurf XR 20. Žieminių rapsų aliejų rūgštingumas buvo nustatytas pagal LST EN ISO 660 standartą.

Tyrimo rezultataiNaudojantis trinties mašina MAST – 1 buvo ištirtos visų trijų veislių rap-

sų aliejus. Tyrimų metu gautos trinties momentų diagramos, iš kurių buvo iš-rinkti duomenys ir pateikti 1 lentelėje. Mikroskopo pagalba buvo išmatuotos nudilusių dėmelių plotis ant rutuliukų, o rezultatai pavaizduoti 2 diagramoje.

Naudojantis 1 lentelės duomenimis, pastebėta, kad tyrimų metu naudoti priedai pagerino rapsų aliejų tribologines savybes. Geriausiai biologinių alyvų priedus absorbavo Sunday veislės rapsų aliejus: vidutinis trinties momentas su-mažėjo labiausiai, lyginant su visais rezultatais, o trinties koeficientas sumažėjo 14,14 %, lyginant su bandymu be priedų. Blogiausiai biologinės alyvos priedus įsisavino Cult veislės rapsų aliejus.

Rapsų aliejaus veislė Vidutinis trinties momentas, mNm

Maksimali trinties momento reikšmė, mNm

Vidutinis trinties koeficientas

Temperatūrų skirtumas,

RA Sunday 150N 54,0 64,9 0,092 29,2

RA Sunday AO+AD 150 N 46,5 56,2 0,079 29,5

RA CultE 150N 55,2 68,2 0,094 33,3

RA CultE AO+AD 150N 53,2 62,2 0,091 27,5

RA Olano 150N 56,1 67,9 0,096 30,9

RA Olano AO+AD 150N 49,1 54,1 0,084 30,8 1 lentelė. Rapsų aliejų veislių, tribologinių bandymų rezultatų suvestinė. Naudota apkrova - 150N. RA – rapsų aliejus; AO – antioksidantas; AD – antidiliminis priedas.

Bandymų metu ant rutuliukų susidarę nudilimo pėdsakai. Matavimų re-zultatai pateikti 2 diagramoje. Remiantis šia diagrama, galima teigti, kad nau-doti biologinių alyvų priedai ženkliai sumažino nudilusios dėmės skersmenį. Didžiausias nudilusios dėmės sumažėjimas pastebėtas Sunday veislės rapsų aliejuje. Nudilimo pėdsako skersmuo sumažėjo net 62,85 %, lyginant su Sun-day veislės rapsų aliejumi be priedų.


2 diagrama. Vidutinių nudilusių pėdsakų skersmenų lentelė prie 150N apkrovos. RA – rapsų alieju; AO– antioksidantas; AD – antidiliminis priedas

Išvados• Biologinių tepamųjų medžiagų priedai ženkliai pagerina rapsų aliejų

tepamąsias savybes ir padidina atsparumą dilimui.• Skitingų veislių rapsų aliejus pasižymi skirtingomis tepamosiomis sa-

vybėmis.• Rapsų aliejus gali būti naudojamas pramonėje kaip ekologiška ir aplin-

kai draugiška biologinė tepamoji medžiaga mažinanti trintį.

literatūra[1] Frank D. Gunstone. The chemistry of oils and Fats: Sources, composition, Properties

and Uses. Blackwell Publishing Ltd. 2000. 307 p.[2] J. Padgurskas, R. Kreivaitis, V. Jankauskas, P. Janulis, V. Makarevičienė,

S.Asadauskas, L. Miknius. antiwear properties of lard methyl esters and rapeseed oil with comercial ashless additives. MEChANIKA. 2008. 67 – 72p.


pOlIMERų TURINČIų ElEkTRONIŠkaI IzOlIUOTUS aRIlkaRBazOlų ElEkTROFORUS

SINTEzĖ IR ChaRakTERIzavIMaS

D. Rasymaitė1, S. Grigalevičius1


Organiniai polimeriniai puslaidininkiai yra plačiai naudojami organiniuo-se šviestukuose [1, 2]. Polimeriniai puslaidininkiai pramonėje sintetinami įprastiniuose reaktoriuose, jų sluoksniai dažniausiai formuojami liejimo būdu iš tirpalų, o savybės gali būti keičiamos modifikuojant monomerus. Praktikos metu buvo susintetinti polimerai, turintys elektroniškai izoliuotus arilkarba-zolų elektroforus, kurie gali būti naudojami kaip polimeriniai puslaidininkiai organiniuose šviestukuose. Monomerų ir polimerų struktūros pateiktos 1 schemoje.

Ar:

1 schema. Di-(trifluormetilfenil)-substituotus karbazolilfragmentus turinčių polimerų sintezės schema

Di-(2-trifuormetilfenil)-substituoto karbazolo monomeras, di-(3-trifuormetilfenil)-substituoto karbazolo monomeras, di-(4-trifuormetilfenil)-substituoto karbazolo fragmentus turintys monomerai buvo polimerinti ka-tijoninės polimerizacijos būdu, naudojant boro trifluorido ir dietilo etero kompleksą kaip iniciatorių. Polimerizacijai įvykus, gauta medžiaga supilama

N

O

Ar

Ar

N

Ar

Ar

*O* n

F

FF

*

F

FF

*

F

FF

*


į metanolį, kad išsėstų, tuomet nufiltruota ir ekstrahuota naudojant Soksleto aparatą. Po ekstrahavimo gautieji polimerai išdžiovinti.

Taip pat buvo susintetinti tarpiniai junginiai, kurie bus naudojami tikslinių polimerinių puslaidininkių sintezei. Sintezės eiga pavaizduota 2 schemoje. Da-rinys 1 bus panaudotas modelinių junginių sintezei.

2 schema. 3-Fenil-6-jod-9-etilkarbazolo (1) ir 3-fenil-6-jod-9-(3-metiloksetan-3-il)metilkarba-zolo (2) sintezės schema

Pirmoje sintezės stadijoje, karbazolą jodinant acto rūgštyje, naudojant KI ir KIO3, buvo gautas 3,6-dijod-9h-karbazolas. Vėliau, jį alkilinant brometanu verdančiame acetone, gaunamas 3,6-dijod-9-etilkarbazolas. Šiam reaguojant pagal Suzuki reakcijos mechanizmą su fenil boro rūgštimi šarminėje terpėje ir esant tarpfaziniam katalizatoriui, gaunamas 3-fenil-6-jod-9-etil-karbazolas. Tarpinis junginys (2) monomero sintezei gaunamas 3,6-dijod-9h-karbazolui reaguojant su 3-(brommetil)-3-metiloksetanu šarminėje terpėje. Pirmiausiai sintetinamas 9-(3-metiloksetan-3-il)metilkarbazolas. Šiam pagal Suzuki reak-cijos mechanizmą reaguojant su fenilboro rūgštimi, gaunamas 3-fenil-6-jod-9-(3-metiloksetan-3-il)metilkarbazolas. Junginių struktūros buvo patvirtin-tos 1h BMR spektrais. Jie bus panaudoti kituose sintezės etapuose.

literatūra[1] Chang G., Leung M, Chuang Ch., hsieh K., Lee J., Chang Y., Polymer 54, 2013,

3548-3555.[2] Perepichka I., Perepichka D., Meng h., Wudl F., Advanced Materials, 2005, 17,

2281-2305.

HN H

N

I

I

N

I

I

N

IKI,KIO3 C2H5Br

C6H7BO2

1

C6H7BO2

N

I

I

O

N

I

OC5 H

9 BrO

2


aRMUOTO lENGvOJO BETONO SUDĖTIES EkSpERIMENTINIaI IR TEORINIaI TYRIMaI

D. Rumšys1, D. Bačinskas1


Lengvasis betonas jau daugelį metų plačiai taikomas įvairių pastatų atitva-rinėms konstrukcijoms, pasižyminčiomis geromis šiluminėmis ir akustinėmis savybėmis bei mažu svoriu. Vis dėlto, dėl pernelyg mažo stiprio šio betono panaudojimas laikančiosioms konstrukcijoms ilgą laiką buvo ribotas. Tobulė-jančios technologijos ir medžiagos iš esmės pakeitė lengvojo betono savybes, kurios dažnai yra tokios pat, o kartais ir pranašesnės lyginant su įprastuoju betonu, o tūrio svoris iki 40 % mažesnis [1, 2]. Dėl mažesnio konstrukcijų nuo-savo svorio, ženkliai sumažėja medžiagų poreikis visiems statinio konstrukci-niams elementams. LMT remtos mokslinės praktikos metu buvo užsibrėžtas tikslas sukurti lengvojo betono mišinį, kurio tankis būtų mažesnis nei 2000 kg/m3 (įprasto betono tankis ~2400 kg/m3), o stipris gniuždant po 28 parų ne mažesnis kaip 40 MPa. Sukurtas mišinys vėliau bus naudojamas tolimesniuose armuoto lengvojo betono eksperimentiniuose ir teoriniuose tyrimuose.

Lengvojo betono mišinio kūrimas pradėtas atliekant lengvojo betono sude-damųjų dalelių, tokių kaip keramzito, smėlio, cemento, malto kvarcinio smėlio, mikrosilicio ir metakaolino piltinio tankio, granuliometrijos ir įmirkio tyri-mus. Po to buvo atlikti 9 sklidumo bandymai, siekiant parinkti tinkamą super-plastiklį ir jo kiekį procentais nuo cemento masės [4] (1 pav.). Vėliau buvo ku-riamas įmanomai stipresnis matricos mišinys. Viso buvo išbandyti 12 skirtingų matricos mišinių sudėčių juos išbandant lenkimui (48 prizmės 160x40x40) ir gniuždymui (96 prizmių puselės) po 7 ir 28 parų [3]. Vėliau pasirinkus tinka-miausią matricos mišinį pridedant lengvąjį užpildą (2 pav., a) buvo išbandyta 10 lengvojo betono mišinių gniuždant (2 pav., b) po 7 ir 28 parų (1 lentelė).


1 pav. Matricos mišinių sklidumo priklausomybės nuo laiko grafikai

a) b)2 pav. a) Keramzitas Leca S 2-4mm naudotas kaip lengvasis užpildas, b) lengvojo betono stiprio gniuždant bandymas

1 lentelė. Lengvojo betono mišinių bandymų rezultatai

BandiniaiVidutinė irimo apkrova,

kNVidutinis stipris gniuždant, MPa Neišdžiovintų bandinių tankis, kg/m³

Po 7 parų Po 28 parų Po 7 parų Po 28 parų Po 7 parų Po 28 parųK1 124,57 132,41 24,62 26,06 1940,6 1685,9K2 141,48 151,58 28,11 29,97 2008,2 1775,2K3 157,15 120,29 31,05 23,86 1884,2 1747,2K4 - 350,5 - 71,5 - 1902,32K5 - 319,4 - 65,2 - 1880,67K6 - 238,5 - 48,7 - 1803,12K7 - 317,1 - 64,7 - 1945,31K8 - 306,5 - 62,6 - 1920,26K9 285,7 - 58,3 - 1910,0 -K10 280,7 - 57,3 - 1917,3 -


Atlikus bandymus, buvo gautas lengvojo betono mišinys, kurio neiš-džiovintas tankis siekia 1910 kg/m3, o vidutinis stipris gniuždant po 7 parų 58,3 MPa (po 28 parų K9 ir K10 bandiniai bus išbandyti greitu laiku). Moksli-nės praktikos metu buvo pasiekti pagrindiniai tikslai ir sukurtas lengvojo be-tono mišinys, kuris bus naudojamas tolimesniuose armuoto lengvojo betono teoriniuose ir eksperimentiniuose tyrimuose.

literatūra[1] Neville A. M. Properties of concrete. Fourth and Final edition. Pearson Education,

harlow. 2000 m. 844 p.[2] Kumar Mehta P., Paulo Monteiro J.M. concrete. Microstructure, Properties, and

Materials. McGraw-hill, New York. 2006 m. 659 p.[3] LST EN 196-1. cemento bandymų metodai. 1 dalis. Stiprio nustatymas. Lietuvos

standartizacijos departamentas. Vilnius, 2007 m. 31 p.[4] LST EN 12706. Klijai. Hidraulinio kietėjimo grindų glaistų bandymo metodas.

Sklidumo nustatymas. Lietuvos standartizacijos departamentas. Vilnius, 2000 m. 5 p.


NaFTOS SklaIDOS ĮvaIRIUOSE DIRvOŽEMIUOSE TYRIMaS

J. Skierutė1, a. Žukauskaitė1

1Klaipėdos universitetas

problemos aktualumas. Pajūrio zona ypač jautri antropogeniniam povei-kiui. Paplitusi gavyba, perdirbimas, transportavimas ir naftos bei jos produktų panaudojimas, kelia vis didesnį pavojų dirvožemio užterštumui naftos anglia-vandeniliais. Taršos produktai į dirvožemį dažnai patenka avarijų metu, gabe-nant juos autotransportu, geležinkeliais ar laivais, dėl to išsiliejimo vietą sunku nuspėti [1].

Užterštas dirvožemis netenka natūralių savybių, todėl turi būti valomas, nes nafta ir naftos produktai pavojingi aplinkai, gali užteršti gruntinius vandenis. Nafta užterštas dirvožemis yra netinkamas žemės ūkiui, gyvenamųjų teritorijų ar rekreacinės paskirties rengimui. Dirvožemio tarša gali sukelti didžiulių eko-nominių nuostolių [2] todėl, kad nafta ir naftos produktai migruoja į gilesnius sluoksnius didindama savo taršos arealą [3]. Tam kad būtų parinktas tinkamas valymo būdas tiek ekonominiu, tiek ekologiniu požiūriu reikia atsižvelgi į naftos sklidimą lemiančius veiksnius ir parinkti geriausią taršos šalinimo būdą [1]

Darbo tikslas: ištirti žaliavinės naftos sklaidą skirtingos granuliometrinės su-dėties dirvožemiuose.

Darbo metodika. Eksperimento metu buvo vertinama kaip skirtinguose dir-vožemiuose (smėlyje ir priemolyje), vyksta žaliavinės naftos sklaida drėgnuose (panaudoti duomenys iš hidrometeorologijos tarnybos) ir nedrėkinamuose dir-vožemiuose. Atlikus smėlio ir dirvožemio granuliometrinę analizę, buvo išskirta dominuojanti frakcija (350 µm), kuri naudojama eksperimente. Tyrimams buvo suprojektuoti vertikalūs - (1,1 m ilgio ir 0,2 m diametro) ir horizontalūs stendai (1x0,3x0,3 m). Žaliavinės naftos išsiliejimui vandens paviršiuje imituoti panau-dota 15 g/kg sauso dirvožemio naftos. Eksperimentas buvo atliekamas 8 savaites. Mėginiai imami iš vertikalių talpų: 0,10; 0,30; 0,60 ir 0,90 m gylyje, iš horizonta-


lių: centre (0,50 m) ir iš abiejų pusių 0,15; 0,30 ir 0,50 m atstumu. Buvo nustati-nėjamas ištekėjusio eliuato kiekis, naftos koncentracija (dujiniu chromatografu ShIMADzU-2010 su FID detektoriumi), dirvožemio drėgmė, eliuate - organi-nės anglies ir azoto koncentracija (ShIMADzU TOC-VCSh).

Darbo rezultatai. Nagrinėjant eksperimento metu gautus rezultatus matyti, kad didžiausia žaliavinės naftos koncentracija visuose stenduose nustatyta iki 10 cm gylyje, t.y. nuo 12,02 iki 20,95 g/kg sauso dirvožemio. Tyrimo eigoje galime pastebėti (1 pav.) 10 cm gylyje koncentracijos mažėjimą smėlio dirvožemiuose. Analizuojant duomenis pastebima, kad drėkinamame smėlyje naftos koncentra-cija 90 cm gylį pasiekė pirmą eksperimento dieną (8,22 g/kg), vėliau naftos kon-centracija sumažėjo iki 0,60g/kg (į filtratą pateko 5,79 g/kg).

1 pav. Vertikaliuose smėlio dirvožemių stenduose naftos koncentracija mėginių ėmimo gyliuose g/kg sauso dirvožemio: a) nedrėkinamas, b) drėkinamas smėlis

Nedrėkintame priemolyje (2 pav.) naftos koncentracija 10 cm gylyje nusta-tyta nuo 20,82 iki 13,76 g/kg sauso dirvožemio, o kituose gyliuose koncentracija buvo nežymi, ir siekė iki 0,3g/kg sauso dirvožemio.

2 pav. Vertikaliuose priemolio dirvožemiuose naftos koncentracija mėginių ėmimo gyliuose g/kg sauso dirvožemio: a) nedrėkinamas priemolis, b) drėkinamas priemolis


Išvados. Remiantis eksperimento rezultatais nustatyta, kad drėkinamose dirvožemiuose naftos sklaida yra didesnė, nei nedrėkintuose dirvožemiuose. Iš-siliejus smėlyje naftai į taršą reikia reaguoti operatyviai, nes nafta gali užteršti gruntinius vandenis (ypač lietingu oru), tuo tarpu priemolyje tarša iki gruntinių vandenų neprieina, siekia iki 0,2 g/kg sauso dirvožemio.

Manoma, kad eksperimento metu sukurtos sąlygos leido nustatyti smėlio ir priemolio dirvožemiuose naftos sklaidą įvairiuose gyliuose, kas leistų parinkti taršos šalinimo metodą.

literatūra[1] Tahhan, R.A., Ammari, T.G., Goussous, S.J., Al-Shdaifat, h.I. Enhancing the

biodegradation of total petroleum hydrocarbons in oily sludge by a modified bioaugmentation strategy. international Biodeterioration & Biodegradation, 2011, 65, p. 130 -134.

[2] Chien, Y., 2012. Field study of in situ remediation of petroleum hydrocarbon contaminated soil on site using microwave energy. Journal of Hazardous Materials, 199–200, pp.457–461.

[3] Yanxun, S., Yani, W., hui, Q., Yuan, F., 2011. Analysis of the Groundwater and Soil Pollution by Oil Leakage. Procedia environmental Sciences, 11, p.939 – 944.


CIaNOGRUpES TURINČIų kaRBazOlO JUNGINIų SINTEzĖ IR SavYBIų TYRIMaS

E. Skuodis1, J. Simokaitienė1, J. Ostrauskaitė1

1Kauno technologijos Universitetas

Šiuo metu organiniai puslaidininkiai jau yra naudojami gaminant lanksčius vaizduoklius, fotojutiklius ir kitus prietaisus. Lyginant su neorganiniais puslaid-ininkiais, organiniai yra mažiau stabilūs ir dar nepakankamai ištirti. Organinių puslaidininkių privalumai – mažesnė kaina, lankstumas, gamybos paprastumas.

Optoelektroniniams prietaisams gaminti gali būti naudojami konjuguotieji polimerai bei mažamolekuliniai junginiai. Konjuguotieji polimerai naudojami gana seniai (pvz.: poliacetilenas), tačiau jie turi trūkumų, kurių svarbiausias – nepakankamas stabilumas. Taip pat dauguma jų pasižymi tik skyliniu lai-dumu. Mažamolekulinių organinių medžiagų įvairovė yra didelė, šie junginiai stabilesni, be to juos lengva modifikuoti. Modifikuo-jant mažamolekulinius junginius galima gauti bipo-lines medžiagas. Bipolinės medžiagos – tai medžiagos, pasižyminčios ir skyliniu, ir elektroniniu laidumu [1-4].

1 pav. Susintetintų junginių 1 – 4 struktūros.

N

N CN

NC

N

N

NC

CN

N

CN

NC

N

CN

1 2

3 4


Šio darbo metu buvo susintetintos keturios naujos bipolinės mažamolekulinės medžiagos. Siekiant gauti bipolinius junginius, buvo susintetinti karbazolo darin-iai turintys cianogrupes. Susintetinti junginiai yra kristaliniai.

Di-(4-cianofenil)-(9N-etil-3-karbazolil)-aminas (1) ir di-(2-cianofenil)-(9N-etil-3-karbazolil)-aminas (2) buvo gauti, aminokarbazolui reaguojant su cianofenilbromidu. Sintezė vykdyta pagal modifikuotą Ullman kopuliavimo reakcijos metodiką, katalizatoriumi naudojant vario (I) jodidą. Reakcija vyk-dyta dimetilformamide 150°C temperatūroje 24 val.

3,6-Di-tretbutil-9N-(2,2-diciano-4-vinilfenil)-karbazolas (3) gautas, naudojant Knoevenagel kondensacijos reakciją, iš 3,6-di-tretbutil-9N-(4-formilfenil)-karbazolo ir malononitrilo. Katalizatoriumi naudotas kalio tret-butoksidas, reakcija vykdyta izopropanolyje 24 val. virimo temperatūroje.

3,6-Di-tretbutil-9N-(2-(2‘-ciano-4-bifeniletil)-karbazolas (4) gautas, ditretbutilkarbazolui reaguojant su 4-brometil-2‘-cianobifenilu. Reakcija katalizuota kalio hidroksidu ir tetrabutilamonio hidrogensulfatu, vykdyta ac-etone 56°C temperatūroje 2 val.

Susintetintų junginių struktūra patvirtinta 1h ir 13C branduolių mag-netinio rezonanso (BMR), infraraudonųjų spindulių bei masių spektros-kopijos metodais. Optinės savybės ištirtos UV – regimosios šviesos absorb-cijos bei fluorescensijos spektroskopijos metodais. Terminės savybės ištirtos diferencinės skenuojamosios kalorimetrijos metodu. Elektrocheminės savybės tirtos ciklinės voltamperometrijos metodu.

literatūra[1] h. Chen ir kt. organic electronics 2012, 13, 2671-2681;[2] Morin J. –F. ir kt. Macromol. rapid commun. 2005, 26, 761-778;[3] Lee Ch. W. ir kt. organic electronics 2013, 14, 1009-1014;[4] Li Sh.–F. ir kt. tetrahedron letters 2012, 53, 3425-3428


DaUGIakRITERINĖ FOTOElEMENTų SISTEMų aNalIzĖ TaRpTaUTINIU MaSTU

G. Straukaitė1, B. azzopardi1, v. Matulaitis1, E. a. Martinez-Cesena2 1 Kauno technologijos universitetas

2 Mančesterio universitetas

Darbas apima įvairių regionų finansinės paramos bei elektros sunaudojimo duomenų kaupimą ir siūlo vertinimo modelius, kurie nurodo, kaip geriausiai pa-sirinkti alternatyvius scenarijus, susijusius su Europos šalimis, kuriose bus eks-ploatuojama nustatyto dydžio fotoelementų sistema, įvertinant technologijas ir realias galimybes. Analizė apima metodiką, kuri tiria PV projektų realias galimy-bes ir parodo, kaip finansinė parama keitė rinką [3].

Kadangi kai kuriuos parametrus yra labai sudėtinga išmatuoti, reikia nusta-tyti tam tikras prielaidas, t.y. pastovias reikšmes. Šiame darbe fotoelementų sis-temos pasirinktas dydis atitinka 12 modulių ir 3 kWp galią. Žinant, kad modulių naudingumo koeficientas einant laikui vis mažėja, priimta sąlyga, kad po 25 metų investuotojams sistema neš ženkliai mažiau pelno, o po 30 metų taps beveik ne-beaktyvi. Taip pat atsižvelgiant į ilgus laiko tarpus buvo nustatyta infliacijos sparta – 3 proc. bei priimta, jog fotoelementų sistemų rinkos kainos bus mažina-mos kasmet po 10 proc. Norint išsiaiškinti, koks būtų grynasis pelnas atskai-čius mokesčius, elektros kainos sumažintos 60 proc., o skliausteliuose (1 lentelė) paliktos realios jų vertės.

1 lentelė. Alternatyvūs scenarijai su prielaidomis

Prielaidos FIT (€)Elektros

kainos(€)Elektros pardavimo

kaina (€)Subsidijos

Pagamintos elektros sunaudojimo santykis

Tinklų išskirtas CO2 kiekis (kg/kWh)

Panašumas Scenarijus

A1 0,2443 - - 0% 0,461 WA2 0,2443 - - 50% 0,461 BLA3 0,2443 - - 100% 0,461 BA4 0,16 0,05 - 0% 0,457 WA5 0,16 0,05 - 50% 0,457 BLA6 0,16 0,05 - 100% 0,457 BA7 - 0,17 - 0% 0,360 WA8 - 0,18 - 50% 0,360 BLA9 - 0,19 - 100% 0,360 B

A10 - - 40% 0% 0,360 WA11 - - 40% 50% 0,360 BLA12 - - 40% 100% 0,360 BA13 0,3415 - - 0% 0,790 WA14 0,3415 - - 50% 0,790 BLA15 0,3415 - - 100% 0,790 BA16 0,084 - - 0% 0,790 WA17 0,084 - - 50% 0,790 BLA18 0,084 - - 100% 0,790 BA19 0,17 0,17 50% 0% 0,872 WA20 0,17 0,17 50% 50% 0,872 BLA21 0,17 0,17 50% 100% 0,872 BA22 0,16 0,16 50% 0% 0,872 WA23 0,16 0,16 50% 50% 0,872 BLA24 0,16 0,16 50% 100% 0,872 B

0,072 (0,180)Malta

(integruota pastatuose)

0,072 (0,180)Malta

(įmontuota žemėje)

0,1048 (0,262)Danija

(komercinis sektorius)

0,0512 (0,128)Prancūzija (integruota pastatuose)

0,0512 (0,128)Prancūzija (įmontuota

žemėje)

0,0988 (0,247) Vokietija

0,0596 (0,149)Jungtinė Karalystė

0,1048 (0,262)Danija

(privatus sektorius)










0,072 (0,180)Malta


0,072 (0,180)Malta


0,1048 (0,262)Danija




žemėje)

0,0988 (0,247) Vokietija


0,1048 (0,262)Danija


Surinkti duomenys (1 lentelė) alternatyviems scenarijams, kurie atspindi dabartinę situaciją Europoje. Kiekvienas scenarijus sudarytas taip, kad atitiktų tam tikros šalies politiką. Kiekvienai šaliai priklauso trys skirtingi scenarijai, išdėstyti ekonominio naudingumo tvarka nuo blogiausio iki geriausio (W – blogiausias, BL – tarpinis/bazinis, B – geriausias variantai), kurie skiriasi pa-gamintos energijos sunaudojimo ir parduotos energijos santykiu. Taip pat pir-moje lentelėje pateikiami pagamintos galios (FIT) [5,2], parduotos energijos pardavimo tarifai bei elektros kainos [4] nagrinėjamose šalyse.

2 lentelė. Pavyzdiniai rezultatai

Surinkti duomenys buvo naudojami apskaičiuojant įvairius ekonominius ir aplinkosauginius kriterijus (2 lentelė): C1 – grynoji dabartinė vertė (NPV), C2 – investicijos grąžinimo sparta (IRR), C3 – investicijos atsipirkimo laikotarpis (PBT), C4 – sutaupyto CO2 kiekis. Taip pat buvo skaičiuojama ir C5 – sudėtinė instaliuota fotoelementų sistemų galia šalyje ir C6 – bendras grynasis pelnas, ta-čiau šie skaičiai dar yra tikslinami. Kadangi kiekvienoje šalyje saulės apšvieta pri-klauso nuo geografinės padėties bei klimato zonos, rezultatai buvo paskaičiuoti trims skirtingoms apšvietoms: 800 kWh/metus, 1200 kWh/metus ir 1700 kWh/metus.









0,072 (0,180)Malta


0,072 (0,180)Malta


0,1048 (0,262)Danija




žemėje)

0,0988 (0,247) Vokietija


0,1048 (0,262)Danija


NPV (€) IRR (%) PBT (metai) CO2 (kg/kWh)

Prielaidos C1 C2 C3 C4A1 5413.53 12,8834 9 0.3895A2 5413.53 12,8834 9 0.3963A3 5413.53 12,8834 9 0.4084


1 diagrama

Rezultatai apskaičiuoti visiems alternatyviems scenarijams ir įrašyti į ELECTRE III-IV programą [1], kuri nuo geriausio iki blogiausio išdėlioja vi-sus scenarijus schemoje (1 diagrama). Iš galutinių rezultatų matome, jog A14 ir A15 (Prancūzijos scenarijus) yra vienos iš geriausių alternatyvų dėl aukštų FIT tarifų ir mažų elektros kainų. Iš A21 matome, jog labai palankios sąlygos yra ir Maltoje, tačiau tik tokiu atveju, jei generuojama elektra nėra parduoda-ma. Diagrama taip pat rodo, jog A13, A19, A06 yra atitinkamai ekvivalentūs A23, A03, A22, todėl kuri alternatyva bus pasirinkta šiuo atveju priklausys nuo investuotojų.

literatūra[1] Azzopardi, B., Martínez-Ceseña, E. A., Mutale, J. „IET Renewable Power Generation“,

straipsnis „Decision support system for ranking photovoltaic technologies“ [2013 03 20].

[2] Mendoca, M. „Feed-in Tariffs: accelerating the deployment of renewable energy“, leidykla „Earthscan“, [2007], 150 psl.

[3] Laird, F. N. „Solar energy, technology policy, and institutional values“, leidykla „Cambridge University Press“, [2006 12 14], 268 psl.

[4] http://www.iiea.com/blogosphere/household-electricity-prices-in-the-eu?gclid=CLnovvvvx7gCFa7JtAodwDkAJA.

[5] „PVPS annual report – implementing agreement of photovoltaic power systems“ [2000-2012].


SaTElITINIų palYDOvų DUOMENų INTEGRavIMaS Į aplINkOS MONITORINGO

SISTEMą

a. Strėlkutė1, v. Bolutienė1


Valstybinės aplinkos monitoringo 2011–2017 metų programos priemo-nėmis siekiama įgyvendinti Nacionalinėje darnaus vystymosi strategijoje nu-matytus tikslus vystyti ūkio plėtrą, nepabloginant bendros aplinkos kokybės, išsaugant sveiką ir švarią aplinką visuomenei bei mažinant gamtos vertybių de-gradavimo pavojų. Šiuo metu vis daugiau yra naudojami nauji aplinkos stebė-jimo ir tyrimo metodai, vienas iš jų –satelitinių palydovų taikymas. Palydovų gauti duomenys leidžia sėkmingai kurti tarpvalstybines informacijos sistemas, kurių pagrindinis tikslas – rizikos kompleksinis vertinimas. Taikant palydovų siunčiamą informaciją tiriamas biogeninių (azoto ir fosforo) medžiagų ir kitų teršalų patekimas į jūras. Nustatyta, kad apie pusė viso suminio azoto bei apie 10 proc.fosforo patenka iš atmosferos į jūros vandenis. Tai susiję su iškastinio kuro ir biomasės deginimu, taip pat su miškų kirtimais bei jų gaisrais, trans-porto intensyvumo padidėjimu ir kt. Iki šiol mažai žinoma apie aplinkos ore esančių teršalų poveikį paviršiniams vandens telkiniams ir jų indėlį užtaršai.

Tyrimų metu buvo naudojami ilgalaikiai (2001–2011 metų) Valstybinio aplinkos monitoringo Vandens būklės vertinimo duomenys, siekiant nustatyti sąsajas su oro teršalų apkrovomis 3-juose Lietuvos pasirinktuose regionuose – Kauno, Utenos, Klaipėdos, dėl jų didžiausio/mažiausio užterštumo pastarai-siais metais. Tyrimui pasirinktos aukščiau minėtų regionų upės ir ežerai su ne-pertraukiamą duomenų eile. Analitinių tyrimų metų buvo vertinamos priklau-somybės tarp oro teršalų – kietųjų dalelių, anglies monoksido, azoto oksidų ir vandens teršalų – skendinčių medžiagų, nitritų. Atliktas satelitinių duomenų panaudojimo galimybių vertinimas naudojant faktinius stebėjimų duomenys ir geostacionarių palydovų temperatūros duomenis.


Duomenys apdorojami naudojant programas StatiStica bei MS office exell programų paketus. Tyrimų metu vertinamos aprašomosios statistikos charakteristikos, nustatomas duomenų eilių normališkumas taikant Kolmo-gorovo-Smirnovo bei Šapiro-Vilko kriterijus, jų reikšmingumo lygmuo, atlie-kama regresinė analizė bei apskaičiuojami duomenų koreliacijos koeficientai, vertinamas jų reikšmingumas pagal Fišerio ir Studento kriterijus bei tiesinių regresijos lygčių reikšmingumas [1, 2].

Tyrimų duomenys rodo, kad didžioji dalis užtaršos, susidarančios didžiuo-siuose Lietuvos miestuose įtakoja ir kitus, mažiau užterštus Lietuvos regionus (stipri koreliacija nustatyta virš 62 proc. nagrinėtų atvejų).

Nagrinėjami 1 lentelėje pateikiami ilgalaikės kietųjų dalelių metinės ap-krovos (t) ir skendinčių medžiagų (mg/l) upių vandenyje sąsajos, skaičiuojant Spermano koreliacijos koeficientų reikšmės.

1 lentelė. Kietųjų dalelių ore ir skendinčių medžiagų upėse sąsajosUpė (vandens paėmimo

stoties Nr.) Koreliacijos koeficientas Reikšmingumo lygmuo p

Šyša (R20) 0,1084 0,751Bartuva (R78) 0,2852 0,395

Veiviržis (R294) 0,5428 0,084Akmena-Danė (R77) 0,7020 0,016

Iš lentelės duomenų matyti, kad Akmena–Danė upės užtarša skendinčio-mis medžiagomis statistiškai reikšmingai priklauso nuo į aplinkos orą išmeta-mų kietųjų dalelių kiekio. Koreliacijos koeficiento reikšmė rodo, kad parame-trų tarpusavio priklausomybė yra stipri.

2 lentelėje pateikta azoto oksidų ore ir biogenų upėse (NO2-N) sąsaja.

2 lentelė. Azoto oksidų kiekio ore ir nitritų upėse sąsajos

Upė Koreliacijos koeficientas Reikšmingumo lygmuo pŠyša (R20) 0,170 0,615

Bartuva (R78) 0,180 0,596Veiviržis (R294) 0,612 0,045

Akmena-Danė (R77) 0,132 0,700

Iš pateiktos lentelės matome, kad azoto oksidų ore didžiausia sąsaja yra su Veiviržio upėje esančiais nitritais, kitose upėse sąsaja yra nežymi. Tikslesniam vertinimui yra naudojama bendrojo azoto ir azoto oksidų regresinė analizė.


Kadangi duomenys pasiskirstę pagal normalųjį skirstinį [3] bei esant minė-tai sąsajai, atliekama regresinė analizė, norint nustatyti tiesinę funkciją, pagal kurią kinta teršalų kiekis. Nustatyta formulė, pagal kurią kinta nitritų kiekis Veiviržio vandenyje:

(1)

Čia:y – nitritų koncentracija (mg/l) Veiviržio upėje;x – azoto oksidų metinė apkrova (t).

Naudojantis pateikta formule galima prognozuoti, koks bus nitritų kiekis Veiviržio upėje.

Pasinaudojant statistiniais metodais išanalizuojamos ir kitos apskritys bei juose esančių teršalų bei satelitinių duomenų priklausomybės.

literatūra[1] Kasiulevičius, V., Denapienė, G. Gerontologija, 2008, 9(3), 176-180 p.[2] Pample, F.C., logistic regresion. a Primer. Sage publications. 2000. 96 p.[3] Pukėnas, K. Kokybinių duomenų analizė SPSS programa. Lietuvos kūno kultūros

akademija, Kaunas. 2009. 94 p.


pavIRŠIUJE IMOBIlIzUOTų BISlUOkSNIų MEMBRaNų SUDĖTIES MODIFIkavIMaS,

NaUDOJaNT βCIklODEkSTRINO/ChOlESTEROlIO kOMplEkSUS

R. Urbanavičiūtė1, T. penkauskas2, G. valinčius3

1Vytauto Didžiojo universitetas2Vilniaus universitetas, Biochemijos institutas3Vilniaus universitetas, Biochemijos institutas

Tiriant membranas ir jose vykstančius reiškinius, buvo sukurti įvairūs ląstelių membraną modeliuojantys dariniai – dirbtiniai fosfolipidiniai membranos mo-deliai, kurie suteikia galimybę tirti jas žymiai paprastesniame lygyje. Vienas tiks-liausių modelių yra prijungtos dvisluoksnės fosfolipidinės membranos (angl. tet-hered bilayer membranes, tBLM) ant aukso elektrodo paviršiaus [1]. Pakankamai nauja tyrimų sritis yra tokių imobilizuotų membranų modifikavimas, įterpiant į jas arba iš jų pašalinant įvairius lipidinius komponentus. Tokiems pakeitimams realizuoti galima panaudoti biologų plačiai naudojamą medžiagą – ciklodekstri-ną ir jo kompleksus su lipidiniais komponentais (ypač cholesteroliu). Šiame dar-be naudojome metil-β-ciklodekstriną (MβCD) ir jo kompleksus su cholesteroliu.

Pirmajame etape turėjome rasti tinkamiausią metodiką MβCD ir cholestero-lio kompleksų sudarymui bei susidariusių kompleksų identifikavimui. Išbandžius keletą metodų, pasirinktas formavimas, kurio metu cholesterolio tirpalas meta-nolyje ir chloroforme supilamas į vandeninį ciklodekstrino tirpalą. Kaitinant ir maišant nugaruoja organiniai tirpikliai, o vandenyje netirpus cholesterolis pre-cipituoja į nuosėdas. Surišimą galima matyti vizualiai, kai nuosėdos vėliau ima tirpti vandeniniame tirpale – be ciklodekstrino tai būtų neįmanoma. Dalis kom-pleksuojamo cholesterolio buvo žymėta fluorescentine žyme (Cy5), todėl kom-pleksų susidarymą galėjome įrodyti spektrofotometru stebėdami gauto tirpalo šviesos sugertį 500–750 nm bangos ilgio intervale. Kompleksų susiformavimui įrodyti panaudoti ir Ramano spektroskopijos bei branduolių magnetinio rezo-nanso (BMR) metodai.


Antrajame etape vykdėme tyrimus su tBLM. Membranos buvo formuojamos ant stiklinių plokštelių, kurios padengiamos 80 nm aukso sluoksniu, naudojant magnetroną. Aukso paviršius pirmiausia modifikuojamas mišriu savitvarkiu monosluoksniu (SAM), sudarytu iš prikabinimo molekulės 1,2-dimeristil-3-[ω-merkaptoheksa(etileno oksido)] glicerolio (WC14) ir beta-merkaptoetanolio (β-ME). Ant tokio pagrindo suformuota tBLM turi gerai charakterizuotą joninį re-zervuarą abiejose membranos pusėse [2], būtiną tolimesniems tyrimams. tBLM formuotos tirpiklio pakeitimo metodu iš dioleilfosfocholino (DOPC), difitanoil-fosfocholino (DPhPC) arba šių fosfolipidų mišinių su cholesteroliu (santykiu 70:30).

Tiek ir 100 proc. iš fosfolipidų sudarytos, tiek ir cholesterolio sudėtyje turin-čios tBLM buvo veikiamos MβCD arba MβCD-Cholesterolis tirpalais. Membra-nas ir jų pokyčius analizavome elektrocheminio impedanso spektroskopijos (EIS) metodu (1 pav.), kuris leidžia įvertinti membranos dielektrinės talpos ir laidumo pasikeitimus. Fluorescencinės mikroskopijos metodu (naudojant Cy5 žymėtą cholesterolį) buvo įvertinama suformuotos bei modifikuotos tBLM morfologija.

1 pav. 100 proc. DPhPC membranos ardymas laiko bėgyje, membraną veikiant 10mM MβCD tirpalu.

2 pav. tBLM, kurios sudėtyje yra Cy5 žymėto cholesterolio, fluorescencinės mikroskopijos vaiz-dai prieš poveikį MβCD tirpalu (A) ir po jo (B).

0 1e-7 2e-7 3e-7 4e-7

-4e-7

-3e-7

-2e-7

-1e-7

0

Cr, F

Cm, F 100proc DPhPC

100proc DPhPC_cd10mM_10min100proc DPhPC_cd10mM_15min100proc DPhPC_cd10mM_20min100proc DPhPC_cd10mM_140min100proc DPhPC_cd10mM_isplauta buf tirp

BA


Gauti rezultatai pirmiausia parodė, kad MβCD tirpalas veikia ne tik cho-lesterolį, bet ir fosfolipidus (DOPC ir DPhPC). Poveikis priklauso nuo MβCD koncentracijos ir inkubavimo laiko. Poveikis fosfolipidams yra ženkliai mažes-nis nei cholesteroliui. Palyginę EIS spektrus, nustatėme, jog membranos, kurių sudėtyje iškart buvo cholesterolio, yra ardomos greičiau nei tBLM vien iš fosfo-lipidų. Cholesterolio ištraukimą užfiksavome ir fluorescencinės mikroskopijos metodu (2 pav.), panaudoję Cy5 žymėtą cholesterolį. Nustatėme, jog atvirkšti-nis procesas, t.y. cholesterolio įterpimas į tBLM, taip pat vyksta, panaudojant iš anksto suformuotą MβCD-cholesterolis tirpalą. Tokiu būdu galima padidinti tBLM homogeniškumą bei pakeisti kai kurias jos savybes. Cholesterolio per-našą į tBLM taip pat fiksavome fluorescencinės mikroskopijos metodu.

literatūra[1] McGillivray, D.J., Valincius, G., Vanderah, D.J., Febo-Ayala, W., Woodward,

T.J., heinrich, F., Kasianowicz, J.J., Losche, M. Molecular-scale structural and functional characterization of sparsely tethered bilayer lipid membranes. Biointerphases. 2007; 2: 2132.

[2] Budvytytė, R., Valinčius, G., Niaura, G., Voiciuk, V., Stauffer, h., Shekhar, P., heinrich, F., Shenoy, S., J. Vanderah, D., Lösche, M. Anchor Molecules Affect Structure and Properties of Tethered Bilayer Lipid Membranes. PccP. 2012. BioFast.


NaNOplUOŠTINĖS DaNGOS FORMavIMaS IR JO pORĖTUMO TYRIMaS

R. valickaitė1, R. Milašius1


Nanopluoštas yra biologiškai suderinama su žmogaus organizmu medžia-ga. Dangos iš nanopluoštų sandara yra labai artima žmogaus audinių sandarai. Ji gali būti naudojama struktūriškai arba fiziologiškai pažeistiems audiniams ir organams pakeisti. Karkasinės medžiagos, pagamintos iš nanopluošto bei turin-čios didelį paviršiaus plotą, gali palaikyti ląstelių augimą. Tikimasi, jog naudojant nanopluoštą, pagamintą iš polimerinio tirpalo, žmogaus audinių ir organų atkū-rimas bus veiksmingas, sukurtas audinys bus vientisas ir sveikimo procesas bus greitesnis [1]. Kuo vienodesniam ląstelių augimui pasiekti reikalingas tolygus ir vientisas karkasą sudarančio nanopluošto porėtumas.

Šia tematika pastaruoju metu vykdoma nemažai tyrimų, kuriuose nagrinė-jama nanopluoštinės dangos struktūra. Elektrinis verpimas yra procesas, kurio metu naudojant elektrostatines jėgas, iš polimerinio tirpalo ar lydalo gaminama nanopluoštnė danga. Nanopluošto gijų skersmuo paprastai svyruoja nuo 50 iki 500 nm. Pluošto skersmuo yra neabejotinai svarbiausias matmuo nustatant ne-austinės struktūros kokybę. Taigi, yra labai svarbu suprasti, kaip gijų skersmenį ir išsidėstymą įtakoja įvairūs parametrai. Nanogijų skersmenų analizė rodo didelius skersmenų skirtumus. Skirtingi gijų skersmenys lemia nanopluoštinės dangos struktūrą ir vartojimo savybes [2–5]. Kitas labai svarbus parametras pluoštinės medžiagos panaudojimui yra jos porėtumas ir ypač didžiausios galimos poros nustatymas, kadangi nuo to priklauso, ar tam tikros dalelės gali prasiskverbti pro dangą, ar bus sėkmingas dalelių sulaikymas.

Atlikto darbo tikslas – ištirti nanopluoštinės dangos porėtumo vientisumą ir kokybę bei rasti porėtumo įvertinimo metodą. Nanopluoštas buvo formuoja-mas įrenginiu Nanospider (Elmarco). Dangai sudaryti naudotas PA6, 18 proc. polimerinis tirpalas, įtampa 65kV. Buvo sudaryti dviejų skirtingų tankumų na-nopluoštinės dangos. Naudotas 0,002 m/s dengiamos medžiagos judėjimo greitis


tankiai struktūrai sudaryti ir 0,006 m/s dengiamos medžiagos judėjimo greitis retai struktūrai sudaryti. Po pluošto sudarymo dangos mikroskopinės nuotrau-kos padarytos SEM mikroskopu. Bandiniai buvo imti iš nanopluoštinės dangos vidurio. Kiekvienai struktūrai (retai ir tankiai) buvo padaryta po penkiasdešimt nuotraukų. Toks nuotraukų skaičius parinktas norint kuo tiksliau ir kokybiškiau įvertinti struktūrą. Kiekvienoje nuotraukoje naudojant Lucia Image 5.0 programą buvo išmatuota didžiausia dangos pora.

Matavimų rezultatai: tankios struktūros penkiasdešimties bandinių didžiau-sios poros gautos 467,03–1580,63 nm intervale; retos struktūros penkiasdešim-ties bandinių didžiausios poros gautos 1048,15–4436,04 nm intervale. Išnagri-nėjus duomenų skirstinius paaiškėjo, jog porų įvertinti normaliniu skirstiniu negalima (1 pav., 2 pav.).

1 pav. Retos struktūros didžiausių porų skirstinys.

2 pav. Tankios struktūros didžiausių porų skirstinys.


Nustatyta, kad visose nuotraukose rasta didžiausia pora yra didesnė už vidu-tinę 2,2 karto (retesnė struktūra) ir 2,03 karto (tankesnė struktūra). Skirtumas yra didesnis nei įprasta naudojamam 3S dydžiui (S – vidutinis kvadratinis nuo-krypis), tai rodo, kad struktūros sandara yra ypatingai nevienoda ir jos porėtu-mui įvertinti reikia naudoti kitus kriterijus.

literatūra[1] Vengopal, J., Ramakrishna, S. Aplications of polymer nanofibers in biomedicine and

biotechnology, Applied Biochemistry and Biotechnology, 2005, 125 (3), 3 p. 147–157.[2] Chronakis, Ioannis, S. Novel nanocomposites and nanoceramics based on polymer

nanofibers using electrospinning process – a review, Journal of materials processing technology, 2005, 167, p. 283–293.

[3] ziabri, M., Mottaghitalab, V., haghi, A., K. Simulated image of electrospun nonwoven web of PVA and corresponding nanofiber diameter distribution, Korea Journal of Chemical Engineering, 2008, 25(4), p. 919–922.

[4] Malašauskienė, J., Milašius, R. Investigation and estimation of structure of web from electrospun nanofibres, Journal of Nanomaterials, 2013, DOI: 10,155/2012/416961.

[5] Malašauskienė, J., Milašius, R. Mathematical analysis of the diameter distribution of electrospun nanofibres, Fibres and Textiles in Eastern Europe, 2010, 18(6), p 45–48.


TRINTIES pOROS MIkROGEOMETRINIų paRaMETRų paRINkIMaS TEpIMUI

NaNODalElĖMIS MODIFIkUOTa alYva (FBTŽ)

D. valiūnas1, R. kreivaitis1 1aleksandro Stulginskio universitetas

Žinoma, kad detalių dėvėjimasis atsiranda dėl mechaninio poveikio (trin-ties) arba cheminių virsmų, vykstančių tarp besitrinančių paviršių. Maksima-liai sumažinti detalių dėvėjimąsi galima atskiriant besitrinančius paviršius pa-tvaria alyvos plėvele. Tačiau realiomis eksploatacijos sąlygomis tai ne visada pavyksta. Pastaraisiais metais sparčiai vystosi alternatyvių priedų, gerinančių tribologines tepamųjų medžiagų savybes, paieška. Daug pastangų buvo įdėta, kad būtų išsiaiškinti nanodalelių priedų alyvose veikimo principai, kurie leistų sumažinti besitrinančių paviršių dilimo ir trinties nuostolius, išplėsti teorines ir praktines žinias apie nanodalelių taikymo potencialą, tepamųjų alyvų savy-bes, kai į jas įterpiamos organinės ir neorganinės nanodalelės.

Nanodalelių, esančių alyvoje, veikimo efektyvumas paaiškinamas „trečiojo kūno“ susidarymu trynimo metu. Juo vadinamos tribokontakte atsirandančios metalinio paviršiaus nuolaužos. Dalis nanodalelių pasiskirsto tarp paviršiaus profilio nelygumų. Kita dalis skverbiasi gilyn į makro- ir mikroįtrūkimus. įsi-tvirtinusios į struktūros defektus kontakto vietose mikro- ir nanodalelės ne-leidžia toliau vystytis mikroįtrūkimams. Todėl efektyvūs trinties ir dilimo ma-žinimo mechanizmai priklauso nuo nanodalelių savybių: dydžio, formos ir jų koncentracijos.

Praktikos metu buvo tiriama galimybė sumažinti trintį tarp dviejų pa-viršių. Buvo tiriami mėginiai iš grūdinto plieno C45. Iš pradžių mikrometru išmatuojami jų geometriniai parametrai. Pradedama mėginius poliruoti nuo P100 abrazyvinio popieriaus. Keičiant abrazyvinį popierių bei poliravimo kryptį, mėginiai toliau poliruojami norint išgauti skirtingus paviršių šiurkštu-mus. Naudoti abrazyviniai popieriai pagal šiurkštumą: P100, P180, P280, P360, P500, P800, P1000, P1500, P2500. Pasiekus reikiamus šiurkštumus, mėginiai


poliruojami daugiakrypčiu metodu. Mėginiai kruopščiai nuvalomi ir nusausi-nami. Mėginių paviršiai nuriebalinami toluenu. Paruoštų paviršių mikrogeo-metriniai parametrai matuojami profilometru (MAhR Surf GD25, Vokietija). Pagal gautus rezultatus mėginiai suskirstomi į vienodo šiurkštumo grupes. Siekiant įvertinti tiriamų mėginių mechanines savybes matuojamas mėginių mikro kietumas, naudojant mikrokietmatį (CSM, Šveicarija) Vikerso metodu.

Mineralinė, 3 grupės alyva modifikuojama nanodalelėmis (aktyvinta anglis 0,01 proc.) naudojant homogenizavimo metodą. homogenizuojama 20 minu-čių. Toliau vykdomi tribologiniai alyvos tyrimai trinties poroje rutulys-plokš-tuma. Rutulys pagamintas iš guolių plieno 100Cr6, o mėginiai iš grūdinto plie-no C45. Tyrimai vykdomi tribometru (TRM 500, Vokietija). Tyrimai atliekami naudojant gryną ir nanodalelėmis modifikuotą bazinę alyvą. Atliekami 4 ma-tavimai kiekvienam mėginiui. Visi matavimai vykdomi naudojant 5 N apkrovą 30°C temperatūroje.

Tyrimai atlikti 2 slydimo greičiais – 0,05 m/s ir 0,1 m/s. Atliekant tribologi-nius tyrimus matuojami trinties koeficientai. Gauti rezultatai pateikti 1 ir 2 pav.

1 pav. Vidutiniai trinties koeficientai gauti tepant gryna ir nanodalelėmis modifikuota bazine alyva, esant 0,05 m/s slydimo greičiui.

2 pav. Vidutiniai trinties koeficientai gauti tepant gryna ir nanodalelėmis modifikuota bazine alyva, esant 0,1 m/s slydimo greičiui.

0,00

0,05

0,10

0,15

Ra 0,08; Rz 0,78 Ra 0,06; Rz 0,57 Ra 0,04; Rz 0,42

Vid

utin

is tr

intie

s ko

efic

ient

as

Paviršiaus šiurkštumas

Be dalelių

Su dalelėmis

0,00

0,05

0,10

0,15

Ra 0,08; Rz 0,78 Ra 0,06; Rz 0,57 Ra 0,04; Rz 0,42

Vid

utin

is tr

intie

s ko

efic

ient

as

Paviršiaus šiurkštumas

Be daleliųSu dalelėmis


Nanodalelių efektyvumas išryškėjo tepant šiurkštesnius paviršius Ra 0,08 ir Ra 0,06, tuo tarpu tepant glotnesnį R 0,04 paviršių jos nebuvo efektyvios. Skirtingas paviršių slydimo greitis nanodalelių efektyvumui įtakos neturėjo. Šiuo atveju tikėtinas nanodalelių veikimo mechanizmas – mikronelygumų už-pildymas, tuo tarpu nanodalelių riedėjimas tarp sąveikaujančių paviršių ma-žiau tikėtinas.

Apibendrinus gautus tyrimų rezultatus galima teigti, kad nanodalelės yra efektyvios tik tam tikromis sąlygomis. Rezultatai rodo, kad glotnūs poliruo-ti (Ra 0,04) paviršiai nėra tinkami tepimui nanodalelėmis modifikuota alyva. Tolimesniuose tyrimuose reikėtų atsižvelgti į tiriamų paviršių mikrogeometri-nius parametrus.

literatūra[1] Maliar, T. Geležies dalelių sintezė vandens ir alyvos terpėse ir jų taikymas

tribosistemose, 2012, 13 – 15.[2] Kalin, M. Wear, Volume 280-281, 2012, 36 – 45.[3] Kogovšek, J. tribology international, Volume 61, 2013, 40 – 47.


UlTRaGaRSINIO SIGNalO aIDO SlOpINIMO laIkE kOMpENSavIMO STIpRINTUvO

TYRIMaS

a. vasjanov1, v. Barzdėnas1

1Vilniaus Gedimino technikos universitetas

Ultragarso bangos, sklindančios įvairiose terpėse slopsta, todėl grįžtan-tys ultragarso bangų atspindžiai yra silpnesni už pirminius išsiųstus signalus. Ultragarso bangų slopinimas priklauso nuo terpės parametrų ir bangų sklidi-mo kelio. Buvo iškeltas tikslas ištirti naujausius integrinius grandynus (IG) ir nustatyti jų privalumus bei trūkumus. Atlikus minėtą analizę buvo pasiūlytas sprendimas, kuriame realizuoti pagrindiniai apžvelgtų IG privalumai. Projek-tuojamas IG skirtas elektrinių impulsų, kurie yra konvertuojami į ultragarso signalus, generavimui bei šių signalų aido analizei. Ultragarso signalo aido slopinimo laike kompensavimo stiprintuvas skirtas išspręsti šią problemą. Šis stiprintuvas kompensuoja ultragarsinio signalo slopinimą dėl jo energijos sklaidos terpėje, apdoroja priimtus duomenis ir perduoda apdorotą informaci-ją kitoms mikroprocesorinėms sistemoms [1].

Atlikus esamų ultragarsinius signalus apdorojančių sistemų parametrų bei galimybių tyrimą buvo nustatyta, kad jos dažnai skirstomos į du pogrupius – integrinės sistemos ir sistemos iš diskrečiųjų elementų. Sistemos sudarytos iš diskrečiųjų elementų yra stacionarios, užima daug erdvės ir suvartoja di-delę galią. Tačiau jos pasižymi dideliu tikslumu dėl ko yra plačiai taikomos medicinoje ir pramonėje. Šio tipo sistemose dažnai naudojami naujausi (angl. front-end) IG, tokie kaip MAX2055, AD604, AD600 ir kt. [2][3][4]. Minėti IG pasižymi labai mažu triukšmų lygiu, o šis parametras yra svarbus apdoro-jant ultragarsinį signalą. Nepaisant minėto privalumo, šios mikroschemos yra atskiri IG, dėl to padidėja projektuojamos ultragarsinės sistemos matmenys ir atitinkamai kaina. Minėti IG yra stiprintuvai su paderinamu stiprinimo koefi-cientu, tačiau ultragarsinės sistemos taip pat taiko ir filtrus bei komparatorius.


Todėl ultragarsinių sistemų, suprojektuotų taikant pavienius lustus, rinkos kai-na yra sąlyginai didelė. Tai yra nepriimtina, jeigu atsiranda poreikis sukurti pigią ir paprastam naudotojui prieinamą ultragarsinę sistemą, nereikalaujančią itin didelio tikslumo. Tokios sistemos pavyzdžiai – žvejų echolokacinė įranga arba automobilio prisiparkavimo sistemos. Integrinės sistemos sutalpina visus reikalingus komponentus viename luste, taip sumažinant visos ultragarsinės sistemos kainą, užimamą erdvę bei suvartojamą galią. Vieni iš nedaugelio tokio tipo lustai yra PW0268 ir AFE5805.

Pasiūlytą ultragarsinio signalo aido slopinimo laike kompensavimo sti-printuvą sudaro žemiau išvardinti funkciniai blokai: operacinis stiprintuvas, komparatorius, autovirpesių kontūras, lusto valdymo grandinės bei atraminis maitinimo šaltinis. Projektuojamo lusto blokinė schema pateikta 1 pav. TGC (angl. time Gain compensation) stiprintuvas projektuojamas taip, kad jį galėtų tiesiogiai valdyti kitos mikroprocesorinės sistemos. Atlikus analogiškų įrengi-nių analizę buvo nustatyta, kad IG veikimą galima padalinti į du etapus. Pir-majame etape vyksta elektrinių signalų generavimas. Minėti elektriniai signa-lai patenka į pjezoelektrinį keitiklį ir verčiami į ultragarso bangas. Šios bango sklinda iki objekto, atsispindi ir nuslopintos patenka į pjezoelektrinį keitiklį. Antrajame etape priimtos ultragarso bangos yra apdorojamos – pirmiausia ul-tragarso bangas konvertuojamos į elektrinius signalus. Nagrinėjami elektriniai signalai patenka į stiprintuvą su paderinamu stiprinimo koeficientu. Paderini-mas atliekamas iš anksto, naudotojui prijungus išorinius rezistorius prie atitin-kamų mikroschemos išvadų.

1 pav. Pasiūlyto IG blokinė schema.

Apibendrinant, galima teigti, kad buvo ištirti esami IG skirti darbui su ul-tragarsu ir pasiūlytas sprendimas, kuriame bandoma išnaudoti visų apžvelgtų IG privalumus. Projektuojamas IG yra sudėtinė sistema, sudaryta iš operacinių


stiprintuvų, komparatoriaus, lusto valdymo grandinės, autovirpesių kontūro ir atraminės srovės šaltinio. Suprojektuotas bei ištirtas dviejų pakopų AB klasės operacinis stiprintuvas, kurio didžiausias stiprinimo koeficientas yra 34,95 dB, stiprinimo koeficientas sumažėja 3 dB prie 752 khz, o vienetinio stiprinimo koeficiento dažnių juosta siekia apie 39 Mhz. Suprojektuotas dviejų pakopų AB klasės komparatorius su histereze. įėjimo signalas lyginamas su 350 mV atramine įtampa. Komparatorius įsijungia įėjimo signalo lygiui pasiekus 430 mV, o išsijungia signalo lygiui nukritus žemiau 270 mV. Komparatoriaus įsi-jungimo laikas yra 63 ns.

literatūra[1] Allen P. E., holberg D. R. CMOS Analog Circuit Design, Second Edition, Oxford

University Press, New York , 2002,. Psl. 243 – 323, psl. 439 – 475.[2] PW-0268 mikroschemos techninė specifikacija. Prowave Team. 2003. Nuoroda tikrinta

2013-09-10. http://www.prowave.com.tw/english/products/sr/sric/sric.htm[3] MAX2055 mikroschemos techninė specifikacija. Maxim Integrated Products Team.

2003. Nuoroda tikrinta 2013-09-10. http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX2055.pdf

[4] AD604 mikroschemos techninė specifikacija. Analog Device Team. 2010. Nuoroda tikrinta 2013-09-10.

[5] http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD604.pdf


kaMpO MaTavIMO MEChaTRONINIO kOMpaRaTORIaUS DINaMIkOS TYRIMaI

J. vėžys1, a. kilikevičius2

1 Kauno technologijos universitetas2 Vilniaus Gedimino technikos universitetas

Darbo tikslas: atlikti analitinius ir eksperimentinius kampo matavimo komparatoriaus karietėlės dinaminių charakteristikų tyrimus bei gautus mo-deliavimo rezultatus palyginti su eksperimentiniais.

Matavimo įranga ir tiriamas objektas: Atliekant bandymus buvo panau-dota precizinė kampo kalibravimo sistema – kampo komparatorius. Šis prietai-sas gali būti panaudotas keletoje sričių, t.y. kampinių skalių (limbų) ir poslin-kių matavimo keitiklių kalibravimui [1, 2]. Kampo komparatorius susideda iš tokių komponenčių: precizinio sūklio ir pavaros, kurie sudaro precizinio posū-kio sistemą; vibracijoms atsparios, stabilios bazės; pavyzdinio kampo sistemos; mechaninių mazgų, kurie užtikrina kalibratoriaus funkcionalumą; skaičiavi-mo–valdymo komplekso; skalės brūkšnelių padėties nustatymo sistemos.

Matavimo įranga naudota tiriamos sistemos eksperimentams atlikti: (1 pav.): 1. Trijų ašių akcelerometras 4506; 2. Akce-lerometrų tvirtinimo magnetai; 3. Jėgos daviklis 8201; 4.Vibratorius 4811.

1 pav. Modalinei analizei naudojamos priemonės.

Darbo eiga: Karietėlės pagrindą sudaro dvi plokštės sujungtos varžtais. Ant jo buvo iš-

dėstyti davikliai (2 pav.). Programine įranga apdorojus eksperimentinius ma-tavimo rezultatus buvo atlikta modalinė analizė ir buvo nustatyti rezonansiniai sistemos dažniai. Supaprastinta kampo komparatoriaus karietėlės pagrindo schema su tinkleliu pateikta 3 paveiksle.


Kampo matavimo komparatoriaus karietėlė taip pat buvo suprojektuota ir Solidworks aplinkoje. Ant granitinių kreipiančiųjų kampo komparatoriuje ka-rietėlę (4 pav. 1) laiko oro guoliai, kurie pakelia ją ir leidžia laisvai judėti (4 pav. 2). Prie karietėlės pritvirtintas mikroskopas (4 pav. 3), kuris būtinas naudojant kampo komparatorių.

Darbo rezultatai: Solidworks Simulink įrankio pagalba buvo atlikta ka-rietėlės modalinė analizė. Nustačius reikiamus įtvirtinimus bei panaudojant baigtinių elementų metodą gauti rezonansiniai dažniai (modos). Šie dažniai palyginti su eksperimentiniais (1 lentelėje).

2 pav. Ant karietėlės sumontuoti davikliai. 3 pav. Supaprastinta pagrindo schema.

4 pav. Karietėlės vaizdas Solidworks aplin-koje: 1 – karietėlė, 2 – oro guoliai, 3 – mi-kroskopas.

1 lentelė. Kampo komparatoriaus karietėlės eksperimentinių ir teorinių modalinės analizės re-zultatų palyginimo lentelė

Modos nr. Eksperimentiniai rezultatai Teoriniai rezultatai1 - 157,562 - 267,593 378,13 382,464 445,67 441,485 574,45 591,156 663,34 672,137 805,1 804,188 830,53 832,92


Išvados: Atlikta eksperimentinių ir teorinių būdu kampo matavimo kom-paratoriaus karietėlės modalinė analizė ir gauti rezultatai palyginti. Gautų eks-perimentinių ir teorinių rezultatų neatitikimas yra nuo 0,11 iki 2,83 proc.

literatūra: [1] Kasparaitis, A., Vekteris, V., Kilikevičius, A. 2007. Investigation of vibrations acting

on mechatronic comparator, Ultragarsas 1(62): 38–41. ISSN 1392–2114.[2] Kasparaitis, A., Vekteris, V., Kilikevičius, A. 2008. Line scale Comparator Carriage

vibrations during dynamic calibration, Journal of Vibroengineering 10(3): 347–354. ISSN 1392–8716.


α-C2S hIDRaTO kRISTalIzaCIJa 175°C TEMpERaTŪROJE, IŠ MIŠINIų kURIų CaO/SIO2=1,5

S. zadavičiūtė1, k. Baltakys1, T. Dambrauskas1


Kalcio hidrosilikatų (KhS) sintezei įtakos turi reakcijų trukmė, temperatū-ra, pradinio mišinio sudėtis, jo komponentų dispersiškumas ir prigimtis, prie-dai, maišymo intensyvumas ir kt. CaO-SiO2·h2O-h2O sistemoje priklausomai nuo C/S molinio santykio ir sintezės parametrų galima susintetinti įvairius kal-cio hidrosilikatus [1-2].

Žinoma, kad cemento akmens ir daugelio silikatinių gaminių stiprumą bei pagrindines eksploatacines savybes nulemia jų kietėjimo metu susidarantys kalcio hidrosilikatai. Minėtiems procesams lemiamą įtaką turi vienbaziai KhS junginiai (molinis santykis CaO : SiO2 = 0,6 – 1,5), tačiau rišamųjų medžiagų chemijoje gana svarbūs yra ir dvibaziai kalcio hidrosilikatai: hilebranditas, a–C2S ir g–C2S hidratas [3-4].

Darbo tikslas – susintetinti α-C2S hidratą iš nestechiometrinių mišinių ir nustatyti optimalias sintezės sąlygas.

Naudotos medžiagos: reagentinis Ca(Oh)2, papildomai 1 h degtas 550oC temperatūroje, maltas 30 s 600 aps/min greičiu vibraciniame diskiniame ma-lūne ir persijotas per sietą, kurio akučių dydis 80 μm; savitasis paviršius Spav. = 2071 m2/kg; CaOlaisvas = 98,7 %. Reagentinis SiO2×nh2O, 2,5 min 850 aps/min greičiu maltas vibraciniame diskiniame malūne ir persijotas per sietą, kurio akučių dydis 80 μm; Spav. = 1291 m2/kg; kaitmenys – 5,19 %.

Pradinių mišinių sudėtys atitiko molinius santykius: C/S = 1,5 ir 1,75 (C – CaO, S – SiO2). homogenizuoti įrenginyje pradiniai mišiniai užpilti distiliuo-tu vandeniu, kad suspensijoje vandens ir kietųjų medžiagų santykis V/K būtų lygus 10. Sintezė vykdyta nemaišant suspensijos 25 ml talpos PTFE induose, sudėtuose į autoklavą „Parr instruments“ (Vokietija), kai sočiųjų vandens garų temperatūra 175°C, o izoterminio išlaikymo trukmė – 4; 8; 16; 24; 48; 72 h. 175°C temperatūra buvo pasiekta per 2 h. Sintezės produktai praplauti etilo


alkoholiu, kad mažiau karbonizuotųsi, džiovinti 50°C temperatūroje 24 h ir persijoti per sietą, kurio akučių dydis 80 μm.

Rezultatai ir jų aptarimas. Tyrimų rezultatai parodė, kad CaO−SiO2∙nh2O−h2O sistemoje, kai mišinio molinis santykis C/S lygus 1,5, 175ºC temperatūroje, jau po 4 izoterminio išlaikymo valandų susidaro dvibaziai kal-cio hidrosilikatai – α-C2S hidratas (2CaO∙SiO2∙h2O), ir C-S-h(II) bei vienbazis

kalcio hidrosilikatas C-S-h(I) (1 pav., a, 1 kr.). Pažymėtina, kad šiomis sintezės sąlygomis lieka nesureagavusio portlan-dito, nes RSDA kreivėje identifikuoti jam būdingi difrakciniai atspindžiai. Be to, produktuose aptikti kalcito, susida-riusio dėl sąveikos su aplinkos ore esan-čiu CO2, pėdsakai (1 pav., a, 1 kr.).

1 pav. Sintezės produktų rentgeno spinduliuo-tės difrakcinės analizės kreivės, kai mišinio molinis C/S santykis lygus 1,5. Sintezės 175°C temperatūroje trukmė, h: 1 – 4; 2 –8; 3 – 16. Čia: c – C-S-h(I); α – α-C2S hidratas; p – Ca(Oh)2; k – CaCO3, b – C-S-h(II).

Tęsiant sintezę (8 h) pilnai sureaguoja Ca(Oh)2, nes RSDA kreivėje neiden-tifikuoti šiam junginiui būdingi difrakciniai maksimumai (1 pav., 2 kr.). Sinte-zės produktuose kartu su pusiau kristaliniais kalcio hidrosilikatais: C-S-h(I) ir C-S-h(II), vyrauja α-C2S hidratas (1 pav., a, 2 kr.).

Po 24 izoterminio išlaikymo valandų C-S-h(II) tampa metastabilus bei persikristalizuoja į susidariusius junginius – α-C2S hidratą ir C-S-h(I). Pažy-mėtina, kad tęsiant sintezę (iki 72 h) susidarę po 24 h minėti junginiai išlieka stabilūs.

Norint įvertinti C/S molinio santykio įtaką α-C2S hidrato susidarymui, at-liktos hidroterminės sintezės sistemoje, kurios C/S molinis santykis lygus 1,75.


Jau sintezės pradžioje po 4 hidroterminio išlaikymo valandų pradeda susidaryti α-C2S hidratas, bei susidaro pusiau kristaliniai CSh (I) ir CSh (II). Nustatyta, kad tik po 24 hidroterminio išlaikymo valandų pilnai sureaguoja portlanditas, kai tuo tarpu sistemoje kurios C/S – 1,5 jis sureaguoja tik per 8 hidroterminio išlaikymo valandas. Pažymėtina, kad C-S-h(II) tampa metastabilus ir persi-kristalizuoja į kitus junginius. Tęsiant sintezę iki 72 h esminių pokyčių nepaste-bėta, išlieka tie patys junginiai kaip ir po 24 hidroterminio išlaikymo valandų.

literatūra

[1] Nocun-Wczelik, W. Cem. Con. Res. 27 (1) (1997) 83-92.[2] L. Nicoleau. Cem. Con. Res. 41 (12) (2011) 1339-1348[3] L. B. Skinner, S. R. Chae, C. J. Benmore, h. R. Wenk, P. J. M. Monteiro. Phys. Rev.

Lett. 104 (19) (2010)[4] V. Morales-Florez, N. Findling, F. Brunet. J. Mat. Sci. 47 (2) (2012) 764-771


1,3-INDaNDIONO FRaGMENTUS TURINČIų pOlIMERų SINTEzĖ IR SavYBĖS

v. Žilinskaitė1, D. Gudeika1


Organiniai puslaidininkiai, plačiai tyrinėjami kaip šiuolaikinių optoelek-troninių prietaisų, tokių kaip lazeriniai spausdintuvai ir kopijavimo aparatų fo-toreceptoriai, organiniai šviesos diodai, saulės elementai, komponentai. Orga-niniai puslaidininkiai yra pranašesni už jų neorganinius analogus dėl jų didelės įvairovės, pigumo ir technologiškumo. Tokių medžiagų sintezėje, panaudojus vis kitus struktūrinius elementus bei funkcines grupes, galima tikslingai keisti jų savybes.

Geriausi optoelektroninių prietaisų parametrai paprastai pasiekiami kuriant daugiasluoksnes struktūras. Technologiškiausias optoelektroninių prietaisų sluoksnių paruošimo būdas yra organinių elektroaktyvių medžiagų tirpalų paliejimas ir tirpiklio išgarinimas. Vienas iš patikimų būdų paruošti atsparius tirpikliams sluoksnius yra tinklinimas ir fototinklinimas. Tam reika-lingi organiniai puslaidininkiai ir kitos elektroaktyvios medžiagos su reak-tyviomis funkcinėmis grupėmis. Šio darbo tikslas buvo iš monomerų turinčių epoksipropil- ir oksietanil- funkcines grupes gauti atitinkamus polimerus ir ištirti polimerų savybes. Šiam tikslui pasiekti buvo vykdoma katijoninė poli-merizacija ir fotopolimerizacija.

Rezultatai ir jų aptarimas 1.katijoninė polimerizacija Polimero poly 1 sintezės schema pateikta 1 pav. Polimerizacija iš epoksi-

dinto monomero 1 buvo vykdoma dichloretane (DCE) 80oC temperatūroje 5 paras, kaip iniciatorių naudojant boro trifluorido eteratą BF3O(C2h5)2. Gau-tas produktų mišinys, kuriame preliminariai polimero dalis siekė 5 proc. Jam gryninti buvo taikoma ekstrakcija metanoliu, tačiau susidaręs produktas buvo gerai tirpus ir jo išgryninti iš reakcijos mišinio nepavyko.


1 pav. Polimerų poly 1 ir poly 2 sinte-zės schema.

Siekiant gauti mažesnio polidispersiškumo laipsnio polimerų mišinį buvo pakeistos polimerizacijos sąlygos. Kaip tirpiklis naudotas dichlormetanas (DCM), polimerizacija vykdyta kambario temperatūroje, inertinėje atmos-feroje. Tačiau buvo gautas labai panašus rezultatas. Atlikus molekulinių sietų chromatografiją paaiškėjo, kad buvo gautas oligomeras, kurio skaitinė masė Ms siekė 60251, masinė Mm = 226407, o apskaičiuotas polidispersiškumo laips-nis (PI=Mm/Ms) lygus 3,76.

2 pav. Polimero poly 1 ciklinė voltamperograma 3 pav. Poly 1 TGA termograma (skenavimo greitis 100 mV, elektrolitas TBAhPF6). (kaitinimo greitis 10oC/min).

Buvo ištirtos polimero poly 1, gauto katijoninės polimerizacijos būdu elek-trocheminės savybės. Polimero poly 1 ciklinė voltamperograma pateikta 2 paveikslėlyje. Iš jos nustatyta, kad hOMO reikšmė siekia 5,14 eV, o LUMO reikšmė – 3,67 eV. Šias vertes lyginant su monomero vertėmis (atitinkamai hOMO 5,26 eV ir LUMO 3,59 eV) matyti, jog jos yra mažesnės. Tai galima


paaiškinti tuo, jog susidarė labiau konjuguotas junginys lyginant su epoksidin-tu monomeru, todėl atitinkamai sumažėjo gauto oligomero hOMO bei LUMO reikšmės.

Taip pat buvo atlikta poly 1 oligomero terminė gravimetrinė analizė (TGA). Paaiškėjo, kad oligomeras 5 proc. savo masės netenka pasiekus 177oC tempe-ratūrą (3 pav.). Palyginus su monomeru, kuris 5 proc. savo masės netenka pa-siekus 285oC temperatūrą, matyti, jog gautas oligomeras yra mažiau termiškai atsparus už monomerą.

Polimero poly 2 gauti nepavyko. Šio polimero gavimui buvo naudotos ana-logiškos sąlygos kaip poly 1 sintezės atveju. Polimerazija nevyko tiek vykdant reakciją kambario temperatūroje DCM, tiek 80oC temperatūroje, naudojant kitą tirpiklį DCE. Atlikus molekulinių sietų chromatografiją paaiškėjo, jog re-akcijos mišinyje liko nesureagavusio monomero.

2. FotopolimerizacijaVykdant fotopolimerizaciją iš monomerų 1 ir 2, tiek poly 1, tiek poly 2

atveju polimerų gauti nepavyko. Matyt, ši polimerizacijos rūšis buvo netinka-ma mūsų junginių klasei.

IšvadosKatijoninės polimerizacijos metodu iš epoksidinto monomero susintetin-

tas oligomeras poly 1. Ciklinės voltamperometrijos metodu ištirtos jo elek-trocheminės savybės. Nustatyta, kad hOMO reikšmė siekia 5,14 eV, o LUMO reikšmė – 3,67 eV. Taip pat ištirtos oligomero terminės savybės. Nustatyta, kad oligomeras 5 proc. savo masės netenka pasiekus 177oC temperatūrą. Buvo mėginta gauti polimerus vykdant monomerų fotopolimerizaciją, tačiau ši poli-merizacijos rūšis buvo netinkama pasirinktai mūsų junginių klasei.

ŽEMĖS ŪkIOMOkSlaI


Ž E M Ė S Ū K IO MOK SL A I | 269

BIOlOGINIų pREpaRaTų paNaUDOJIMO EFEkTYvUMaS RapSų aGROTEChNOlOGIJOJE

D. Mardosaitė1, z. kriaučiūnienė2

1Vytauto Didžiojo universitetas2aleksandro Stulginskio universitetas

Biologiniai preparatai naudojami dirvos biologiniams procesams skatinti, augalų produktyvumui didinti – beicuojant sėklas bei apipurškiant augalus. Apipurkšti biologinių preparatų tirpalais augalai intensyviau auga ir vystosi, greičiau suformuoja maksimalų asimiliacinį plotą, intensyviau vyksta fotosin-tezės procesai, asimiliantai sparčiau pernešami iš lapų į šaknis, dėl to didėja augalų produktyvumas [1, 2, 3]. Derliaus dydį lemia augalo biologinės savy-bės, dirvožemio ir klimato sąlygos ir kt. veiksniai [4, 5]. Šiuo metu Lietuvoje ir kitose šalyse yra didelė biologinių preparatų pasiūla ekologiniam ir chemizuo-tam žemės ūkiui. Stokojama mokslinių žinių, patvirtinančių jų panaudojimo efektyvumą mūsų šalies agroklimatinėse sąlygose. Šio darbo tikslas – įvertinti biologinių preparatų panaudojimo efektyvumą.

Vasarinių rapsų (Brassica napus L.) biologinių preparatų lauko eksperi-mentas buvo atliekamas keturiais pakartojimais. Eksperimento variantai: 1) kontrolė (taikyta įprastinė agrotechnologija, biologiniai preparatai nenaudoja-mi); 2) purkšta vienguba biologinio preparato norma (8,33 1 ha-1); 3) purkšta dviguba biologinio preparato norma (16,66 1 ha-1). Vasariniai rapsai (Brassica napus L.) buvo purškiami du kartus: prieš žydėjimą ir po žydėjimo.

Chlorofilo kiekis buvo nustatomas su portatyviniu chlorofilo kiekio ma-tuokliu lauke CCM 200 (Bioscientific, Anglija) po vasarinių rapsų žydėjimo. Subrendus vasariniams rapsams (Brassica napus L.) iš kiekvieno laukelio buvo imami augalų ėminiai, nustatoma jų žalioji antžeminė ir šaknų masė, šaknų plotas, sausųjų medžiagų kiekis (džiovinant termostate 105ºC). Taip pat buvo atliekami augalų biometriniai matavimai, nustatytas biologinis sėklų derlius: augalo aukštis, pagrindinių šakų skaičius, šoninių šakų skaičius, ankštarų skai-čius ant šakų, sėklų skaičius ankštaroje, 1000 sėklų masė) [6]. Šaknų plotui matuoti buvo naudojamas prietaisas DELTA-T SCAN SPLASh COVER. Duo-menų statistinė analizė atliekama naudojant statistinių duomenų apdorojimo programų paketą „Statistica 7“.


1 pav. V. rapsų biometriniai rodikliai: a. Augalo aukštis b. Augalo ankštarų skaičius.

Statistiškai patikimas mažiausias augalo šakų skaičius buvo kontrolėje (7 vnt.), didžiausias augalo šakų skaičius buvo dviguba norma purkštuose vasa-riniuose rapsuose (8 vnt.). Žemiausi augalai vyravo kontrolėje (121 cm), o aukščiausi – dviguba norma purkštuose v. rapsuose (128 cm). Augalų ankštarų skaičius buvo didžiausias kontrolėje (88 vnt.), o mažiausias – dviguba norma purkštuose v. rapsuose (78 vnt.). Augalo tūkstančio sėklų masė didžiausia buvo vienguba norma purkštuose v. rapsuose (12,23 g), o mažiausia – kontrolėje (9,65 g) (1 pav.).

Vasariniai rapsai (Brassica napus L.), nupurkšti biologiniais preparatais, su-formavo daugiau šoninių šakų ir didesnę antžeminę masę, jų 1000 sėklų masė buvo didesnė, tačiau lyginant su kontrole ankštarų skaičius ant augalo buvo mažesnis, nors gautas skirtumas buvo neesminis. Didžiausias derlius gautas nupurškus vasarinius rapsus biologinio preparato dviguba norma (2,32 t ha-1), o mažiausias kontrolėje (1,65 t ha-1).

literatūra[1] Pekarskas, J. Žemės ūkio mokslai, 2012, 19(3), p. 151-160.[2] Frederick, J. R., Bauer, P. J., Warren, J. B. crop Science, 2001, 41, p.778–784. [3] Sliesaravičius, A., Pekarskas, J., Rutkovienė, V., Baranauskis, K. agronomy research,

2006, 4, p.371–378.[4] Pekarskas, J., Raškauskienė, A., Gavenauskas, A. Žmogaus ir gamtos sauga, 2013,

p.60–63.[5] Feizienė, D., Feiza, V., Subačienė, G. Žemdirbystė=agriculture, 2004, 85, p.83–101.[6] Jablonskytė-Raščė, D., Maikštėnienė, S., Cesevišienė, J., Mankevišienė, A. Žemės

ūkio mokslai, 2012, 19(1), p. 1–10.

Vidurkis Vidurkis±SE Vidurkis±1,96*SE

Kontr olëIlsadr ip N9

2_Ilsadrip N9114

116

118

120

122

124

126

128

130

132A

ugal

o au

kðtis

, cm

Vidurkis Vidurkis±SE Vidurkis±1,96*SE

KontrolëIlsadrip N9

2_Ilsadr ip N965

70

75

80

85

90

95

100

Aug

alo

ankð

tarø

ska

ièiu

s, v

nt.

Kontrolė Norma_1 Norma_2 Kontrolė Norma_1 Norma_2


BaSTUTINIų ŠEIMOS pIkTŽOlIų alElOpaTINIų SavYBIų palYGINIMaS

E. Šaučiūnas1, a. Marcinkevičienė2

1 Vytauto Didžiojo universitetas2 aleksandro Stulginskio universitetas

Įvadas Vienų augalų poveikis kitiems, kurį daro jų išskiriamos skystos ar dujinės

medžiagos, vadinamas alelopatija (gr. allēlōn – tarpusavio + pathos – poveikis). Žinoma, kad alelopatijos procesas yra svarbus agroekosistemose. Šiuo metu daug dėmesio skiriama besikaupiančių augaluose fiziologiškai aktyvių medžia-gų, turinčių augalų augimui stimuliuojantį, slopinantį arba neutralų poveikį tyrimams. Daugelis autorių teigia, kad bastutinių šeimos (Brassicaceae) augalai pasižymi alelopatinėmis savybėmis [1]. Fenoliniai junginiai kaip antriniai au-galų metabolitai svarbūs vykstant alelopatinei augalų tarpusavio sąveikai [2]. Jie nustatomi ir bastutinių šeimos augaluose. Žinant, kad šios šeimos piktžolės paplitę Lietuvos agroekosistemose, svarbiu uždaviniu tampa galimos jų alelo-patinės įtakos auginamiems žemės ūkio augalams nustatymas ir palyginimas.

Rezultatai Ištyrus skirtingų bastutinių šeimos piktžolių rūšių ir skirtingų koncentra-

cijų vandeninių jų ištraukų įtaką žieminių kviečių „Ada“ dygimui nustatyta, kad labiausiai grūdų sudygimą slopino dirvinės čiužutės (Thlaspi arvense L.) vandeninės ištraukos (59,8 proc. sudygimas.). Mažiausiai kviečių sudygo 1:10 koncentracijos ištraukose (16,5 proc.), lyginant su kontroliniu variantu. 1:250, 1:1250, 1:6250 koncentracijų ištraukos iš esmės skatino kviečių sudygimą, ati-tinkamai 7,59, 7,59 ir 8,63 proc. Daigų ir šaknų augimą labiausiai slopino tri-kertės žvaginės (capsella bursa-pastoris L.) vandeninės ištraukos. Mažiausias daigų ir šaknų ilgis nustatytas 1:10 koncentracijos vandeninėse ištraukose.

Vasarinių miežių „Simba“ grūdų sudygimą labiausiai slopino trikertės žva-ginės vandeninės ištraukos (sudygo tik 42,8 proc. grūdų). Miežių sudygimas tendencingai mažėjo didėjant piktžolių ištraukų koncentracijai ir mažiausias (2,84 proc.) nustatytas 1:10 koncentracijos vandeninėse ištraukose, lyginant su


distiliuotu vandeniu. Dirvinės čiužutės ištraukos labiausiai mažino daigų aukš-tį, o šaknų augimą labiausiai slopino trikertės žvaginės vandeninės ištraukos. Miežių daigų augimą esmingai slopino tik 1:10 koncentracijos piktžolių ištrau-kos, o šaknų ilgis tendencingai mažėjo, didėjant vandeninių ištraukų koncen-tracijai.

Tiriant žieminius rapsus „Sunday“, nustatyta, kad labiausiai sėklų sudy-gimą slopino dirvinio garstuko (Sinapis arvensis L.) ištraukos (61,1 proc. su-dygimas). 1:10 koncentracijos ištraukose žieminių rapsai visai nedygo. Tačiau 1:250 ir 1:1250 koncentracijų ištraukos esmingai skatino žieminių rapsų sudygimą, atitinkamai 3,48 proc. Žieminių rapsų daigų ir šaknų augimą la-biausiai slopino dirvinio garstuko vandeninės ištraukos. 1:6250, 1:1250, 1:250, 1:50 koncentracijų ištraukos skatino žieminių rapsų daigų augimą, lyginant su kontroliniu variantu. Šaknų ilgį esmingai mažino 1:50, o skatino 1:250 koncen-tracijų ištraukos, lyginant su distiliuotu vandeniu.

Vasarinių rapsų „Fenja“ daigumą esmingai slopino tik dirvinio garstuko ištraukos. 1:10 koncentracijos ištraukose vasariniai rapsai visai nedygo, o 1:250 koncentracijos vandeninės ištraukos skatino vasarinių rapsų sėklų sudygimą, lyginant su kontroliniu variantu. Vasarinių rapsų daigų aukštį labiausiai slopi-no dirvinės čiužutės ir smalkinio tvertiko (erysimum cheiranthoides L.) van-deninės ištraukos. Šaknų augimas labiausiai buvo slopinamas dirvinio garstu-ko vandeninių ištraukų. Nors daigų aukštį esmingai mažino 1:6250 ir 1:1250 koncentracijos ištraukos, tačiau 1:250 koncentracijos ištraukose daigų augimas buvo skatinamas, lyginant su distiliuotu vandeniu. Šaknų ilgį esmingai slopino 1:10 koncentracijų vandeninės ištraukos, lyginant su kontroliniu variantu.

Nustatytas bendrasis fenolinių junginių kiekis skirtingose piktžolių morfo-loginėse dalyse – žiedynuose, lapuose, stiebuose ir šaknyse (1 pav.).

1 pav. Bendrasis fenolinių junginių kiekis (mg g-1 žaliosios masės) skirtingose piktžolių morfolo-ginėse dalyse, 2013.

0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.20

Dirvinisgarstukas

Dirvinėčiužutė

Trikertėžvaginė

Smalkinistvertikas

Piktžolių rūšys

Bend

rasi

s fe

nolin

ių ju

ngin

ių

kiek

is, m

g g-1

ž.m

. Žiedynai

Lapai

Stiebai

Šaknys


Atlikus tyrimus nustatyta, kad dirvinio garstuko ir smalkinio tvertiko la-puose, lyginant su kitomis šių augalų morfologinėmis dalimis, bendrasis feno-linių junginių kiekis buvo didžiausias (1,70 ± 0,15 mg g-1 ir 1,81 ± 0,03 mg g-1 žaliosios masės) (1 pav.). Trikertės žvaginės ir dirvinės čiužutės didžiausias bendrasis fenolinių junginių kiekis nustatytas žiedynuose (atitinkamai 1,56 ± 0,02 ir 1,70 ± 0,31 mg g-1). Mažiausius šių junginių kiekius skirtingose piktžo-lių rūšių morfologinėse dalyse toliau galima matyti pateiktame grafike (1 pav.).

Išvados 1. Labiausiai žieminių kviečių grūdų sudygimą slopino dirvinės čiužutės

vandeninės ištraukos, vasarinių miežių grūdų – trikertės žvaginės vandeninės ištraukos. Žieminių ir vasarinių rapsų sėklų sudygimą labiausiai slopino dirvi-nio garstuko vandeninės ištraukos. 1:10 piktžolių vandeninių ištraukų koncen-tracijos labiausiai slopino žemės ūkio augalų sudygimą. 2. Dirvinio garstuko ir smalkinio tvertiko, lyginant su kitomis šių augalų morfologinėmis dalimis, bendrasis fenolinių junginių kiekis buvo didžiausias lapuose, trikertės žvagi-nės ir dirvinės čiužutės – žiedynuose. Dirvinio garstuko, trikertės žvaginės ir smalkinio tvertiko fenolinių junginių, lyginant su kitomis šių augalų morfolo-ginėmis dalimis, mažiausiai susikaupė šaknyse, dirvinės čiužutės – stiebuose.

literatūra[1] Björkam, M., Klingen, I., Birch, A. N. E. et al. 2011. Phytochemicals of Brassicaceae

in plant protection and human health – influences of climate, environment and agronomic practice. Phytochemistry. Vol. 72. P. 538–556.

[2] Xuan, T. D., Tawata, S., Khanh, T. D., Chung, I.,M. 2005. Decomposition of allelopathic plants in soil. Journal of agronomy and crop Science. Vol. 191. P. 162–171.


SkIRTINGų pIkTŽOlIų kONTROlĖS BŪDų ĮTaka vaSaRINIų RapSų pRODUkTYvUMUI

EkOlOGINĖJE ŽEMDIRBYSTĖJE

I. Steiblytė1, R. velička1

1aleksandro Stulginskio universitetas

ĮvadasDidėjant organinių trąšų ir biologinių preparatų asortimentui, labai svar-

bu ištirti jų efektyvumą ekologiškai auginamiems augalams. Lietuvoje atlikus skystųjų organinių trąšų ir augimo aktyvatorių tyrimus nustatyta, kad jie tei-giamai veikia augalus, bet jų efektyvumas yra nevienodas [1]. Naudojamos skystos organinės trąšos ir augimo aktyvatoriai turi nemažą įtaką grūdų der-lingumui, o kartu ir augalų biometriniams rodikliams [2, 3]. Piktžolių rūšinę sudėtį ir gausą pasėliuose lemia daugelis veiksnių: dirvožemio savybės, augalų kaita, žemės ūkio augalų konkurencinės ypatybės, kurios glaudžiai susijusios su pasėlių tankumu, dirvožemio sukultūrinimo lygiu ir t.t. [4]. Žemės ūkio augalų konkurencingumas su piktžolėmis ir jų stelbimas yra pagrindinė netie-sioginės piktžolių kontrolės priemonė, leidžianti sumažinti tiesioginių priemo-nių naudojimą [5, 6, 7]. Terminis piktžolių naikinimas, kaip ir elektrinio lauko bei mechaninis, priklauso priemonių grupei, kurių veikimas pagrįstas fizikinio poveikio principais. Naudojant mechanines priemones piktžolėms naikinti, šio poveikio augalui principas lengvai suprantamas, matomas ir reguliuojamas [8].

Tyrimų tikslas – įvertinti skirtingų piktžolių kontrolės būdų įtaką vasarinių rapsų piktžolėtumui ir derlingumui ekologinėje žemdirbystėje.

Tyrimų metodikaLauko eksperimentas atliktas 2013 m. Aleksandro Stulginskio universiteto

Bandymų stotyje sekliai glėjiškame karbonatingame išplautžemyje (calc(ar)i-epihypogleyic luvisol, lVg-p-w-cc). Eksperimento variantai: necheminiai piktžolių kontrolės būdai: terminis, mechaninis, stelbimas. Tyrimai atlikti ne-naudojant biologinių preparatų (I eksperimentas) ir juos naudojant (II ekspe-


rimentas), prieš sėją sėkla apvelta biologiniu preparatu Nagro (0,5 l t-1), vegeta-cijos metu rapsai tris kartus purkšti biologiniais preparatais. Auginti vasariniai rapsai (Brassica napus L.) „Fenja“ (8,0 kg ha-1). Pirmą kartą rapsų pasėlio pikt-žolėtumo apskaita atlikta intensyviu piktžolių dygimo metu (gegužės mėnesį). Antrą kartą ši apskaita atlikta birželio viduryje. Prieš rapsų derliaus nuėmimą iš kiekvieno laukelio išpjauta po 10 augalų. Nustatyti augalų biometriniai ir derliaus struktūros rodikliai. Apskaičiuotas vasarinių rapsų sėklų derlingumas 8,5 proc. drėgnio ir 100 proc. švarumo. Tyrimų duomenys statistiškai įver-tinti kiekybinių požymių vieno veiksnio dispersinės analizės, koreliacijos ir regresijos metodais, naudojantis kompiuterinėmis programomis ANO-VA ir STAT.

Rezultatai ir aptarimasAtlikus tyrimus nustatyta, kad intensyviu piktžolių dygimo metu (gegužės

mėn.) vasarinių rapsų pasėlyje rasta nuo 63,1 iki 135 vnt. m-² piktžolių daigų. Daugiausia piktžolių daigų rapsų pasėlyje buvo sunaikinta taikant mechani-nę piktžolių kontrolę ir purškiant biologiniais preparatais. Terminės piktžolių kontrolės, tiek nenaudojant biologinių preparatų, tiek ir juos naudojant bei me-chaninės piktžolių kontrolės be biologinių preparatų naudojimo efektyvumas piktžolių daigų naikinimui buvo vienodas (sunaikinta nuo 10,8 iki 15,7 proc. piktžolių daigų). Antrą kartą panaudojus piktžolių kontrolės priemones, me-chaninės piktžolių kontrolės, tiek naudojant, tiek ir nenaudojant biologinius preparatus bei terminės piktžolių kontrolės nenaudojant biologinių preparatų efektyvumas piktžolių daigų naikinimui buvo vienodas (sunaikinta nuo 36,6 iki 40,8 proc. piktžolių daigų). Biologinių priemonių naudojimo fone terminės piktžolių kontrolės efektyvumas buvo 1,5 karto mažesnis, lyginant su anksčiau minėtomis kontrolės priemonėmis. Stelbimo fone birželio viduryje piktžolių daigų skaičius nustatytas nuo 1,7 iki 2 karto didesnis, lyginant su tyrimų pra-džia.

Tiek nenaudojant, tiek ir naudojant biologinius preparatus esmingai di-džiausia rapsų antžeminė masė jų žydėjimo tarpsnyje nustatyta terminio pikt-žolių naikinimo fone (nuo 1,3 iki 2,5 karto, lyginant su kitomis naudotomis priemonėmis). Tarp rapsų antžeminės masės ir pasėlio tankumo nustatyti tiesioginiai, vidutinio stiprumo ir stiprūs bei statistiškai patikimi koreliacijos priklausomumai (r=0,79, P<0,01 ir r=0,64, P<0,05). Tiek naudojant, tiek ir nenaudojant biologinių preparatų, piktžolių kontrolės būdai neturėjo esminės įtakos vidutiniam augalo šakų, ankštarų ir sėklų ankštaroje skaičiui. Nenaudo-


jant biologinių preparatų ir taikant terminę piktžolių kontrolę 1000 sėklų masė buvo esmingai mažesnė, lyginant su kitais piktžolių kontrolės būdais. Naudo-jant biologinius preparatus stelbimo fone 1000 sėklų masė esmingai nesiskyrė nuo sėklų masės kituose piktžolių kontrolės fonuose. Rapsų sėklų derlingumas, naudojant biologinius preparatus, visuose piktžolių kontrolės fonuose esmin-gai nesiskyrė. Nenaudojant biologinių preparatų stelbimo fone rapsų sėklų der-lingumas buvo 1,91 t ha-1, t. y. esmingai didesnis, lyginant su mechaniniu ir terminiu piktžolių kontrolės būdais.

literatūra[1] Sliesaravičius, A., Pekarskas, J., Rutkovienė, V., Baranauskis, K. Grain yeld and

disease resistance of winter cereal varieties and application of biological agent in organic agriculture. agronomy research, 2006, Vol. 4, p. 371–378.

[2] Jablonskytė-Račkė, D., Maikštėnienė, S., Cesevičienė, J., Mankevičienė, A. Ekologiškų trąšų bioaktyvatorių įtaka paprastųjų kviečių (triticum aestivum L.) ir Spelta kviečių (triticum spelta L.) produktyvumui bei derliaus kokybei. Žemės ūkio mokslai, 2012, T. 19 (1), p. 1–10.

[3] Pekarskas, J. Augimo aktyvatoriaus Panergetic-p įtaka ekologiškai auginamiems vasariniams kviečiams. Žemės ūkio mokslai, 2012, T. 19 (3), p.151–160.

[4] Špolienė, N., Povilionienė, E. Piktžolės. Kaunas, 2003. 200 p.[5] Bond, W., Grudy, A. C. Non-Chemical Weed Management in Organic Farming

Systems. Weed research, 2001, Vol 41, p. 383–405.[6] Maikštėnienė, S., Velykis, A., Arlauskienė, A., Satkus, A. Javų stelbiamosios gebos

įtaka sunkiuose priemoliuose plintančioms piktžolėms. Vagos, 2006, Nr. 72 (25), p. 24–33.

[7] Žėkaitė, V. Piktžolių konkurencija skirtingo konkurencingumo mišinių ir javų monopasėliuose. Vagos, 2010, Nr. 88 (41), p. 44–49.

[8] Sirvydas, P. A., Kerpauskas, P. terminis piktžolių naikinimas [Elektroninis išteklius]: monografija. Kaunas, Akademija. 2012, 328 p.

Studentų mokslinė praktika 2013

Projekto Studentų mokslinės veiklos skatinimas leidinys.2007–2013 m. Žmogiškųjų išteklių plėtros veiksmų programos 3 prioriteto

„Tyrėjų gebėjimų stiprinimas“ VP1-3.1-ŠMM-01-V priemonė„Mokslininkų ir kitų tyrėjų kvalifikacijos tobulinimas, mobilumo ir studentų

mokslinių darbų skatinimas“

Lietuvos mokslo taryba, Gedimino pr. 3, LT-01103 Vilnius

Maketavo ir spausdino AB spaustuvė „Titnagas“www.titnagas.lt

Documents

Studentų mokslinė praktikastudentai.lmt.lt/DOKUMENTAI/KONFERENCIJOS/2013_SMP_I_FBTZ.pdf · ISBN 978-9955-613-63 Lietuvos mokslo taryba Projekto Studentų mokslinės veiklos skatinimas