Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2013/154 ZAKLJUČNO POROČILO RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta Ll-2084 Naslov projekta Senzorsko zaznavanje roka uporabe pakiranih mesnih izdelkov Vodja projekta 1407 Aleksandra Lobnik Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 4650 Cenovni razred B Trajanje projekta 05.2009 - 04.2012 Nosilna raziskovalna organizacija 795 Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo Raziskovalne organizacije -soizvajalke Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 1 NARAVOSLOVJE 1.04 Kemija 1.04.05 Analizna kemija Družbenoekonomski cilj 06. Industrijska proizvodnja in tehnologija 2.Raziskovalno področje po šifrantu FOS1 Šifra 1.04 -Veda 1 Naravoslovne vede - Področje 1.04 Kemija B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 3.Povzetek raziskovalnega projekta2 SLO Biogeni amini (BA) so organske baze, ki nastajajo zaradi mikrobiološke aktivnosti v prehrambenih izdelkih z visoko vsebnostjo proteinov (mesni in mlečni izdelki, ribe itd.). Zaradi njihovih fizioloških in toksikoloških učinkov, predstavlja prisotnost BA v hrani potencialno zaskrbljenost za zdravje ljudi. Ljudem, ki se zdravijo z monoamin oksidaznimi inhibitorskimi zdravili (antidepresivi in anti-Parkinsonovi pripravki), ali bolehajo za želodčno prebavnimi boleznimi, povzroča uživanje hrane z visoko vsebnostjo BA migrene ali nenormalno dvigovanje krvnega tlaka. BA lahko reagirajo z nitriti, ki se uporabljajo kot prehrambeni dodatki v določenih mesnih izdelkih, v karcenogene nitrozamine. Do povišanih koncentracij BA v hrani pride zaradi uporabe slabe kvalitete surove hrane, zaradi kontaminacije in neustreznih pogojev med proizvodnjo in skladiščenjem hrane (temperatura, vlaga). Mesna industrija, katere promet se ocenjuje v bilijonih evrov na leto, potrebuje hitre in natančne sisteme za detekcijo mikrobiološke pokvarljivosti mesa in mesni izdelkov. Sedanje mikrobiološke metode za detekcijo mikrobiološke pokvarljivosti podajo sicer ustrezne rezultate, vendar pa so kot metode časovno potratne. Določevanje BA v hrani je pomembno zaradi dveh razlogov: prvi je njihova potencialna toksičnost in drugi je uporaba BA kot indikatorjev za določevanje stopnje svežosti in pokvarljivosti hrane. Konvencionalne kromatografske metode za detekcijo BA so časovno potratne in zahtevajo posebno pripravo vzorca. Prav zato je potreba po neinvazivnih, hitrih in natančnih metodah za detekcijo BA velika. Cilj predloženega projekta je bil razviti optični kemijski senzorski sistem za določevanje BA, ki omogoča neinvazivno merjenje BA neposredno v pakiranem mesnem izdelku in podaja koncentracije BA v realnem času. Pridobitev informacij v realnem času omogoča hitro ukrepanje v primerih, ko prihaja do odstopanja kakovosti v pakiranih mesnih proizvodih (slaba higiena, kvar itd.) določenem po sistemu kritičnih točk v proizvodnji in predelavi živil (HACCP). Podoben senzorski sistem znotraj prehrambene industrije mesa se še ne uporablja. Uporaba takšnega senzorja prinaša številne prednosti: omogoča daljši efektivni rok uporabnosti z merjenjem svežosti in omogoča natančnejšo določitev roka uporabe pakiranega mesnega produkta. Pakirano meso mora biti odstranjeno iz prodajnih polic po navedenem roku uporabe ne glede na to ali je meso še vedno primereno za zaužitje ali ne. Koncentracija BA v hrani se potencialno povečuje v primeru slabe higiene in tudi pri dviganju temperature pri prevozu in skladiščenju pakirane hrane, ker se začno mikroorganizmi hitreje razmnoževati. Koncentracije BA se lahko zaradi dviga temperature povečajo tudi za 1,5 krat. S predlaganim senzorskim sistemom bi lahko tudi identificirali nepravilnosti v upravljanju in distribuciji pakiranih mesnih izdelkov (npr. zaradi previsokih temperatur) ali slabe higiene. S tem bi povečali nadzor nad kvaliteto pakirane mesne hrane od proizvodnje do prodajnih polic. ANG Biogenic amines (BA) are organic bases that are generated by microbial spoilage of food high in protein content (meat and dairy products, fish etc.). The presence of BA in food constitutes a potential public health concern due to their physiological and toxicological effects. People that take monoamine oxidase inhibitor drugs (antidepressant and anti-Parkinsonian agents), or suffer from gastrointestinal diseases can suffer from food-induced migraines or can have hypertensive crisis, because of the consumption of food containing large amounts of BA. BA can react with nitrite that is used as curing agents in some meat products to form carcinogenic nitrosamines. Increased amounts of BA may be found in food as a consequence of the use of poor quality raw materials, contamination and inappropriate conditions during food processing and storage (temperature, moisture). The meat production industry whose turnover is billions of € per annum needs a rapid and accurate detection system for microbial spoilage of meat and meat products. Currently used microbiological methods for the detection of microbial spoilage give adequate results, but are time consuming. The determination of BA in food is important for two reasons: the first is their potential toxicity; the second is their usage as indicators of the degree of freshness or spoilage of food. Conventional chromatographic methods for the detection of BA are time and labour intensive. Therefore, non-invasive, rapid and accurate methods for the detection of BA are required. The aim of this project is to develop an optical chemical sensor system for the non-invasive detection of BA in freshly meat packed products in real-time. The proposed sensor would give results in real time so that corrective actions could be taken as soon as possible in cases, when the quality deviation in freshly meat packed products will occur according to Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) system. The sensor will detect BA, such as putrescine, cadaverin and tyramine, which are useful indicators of quality deterioration and meat product freshness indicators. Such sensor system is not used within meat food industry. The use of proposed sensor has many advantages. It allows the packed meat product to have a longer effective shelf-life by allowing freshness to be measured along the best-before date, hence reducing margins of error. Packed meat products must be disposed off whether they are fit to be consumed or not when the estimated best-before date is reached. Consequently, the percentage of wastage will be reduced through more accurate estimation of best-before dates. Concentrations of BA in food increases in the presence of poor hygiene and temperature increase, due to the growth of microorganisms. The concentration of BA can increase due to temperature rise up to 1.5 times.The proposed sensor system could be used to identify irregularities in the management and distribution of packaged meat products (eg, due to high temperatures) or poor hygiene. This would increase the quality control of packaged meat from food production to the shelves. 4.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu3 Cilj projekta je bil razviti optični kemijski senzor, ki bo podal informacijo o roku uporabnosti posameznega mesnega produkta na osnovi neinvazivnega merjenja. Pregled literature je pokazal, da so koncentracije BA v mesnih produktih v dobri korelaciji z mikrobiološkimi in senzornimi spremembami, zato se lahko BA uporabljajo kot indikatorji stopnje svežosti. Zato je bil naš namen razviti optični kemijski senzor za določevanje BA. V okviru faze 1 smo na osnovi pregleda relevantne znanstvene in strokovne literature pripravili nabor možnih indikatorskih barvil, ki reagirajo z biogenimi amini (putrescin, kadaverin, tiramin itd.). Indikatorsko barvilo mora imeti vsaj eno od naslednjih funkcionalnih skupin kot so: a) trifluoroacetilno skupino, ki reagira tako s primarnimi kot tudi sekundarnimi amini, b) triciano vinilno skupino, ki reagira s primarnimi kot tudi s sekundarnimi amini c) pirensko skupino, ki reagira samo s primarnimi amini in d) eterno - skupino, ki reagira z diamini. Izbrali smo eno fluorescentno (F) in eno absorpcijsko (A) barvilo. Zaradi postopka patentiranja ne moremo podati kemijske strukture barvil. Obe barvili vsebujeta trifluoroacetilno funkcionalno skupino, ki se odziva na amine v električno nevtralni obliki, kar pomeni da se ne odziva na protonirane amine v obliki amonijaka. Zaradi podobne strukture in enakih funkcionalnih skupin biogenih aminov smo kot analit izbrali putrescin, ki se najpogosteje pojavlja pri vseh prehrambnih izdelkih. Izbrani barvili (A, F) raztopljeni v etilacetatu smo testirali na odzivnosti na putrescin raztopljen v fosfatnem pufru pH 11,2. Pri barvilu A je prišlo ob prisotnosti putrescina do spremembe barve iz oranžno rdeče v rumeno (nastal je novi absorpcijski vrh pri 418 nm). Barvilo F ima eksitacijo pri 468 nm in emisijo pri 576 nm v trifluoroacetni obliki. Z dodatkom putrescina je prišlo do ugašanja fluorescence pri valovni dolžini emisije (576 nm). Istočasno pa je prišlo zaradi konverzije indikatorja v hemiamino obliko do naraščanja fluorescence pri valovni dolžini eksitacija 384 nm in emisiji 426 nm . Torej je možno spremljati spreminjanje intenzitete fluorescence indikatorja v trifluroacetni obliki ( X eks= 468 nm, X em= 576 nm) ali v hemiamino obliki ( X eks= 384 nm, X em= 426 nm). V okviru faze 2 smo imobilizirali oba izbrana indikatorska barvila v nano sol-gel membrane po »doping« postopku. Za pripravo membran smo izbrali različne sol-gel prekurzorje kot so nizkomolekularni alkoksisilan tetraetoksisilan (TEOS) ter organsko modificirane siloksane in sicer metiltrietoksisilan (MTriEOs), 3,3,3 trifluoropropiltrimetoksisilan (FPTriMOS) ter propililtrimetoksisilan (PTriMOS). Z namenom zagotavljanja stabilnih in homogenih senzorskih membran smo optimirali procesne parametre kot so: razmerje med vodo in prekurzorjem (R), pH katalizatorja, vsebnost topila, razmerja med samimi prekurzorji in z uporabili smo različne tipe sol-gel prekurzorjev in ormosilov. Same membrane smo ročno nanašali s potapljanjem v sol-gel senzorsko raztopino tako na steklene nosilce kot tudi na polimerne (polietilentereftalat) nosilce ter preizkušali različne aktivacijske tehnike nosilcev, da bi zagotovili čim boljšo adhezijo sol-gel nanosa na le-te. Stabilne in homogene membrane smo dobili med vsemi testiranimi nanosi le z uporabo dveh sol-gel nanosov in sicer: a) R je 15:1, razmerje med TEOS in MTriEOS je 1:9, pH 13 in b) R je 3:1, razmerje med FPTriMOS in PTriMOS je 2:1, pH 1. V okviru faze 3 smo izvedli testiranje odzivnosti posameznih senzorskih nano membran na putrescin, raztopljen v 100 mM fosfatnem pufru s pH 11,2. Vse membrane so pokazale odzivnost na putrescin. V primeru membrane z absorpcijski indikatorjem (A) je prišlo ob dodatku putrescina do poviševanja absorpcije pri 418 nm in zniževanja vrha pri 479 nm. V primeru membrane z fluorescentnim indikatorjem (F) smo merili spreminjanje intenzitete fluorescence pri 576 nm, kjer je prišlo od dodatku analita do ugašanja fluorescence in pri 426 nm, kjer je prišlo do naraščanja fluorescence. Membrana A1 (absorpcijski indikator, R je 15:1, razmerje med TEOS in MTriEOS je 1:9, pH 13) ima mejo zaznave 0,1 M, odzivni čas 15-20 s in regeneracijski čas 20-25s. Delovno območje membrane A1 je od 0,1-1,5 M. Z uporabo fluoriranega ormosila smo izboljšali mejo zaznave, odzivni in regeneracijski čas membrane. Membrana A2 (absorpcijski indikator, R je 3:1, razmerje med FPTriMOS in PTriMOS je 2:1, pH 1) ima mejo zaznave 5 ^.M, odzivni čas 3-6 s in regeneracijski čas 7-9 s. Membrane A1 in A2 so stabilne več kot 6 mesecev. V okviru aktivnosti 4.1. je na izbor tipa mesnega produkta vplivala cena proizvoda, pokvarljivost proizvoda in % odpada zaradi preteka roka trajanja. Izbrali smo piščančje fileje, ki dosegajo visoko ceno in imajo relativno kratek rok uporabe. V okviru aktivnosti 4.2. smo preučevali možnosti integracije senzorskega elementa v pakiran mesni izdelek. Pri tem smo poskušali čim manj posegati v avtomatsko pakirno linijo in s tem preprečiti možnosti kontaminacije samega izdelka. Najmanjši poseg v pakirno linijo smo dosegli tako, da smo senzorski element namestili na embalirno folijo pred samim pakiranjem izdelka. Iskali smo tudi primerna lepila, ki zadovoljujejo visoke standarde mesne industrije, za pritrditev senzorskega elementa. V okviru aktivnosti 4.3 smo preučili vpliv različnih pogojev na rast mikroorganizmov, ki povzročajo kvar živil oz. v našem primeru mesnega produkta piščančjega fileja. Izvedli smo mikrobiološko testiranje mesa, in sicer pri temperaturi 4 °C za primer mesa, ki je a) hranjen na zraku in b) pakiran v MAP atmosferi. Majhne spremembe temperature imajo signifikanten vpliv na razvoj določenih mikroorganizmov (kot so npr. enterobakterije). V nadaljevanju smo preučevali, kako rast bakterij vpliva na tvorbo biogenih aminov v časovnem obdobju 17 dni. Izkazalo se je, da se s časom povišujejo tako vrednosti bakterij, tako za primer mesa hranjenega na zraku kot tudi za primer mesa shranjenega v MAP pakiranju; povišujejo pa se tudi vrednosti biogenih aminov (BA). Rast bakterij in BA je po enakem času shranjevanja nekoliko višja v primeru mesa, ki je hranjen na zraku. Največ se tvori putrescina, kadaverina in tiramina. Rezultati so pokazali, da ko se preseže celokupna vrednost BA 96-101 mg/kg, meso ni več primerno za uživanje. V okviru aktivnosti 4.4 smo testirali odzivnost senzorskega elementa na tvorbo BA v zapakiranem mesnem produktu. Senzorski element se je sicer dobro odzival, vendar je bila njegova odzivnost v primerjavi s tisto v raztopini bistveno počasnejša (1h). Vzrok temu so omejitve ( postopek pakiranja mesnega proizvoda, EC 1935/2004 direktiva, sistem zaznavanja signala), ki smo jih morali upoštevati pri nameščanju senzorja v mesni produkt. Slabša hlapnost BA in posledično znatno znižanje koncentracije BA v plinski fazi ter EC 1935/2004 direktiva zaradi katere senzor ne more biti v stiku z mesnim proizvodom sta znižala učinkovitost delovanja senzorja, zato je bila pomembna prava namestitev senzorja, ki mora po eni strani zadostiti zahtevam direktive EC 1935/2004 v smislu migracije materialov in po drugi strani zahtevam po detekciji BA, ki mora biti še dovolj občutljiva, da lahko zaznavamo primernost kvalitete hrane. Senzor se odziva razen na putrescin še na druge amine, kot npr. kadaverin. Pri tej aplikaciji selektivnost senzorja ni toliko pomembna, ampak je bolj pomembno določevanje celokupnega števila biogenih aminov. Dejansko je celo bolje, če lahko z enim senzorjem detektiramo več različnih biogenih aminov. Večji problem predstavlja interferenca uporabljenih folij, ki včasih izkazujejo določene optične lastnosti (fluorescirajo). V okviru aktivnosti 4.5 smo primerjali rezultate dobljene z mikrobiološkimi testi in senzorskim elementom, pri čemer smo ugotovili, da se senzor odziva na zaznavanje biogenih aminov in s tem lahko podaja rezultate o kvaliteti hrane. Rezultati so ponovno pokazali, da, ko se preseže celokupna vrednost BA 96-101 mg/kg, meso ni več primerno za uživanje. V okviru aktivnosti 5.1 smo ovrednotili senzorski sistem glede na direktivo EC 1935/2004, v smislu migracije senzorskih komponent. EC 1935/2004 direktiva določa, da mora biti vsak material ali izdelek, ki prihaja z živili v neposreden ali posreden stik dovolj inerten, da njegove sestavine ne prehajajo na živila v takih količinah, ki bi lahko ogrožale zdravje ljudi ali povzročale nesprejemljive spremembe v sestavi živil oziroma poslabšanje njihovih organoleptičnih lastnosti. Ugotovili smo, da pride do 10% migracije indikatorja iz senzorske membrane, zato tak senzor ni primeren za direktno namestitev na meso, kar pomeni, da ga moramo namestiti odmaknjeno. V tem primeru zaznavamo hlape BA, kar pa bistveno spremeni senzorske zahteve. Glede na dobljene rezultate smo v okviru aktivnosti 5.2 optimizirali senzorsko membrano s spreminjanjem osnove senzorja, v katero je imobiliziran indikator. S tem smo pravzaprav dosegli le še večjo zaprtost osnove, kar še poslabša odzivnost senzorja. V nadaljevanju projekta imamo dve možnosti a) uporabiti teflonske prevleke za senzor in ga namestiti direktno na meso ali b) senzor optimizirati v smislu znižanja detekcijske meje, z uporabo nanodelcev. Razvilo smo senzor za določanje BA. Membrana A1 (absorpcijski indikator, R je 15:1, razmerje med TEOS in MTriEOS je 1:9, pH 13) ima mejo zaznave 0,1 M, odzivni čas 15-20 s in regeneracijski čas 20-25s. Delovno območje membrane A1 je od 0,1-1,5 M. Z uporabo fluoriranega ormosila smo izboljšali mejo zaznave, odzivni in regeneracijski čas membrane. Membrana A2 (absorpcijski indikator, R je 3:1, razmerje med FPTriMOS in PTriMOS je 2:1, pH 1) ima mejo zaznave 5 ^M, odzivni čas 3-6 s in regeneracijski čas 7-9 s. Membrane A1 in A2 so stabilne več kot 6 mesecev. Membrane omogočajo meritve v raztopini in direktno v stikom z mesom. Zaradi izjemno nizke hlaposti BA in EC 1935/2004 direktive BA ni možno meriti v modificirani atmosferi pakiranega mesa. V nadaljnem delu bomo skušali izboljšati mejo zaznave z uporabo nanodelcev za imobilizacijsko osnovo. Tekom projekta smo sodelovali z Institute of Chemical Process Fundamentals, Praga, Češka Republika . S.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev4 Cilj raziskav za preteklo leto projekta je bil razvoj in optimizacija senzorjev za določevanje biogenih aminov, integracija teh v pakirani mesni izdelek in preveriti učinkovitost delovanja senzorja. V prvi fazi projekta smo naredili pregled relevantne strokovne in znanstvene literature, in pregled nabora možnih absorpcijskih in fluorescentnih indikatorjev za detektiranje biogenih aminov (putrescina). Med tem, ko nam absorpcijsko barvilo lahko že s spremembo barve napove prisotnost biogenih aminov, so fluorescetna barvila in njihove odzivnosti nujno vezana tudi na instrumentalni del senzorskega sistema za detekcijo analita. Po drugi strani pa nam fluorescentna barvila omogočajo detektirati bistveno nižje meje koncentracij izbranih analitov. V projektu so bila indikatorska barvila izbrana glede na občutljivost, selektivnost, fotostabilnost in združljivost s preprosto in cenovno ugodno optoelektronsko merilno opremo (LED, fotodiode, itd). Izbrana absorpcijska in fluorescentna indikatorska barvila smo testirali v raztopinah (definirali smo optične absorpcijske in fluorescenčne lastnosti indikatorjev brez in v prisotnosti izbranega analita - putrescina). Oba indikatorja smo tudi uspešno imobilizirali v različne sol-gel materiale, med katerimi sta se predvsem dva odlikovala s primerno stabilnostjo in homogenostjo: a) R je 15:1, razmerje med TEOS in MTriEOS je 1:9, pH 13 in b) R je 3:1, razmerje med FPTriMOS in PTriMOS je 2:1, pH 1. Imobilizacija je bila uspešna, saj nista niti absorpcijski kot tudi ne fluorescentni indikator izgubila svoje odzivnosti na izbran analit. Naredili smo karakterizacijo senzorskih membran v smislu odzivnega časa, občutljivosti, selektivnosti, reverzibilnosti, meje zaznave, delovnega območja. Membrana A1 (absorpcijski indikator, R je 15:1, razmerje med TEOS in MTriEOS je 1:9, pH 13) ima mejo zaznave 0,1 M, odzivni čas 15-20 s in regeneracijski čas 20-25s. Delovno območje membrane A1 je od 0,1-1,5 M. Z uporabo fluoriranega ormosila smo izboljšali mejo zaznave, odzivni in regeneracijski čas membrane. Membrana A2 (absorpcijski indikator, R je 3:1, razmerje med FPTriMOS in PTriMOS je 2:1, pH 1) ima mejo zaznave 5 ^M, odzivni čas 3-6 s in regeneracijski čas 7-9 s. Membrane A1 in A2 so stabilne več kot 6 mesecev. V nadaljevanju projekta smo definirali način integracije senzorskega elementa v pakirani mesni proizvod s čim manjšim poseganjem v avtomatizirano pakirno linijo. Izvedli smo mikrobiološka testiranja mesnih produktov, pri čemer smo ugotavljali stopnjo tvorbe biogenih aminov z rastjo mikrooganizmov v zapakiranem (MAP) in nezapakiranem mesnem produktu tekom obdobja skoraj 3-eh tednov. Dobljene rezultate smo primerjali z odzivnostjo našega senzorja. Delovanje senzorja smo ocenili glede direktive EC 1935/2004 in v zvezi s tem poskušali optimirati senzorsko membrano. Zastavljeni cilji projekta so bili v celoti realizirani na podlagi izvedenega programa dela. 6.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine5 Sprememba sestave projektne skupine: Do spremembe sestave projektne skupine je prišlo v letu 2010 zaradi odhoda dr. Matejke Turel na porodniški dopust. V letu 2010 smo za dr. Turelovo obračunali 400 ur od predvidenih 900 ur iz prijave projekta. Preostalih 500 ur je izvedel dr. Aljoša Košak, ki smo ga vključili v projektno skupino in to tudi javili na ARRS. S prihodom dr. Košaka smo pričeli z intentivnim razvojem nanodelcev in nanomaterialov. Projektna skupina v letu 2011 enaka kot v letu 2010. 7.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine6 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 15972118 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Optični senzorji, ki temeljijo na kvantnih pikah ANG Quantum dots based optical sensors Opis SLO Članek obravnava tematiko uporabe kvantnih pik v senzorske namene. Luminescentni senzorji so kemijski sistemi, ki podajo informacijo o prisotnosti analitov ob spremembi njihovih optičnih lastnosti. S prihodom luminescentnih nanodelcev so se odprle nove možnosti aplikacij. Kvantne pike so anorganski polprevodniki, ki imajo vrsto prednosti pred klasičnimi organskimi barvili. V članku je bilo predstavljeno kako vplivajo posamezne vrste kvantnih pik na spremembe senzorskih lastnosti in njuhova uporaba. ANG Luminescent sensors are chemical systems that can deliver information on the presence of selected analytes through the variations in their luminescence emission. With the advent of luminescent nanoparticles several new applications in the field of chemical sensing were explored. Among them, quantum dots (QD) represent inorganic semiconductor nanocrystals that are advantageous over conventional organic dyes from many different points of view. In this short review, the optical detection of various analytes using QD-based probes/sensors is presented and significant sensorcs characteristics are discussed. The biosensing approaches are not included in this article. Objavljeno v Trans Tech Publications; Diffusion in solids and liquids VII; Diffusion and defect data, solid state data; 2012; Str. 682-689; Avtorji / Authors: Lobnik Aleksandra, Korent Urek Špela, Turel Matejka Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 14803990 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Nano optični kemijski senzorji ANG Nano-based optical chemical sensors Opis SLO Pomen razvoja materialov nanovelikosti za pripravo optičnih kemijskih senzorjev je v zadnjih desetletjih vse večji. Nanomateriali so zelo prilagodljivi tako po velikosti kakor tudi po obliki kemijskih in fizikalnih lastnosti, imajo zelo specifično kemijo površin, termalne in električne lastnosti, visoko specifično površino ter velik volumen por na masno enoto površine. Zaradi svojih lastnosti lahko pripomorejo k izboljšanju občutljivosti, odzivnega časa in meja zaznav senzorjev. Predstavljamo nedavno razvite fotoluminiscenčne optične kemijske nanosenzorje. The development of nanoscale materials for optical chemical sensing applications has emerged as one of the most important research areas of interest over the past decades. Nanomaterials exhibit highly tunable size-and shape-dependent chemical and physical properties, show unique surface chemistry, thermal and electrical properties, high surface area and ANG large pore volume per mass unit area. Because of their unique and advantageous features they can help to improve sensitivity, response time and detection limit of sensors. In this review, recently developed photoluminescence-based optical chemical nanosensors are presented. Some future trends of the nanomaterial-based optical chemical sensors are given. Objavljeno v Trans Tech Publications; Journal of nano research; 2011; Vol. 13; str. 99110; Impact Factor: 0.630;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.27; Avtorji / Authors: Lobnik Aleksandra, Korent Urek Špela Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 3. COBISS ID 14514454 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Uporaba nanostrukturnih materialov v senzorske namene: njihove prednosti in slabosti ANG Nanostructured materials use in sensors:thier benefits and drawbacks Opis SLO Pomen razvoja materialov nanovelikosti za pripravo optičnih kemijskih senzorjev je v zadnjih desetletjih vse večji. Široka paleta nanomaterialov kakor tudi številne oblike senzorjev nas omejujejo v predstavitvi, zato se osredotočamo na kvantne pike ter delce na osnovi polimerov in sol-gel materialov. Opisane so prednosti in slabosti uporabljenih nanomaterialov, ki so bili uporabljeni v optični detekciji ter nedavno razviti optični kemijski senzorji in probe. Prav tako so podane smernice razvoja optičnih kemijskih senzorjev na osnovi nanomaterialov. ANG The development of nanoscale materials for optical chemical sensing applications has emerged as one of the most important research areas of interest over the past decades. In this chapter we firstly present some general aspects of nanostructured materials and give a description on the analytical aspects of sensors and sensing principles. The broad variety of nanomaterials as well as sensorsc design made us to limit our presentation, which concentrates on nanomaterials, such as quantum dots, polymer- and sol-gel-based particles. The benefits and drawbacks of the properties of these nanomaterials used in optical sensing applications are given, and the recently developed optical chemical sensors and probes based on photoluminescence are overviewed. Finally, some future trends of the nanomaterial-based optical chemical sensors are given. Objavljeno v Springer; Carbon and oxide nanostructures; 2011; Str. 307-354; Avtorji / Authors: Lobnik Aleksandra, Turel Matejka, Korent Urek Špela, Košak Aljoša Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji 4. COBISS ID 15769366 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Optični kemijski senzorji : priprava in aplikacije ANG Optical chemical sensors: design and applications Opis SLO V knjižnem poglavju je predstavljen pregled najpomembnejših parametrov, ki vplivajo na oblikovanje in pripravo senzorja in končnih senzorskih karakteristik. Pregled izbranih aplikacij temelji na nanosenzorjih, ki so bili pripravljeni na osnovi polimernih nanodelcev (z uporabo npr. poliakrilatov, polistirena) in na osnovi sol-gel nanodelcev, in sicer za določevanje pH, kisika, ionov in nekaterih ostalih molekul. ANG The book chapter reviews the most important parameters that contribute to the sensor's design and its final characteristics. The survey of selected applications of nanosensors is based on polymer nanoparticles (prepared from e.g. polyacrylates, polystyrene) and on sol-gel based nanoparticles, namely for the determination of pH, oxygen, ions and some other molecules. Objavljeno v InTech; Advances in chemical sensors; 2012; Str. 3-28; Avtorji / Authors: Lobnik Aleksandra, Turel Matejka, Korent Urek Špela Tipologija 1.16 Samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji 5. COBISS ID 15405334 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Sinteza polisiloksanskih kserogelov s fluorovimi skupinami na površini nanosa in njihove absorpcijske lastnosti ANG Synthesis of polysiloxane xerogels with fluorine-containing groups in the surface layer and their sorption properties Opis SLO ANG Hidrolizne in polikondenzacijske reakcije tetraetoksisilana (TEOS) z 3,3,3-trifluoropropiltrimetoksisilanom (TFMS) ali 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooktiltrietoksisilanom (PFES) so bile uporabljene pri sintezi kserogela funkcionaliziranega s skupinami, ki vsebijejo fluor. V skladu s TEM, ima polisiloksalni kserogel globularno skeletno strukturo in je sestavljen iz aglomeratov delcev, ki vsebujejo fluorirane skupine na površini. FTIR spektroskopija kaže, da imajo primarni kserogelni delci spatialno polisiloksansko mrežo s fluoriranimi skupinami in silanolnimi skupinami in malo v površinskem nanosu. V skladu s termalnimi analizami, je bila vsebnost vode 3-8 wt.% in upada z naraščanjem dolžine fluorirane verige. Termični razpad površinskega nanosa se začne nad 300 °C. Dominira mezoporozni material z dobro razvito porozno strukturo ( SBET = 400-960 m2g-1, VS = 0,66 - 0,93 cm3g-1). Prikazan je vpliv razmerja TEOS, funkcionaliziran silan in narava funkcionalnih skupin na strukturne in adsorptivne lastnosti. Sintetizirani vzorci so organofilni. Afiniteta do n-heksana narašča z naraščanjem dolžine verige, ki vsebuje fluor in s številom fluoriranih skupin v površinskem nanosu. Sintetizirani hibridni organski-anorganski materiali se lahko uporabljajo za adsorpcijo ogljikovodikov, vključno z olji iz vode. Hydrolysis and polycondensation reactions of tetraethoxysilane (TEOS) with 3,3,3-trifluoropropyl-trimethoxysilane (TFMS) or 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane (PFES) were used to synthesize xerogels functionalized with fluorine-containing groups. According to transmission electron microscopy, the skeletons of synthesized polysiloxane xerogels have globular structures and consist of agglomerates of particles with fluorinated groups on their surfaces. FTIR spectroscopy showed that primary xerogel particles possess spatial polysiloxane networks, with fluorinated groups along with silanol groups and water in the surface layer. According to thermal analyses, the water content was 3-8 wt.%, and it decreased with increasing length of the fluorinated chain. Thermal destruction of the surface layer starts above 300 °C. The sorbents that were obtained were predominantly mesoporous materials with well-developed porous structures (SBET = 400-960 m2 g-1, Vs = 0.66-0.93 cm3 g-1). The influence of the TEOS/functional silane ratio and the natures of the functional groups on the structural and adsorptive properties were shown. The samples synthesized are organophilic. The affinity for n-hexane increases with increasing length of the fluorine-containing chain (PFES) and the content of fluorinated groups in the surface layer. The hybrid organic-inorganic materials that were obtained can be used for adsorption of hydrocarbons, including oil, from water. Objavljeno v Elsevier; Journal of fluorine chemistry; 2011; Vol. 132, iss. 12; str. 11461151; Impact Factor: 2.033;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.341; Avtorji / Authors: Tomina Veronica V., Yurchenko Gabriella R., Matkovsky Alexandr K., Zub Yuriy L., Košak Aljoša, Lobnik Aleksandra Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek S.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine7 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 14003222 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Nov optični kemijski senzor za detekcijo biogenih aminov ANG New optical chemical sensor for biogenic amines detection Opis SLO Biogeni amini so toksične substane in onesnažujejo industrijska področja. pogosto se uporabljajo v farmacevtskih, bioloških, medicinskih in prehrambenih izdelkih. Mikroorganizmi s svojim delovanjem povzročajo nastanek biogenih aminov, ki lahko imajo negativni učinek na zdravje. Biogeni amini so pokazatelji kvalitete in svežosti hrane. Razvit je nov optični kemijski senzor, ki reagira z biogenimi amini (putrescin). Kemiska reakcija povzroči spremembo barve. ANG Biogenic amines (BA) are toxic substances. They are pollutants in industrial and manufacturing areas, becouse they are widely used in preparations of pharmaceutical, biological, medical and food produtcs. Many microorganisms species produce biogenic amines in or on food and this can cause strong toxical effects on consumers. Biogenic amines are therefore an indicator of food quality. A new class of chemical sensors has been investigated that interacts with biogenic amines, such as putrescine, resulting in a naked eye observed optical change of sensing film optode. Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v Institute of Photonics and Electronics; Book of abstracts; 2010; Str. 176; Avtorji / Authors: Senica Heda, Korent Urek Špela, Turel Matejka, Frančič Nina, Lobnik Aleksandra Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci 2. COBISS ID Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Dodana vrednost univerze : Aleksandra Lobnik, naj raziskovalka po mnenju gospodarstva za leto 2010 Univerze v Mariboru. ANG Added value of the University:» University of Maribor in 2010« Aleksandra Lobnik, best researcher of the Opis SLO Do nagrade je prišla po zaslugi Centra za senzorsko tehniko, katerega tudi vodi, saj se center aktivno vključuje v reševanje problematike varovanja okolja s pomočjo izvajanja različnih monitoringov, pilotnih poskusov čiščenja voda, raziskav na področju odpadkov in razvijanja novih metod za spremljanje ekoloških in procesnih parametrov. Tako so lani patentirali projekt senzorjev za organofosfate, veliko pa se ukvarjajo tudi z razvojem senzorjev za visoke temperature. ANG The award was granted based on the research work done in the »Centre of sensor technology«, where Prof. Lobnik is the head. The Centre is active in the field of environmental protection, wastewater treatment, waste management and development of new methods in determination of environmental and process parameters (environmental metrology). Last year (2010) a patent was filed in the field of sensors for organophosphates, latest major occupation are also high temperature sensors. Šifra E.01 Domače nagrade Objavljeno v Večer (Marib.). [Tiskana izd.], 26. jan. 2011, 67, [št.] 21, str. 13, ilustr Tipologija 1.22 Intervju 3. COBISS ID 251412480 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Optični senzorji za varno hrano ANG Optical sensors for food safety Opis SLO Vsebina/poglavja: Optični senzorji in njihova uporaba Uporaba spektroskopskih metod za optične senzorje Optično merjenje temperature Optični senzorji za varno hrano Mikrobiologija živil Klasične mikrobiološke metode v higieni in varnosti živil Optični biosenzorji za določanje kakovosti živil ANG Content/Chapters: Optical sensors and their use Use of spectroscopic methods for optical sensors Optical temperature measurment Optical sensors for food safety Foodstuff microbiology Classical microbiological methods in food hygiene and safety Optical biosensors for determination of food quality Šifra C.02 Uredništvo nacionalne monografije Objavljeno v IOS - Inštitut za okoljevarstvo in senzorje; 2010; III, 65 str.; Avtorji / Authors: Frančič Nina, Korent Urek Špela, Bajsič Ivan, Nahberger Marčič Vida, Lobnik Aleksandra, Senica Heda, Turel Matejka, Križan Janez, Možina Janez, Lobnik Aleksandra, Turel Matejka, Bauman Maja Tipologija 2.02 Strokovna monografija 4. COBISS ID Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Vodja projekta - Naj raziskovalka ANG Project leader - The best researcher Opis SLO Na podlagi pridobitve nagrade kot naj raziskovalka po mnenju gospodarstva v letu 2010, je bila vodja projekta povabljena na številne intervjuje, ki so bili izvedeni v letu 2011. Znotraj teh so se tudi javno, v slovenskem prostoru, predstavila naša raziskovanja oz. delovanja na področju senzorjev. ANG Based on the national award given to the project leader (best researcher) in 2010 (according to industrial companies), several interviews followed in 2011. It was the opportunity to present the Slovenian public our research work and actions on the field of optical chemical sensors. Šifra F.35 Drugo Objavljeno v VEČER: http://www.vecer.com/clanek2011012605614502 (COBISS 665984019 RTS: http://www.rts.si/naj-raziskovalka-leta-.html (COBISS 15518998) DELO: http://www.delo.si/clanek/144863 EOL: http://www.zelenaslovenija.si/revija-eol-/arhiv-stevilk-eol/arhiv/812- raziskovalka-ki-je-znana-bolj-na-tujem-kot-doma-eol-56 RTV SLO: http://tvslo.si/predvajaj/univerza/ava2.95444104/ RTV SLO: http://tvslo.si/predvajaj/dobro-jutro-1-del/ava2.106217996/ Tipologija 1.22 Intervju 5. COBISS ID 15141142 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Optični senzorji, ki temeljijo na kvantnih pikah ANG Quantum dots based optical sensors Predavanje je obravnavalo tematiko uporabe kvantnih pik v senzorske namene. Luminescentni senzorji so kemijski sistemi, ki podajo informacijo o prisotnosti analitov ob spremembi njihovih optičnih lastnosti. S prihodom Opis SLO luminescentnih nanodelcev so se odprle nove možnosti aplikacij. Kvantne pike so anorganski polprevodniki, ki imajo vrsto prednosti pred klasičnimi organskimi barvili. Predstavljena je bila vrsta aplikacij kvantnih pik uporabljenih v optičnih senzorjih in njihove senzorske karakteristike. ANG The lecture covered the filed of quantum dots used in sensor applications. Luminescent sensors are chemical systems that can deliver information on the presence of selected analytes through the variations in their luminescence emission. With the advent of luminescent nanoparticles several new applications in the field of chemical sensing were explored. Among them, quantum dots (QD) represent inorganic semiconductor nanocrystals that are advantageous over conventional organic dyes from many different points of view. In this short review, the optical detection of various analytes using QD-based probes/sensors is presented and significant sensor's characteristics are discussed. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v 2011; Avtorji / Authors: Lobnik Aleksandra Tipologija 3.16 Vabljeno predavanje na konferenci brez natisa 9.Drugi pomembni rezultati projetne skupine8 lO.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine9 10.1.Pomen za razvoj znanosti10 SLO S primernim izborom absorpcijskih in fluorescentnih indikatorskih barvil imobiliziranih v ormosilne sol-gel membrane, so bile pripravljeni novi senzorski nanosi za določevanje biogenih aminov. Poizvedba v slovenskih in tujih virih je pokazala, da do sedaj še ni bilo objav, ki bi poročali o sol-gel optičnih kemijskih senzorjih za določevanje biogenih aminov. ANG On the base of adequate selection of indicator dyes immobilized into ormosil sol-gel membranes we prepard new sensors for the detection of biogenic amines. Literature search in domestic and foreign sources showed that no scientific papers have been published to reported sol-gel optical chemical sensors for biogenic amines detection. 10.2.Pomen za razvoj Slovenije11 SLO Sodobni potrošniki so postali bolj zahtevni glede kakovosti živil, saj zahtevajo sveže in okusne prehrambene izdelke, z majhno vsebnostjo konzervansov, s podaljšanim rokom trajanja in kontrolirano kvaliteto. Senzorska membrana zaznava biogene amine, ki so pokazatelji pokvarljivosti in s tem tudi svežosti pakirane hrane. Senzorske membrane imajo velik tržni potencial in so za podjetja v prehrambni industriji pomembna novost. Z uporabo inteligentnega pakiranja bo uporabnik imel dodatno zagotovilo o varnosti izdelka z vidika svežosti živila. Za podjetja to predstavlja možnost doseganja višje dodane vrednosti proizvoda, določeno primerjalno prednost pred drugimi podjetji v branži in širše ter nadaljnje izgrajevanje lastnega ugleda. ANG Contemporary consumers has become more and more demanding regarding the food quality thus requre fresh and tasteful nutrition products with low content of preservatives, extended best before date and inspected food quality. Sensor membrane detects biogenic amines, which are indicators of spoiled respectively fresh packed food. Sensor membranes have huge potential for food manufacturers and is an important novelty. Intelligent packaging makes possible an additional promise about food safety regarding freshness. It is of importance for industrial users due to achive higher added value products, competitive advantage and further good name forming. ll.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj 0 DA O NE Rezultat Dosežen 31 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^ F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen 3 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^ F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen 3 Uporaba rezultatov V celoti F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^ F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj 0 DA O NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih 31 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^ F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih 3 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^ F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen 3 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 3 F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat 1 d Uporaba rezultatov 1 d F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov 1 d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj 0 da O ne Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov Delno d F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O DA 0 NE Rezultat d Uporaba rezultatov d F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat Uporaba rezultatov d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat Uporaba rezultatov d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj 0 DA O NE Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih d Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 3 F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih d Uporaba rezultatov Delno 3 F.34 Svetovalna dejavnost 1 Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.35 Drugo Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov 1 d Komentar 12.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visokošolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja 0 O O O G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja O 0 o o G.01.03. Drugo: O o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu o o 0 o G.02.02. Širitev obstoječih trgov 0 o o o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o o 0 o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije o 0 o o G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o 0 o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o 0 o G.02.07. Večji delež izvoza o o 0 o G.02.08. Povečanje dobička o o 0 o G.02.09. Nova delovna mesta o 0 O o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih o 0 o o G.02.11. Nov investicijski zagon o 0 o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti o 0 o o G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti o o 0 o G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o 0 o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja O o 0 o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja o o 0 o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave 0 o o o G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti o 0 o o G.04.05. Razvoj civilne družbe o 0 o o G.04.06. Drugo: o o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete 0 o o o G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj o o 0 o G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura 0 o o o G.07.02. Prometna infrastruktura 0 o o o G.07.03. Energetska infrastruktura 0 o o o G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva o o o 0 G.09. Drugo: o o o o Komentar 13.Pomen raziskovanja za sofinancerje12 Sofinancer 1. Naziv Inštitut za okoljevarstvo in senzorje, d.o.o Naslov Beloruska 7, 2000 Maribor Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 52.817,92 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. Optični senzorji, ki temeljijo na kvantnih pikah A.01 2. Uporaba nanostrukturnih materialov v senzorske namene: njihove prednosti in slabosti A.03 3. Optični senzorji za varno hrano A.08 4. Nov optični kemijski senzor za detekcijo biogenih aminov B.03 5. Nanofuture delavnica www.nanofuture.si B.01 Komentar Rezultati raziskovanja v okviru projekta, ki so z vidika podjetja Inštitut za okoljevarstvo in senzorje, d.o.o najpomembnejši, so publicirani v tujih znanstvenih revijah, strokovni monografiji, v poglavju mednarodno izdane monografije ter predstavljeni v sklopu mednarodnih konferenc. Mednarodno priznavanje daje raziskovalnim rezultatom nesporno veljavo in relevantnost. Ocena Razviti senzorski sistem predstavlja za podjetje Inštitut za okoljevarstvo in senzorje, d.o.o. pomemben korak k razvoju produkta, ki omogoča nedestruktivno kotrolo neoporečnosti izdelka in omogoča prodor na velik trg, saj se promet mesne industrije ocenjuje v milijardah evrov na leto. 14.Izjemni dosežek v letu 201213 14.1. Izjemni znanstveni dosežek 14.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek Organizacija mednarodne znanstvene delavnice NANOFUTURE. NANOFUTURE delavnice predstavljajo platformo za diskusijo, izobraževanje in mreženje med mladimi raziskovalci in že uveljavljenimi znanstveniki, ki prihajajo iz različnih družbenih in delovnih okolij. Mednarodna udeležba svetovno prepoznanih strokovnjakov, ki jih podiplomski študentje poznajo le kot avtorje knjig iz katerih se učijo, jim bo dala dodatno motivacijo, samozavest in odprla nove možnosti, smeri njihovega razvoja. NANOFUTURE delavnice pa nimajo samo izobraževalno - raziskovalnega namena, temveč je zelo pomemben njihov socialni vpliv, saj bodo te izkušnje ne samo ugodno vplivale na strokovnost naših mladih podiplomskih in podoktorskih študentov, temveč bodo te izkušnje na njih vplivale tudi na osebnostni, čustveni in zrelostni ravni, kar je za dobrega in zrelega znanstvenika tudi nujno potrebno C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba raziskovalne organizacije: Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo in vodja raziskovalnega projekta: Aleksandra Lobnik ZIG Kraj in datum: Maribor |14.3.2013 Oznaka prijave: ARRS-RPROJ-ZP-2013/154 1 Opredelite raziskovalno področje po klasifikaciji FOS 2007 (Fields of Science). Prevajalna tabela med raziskovalnimi področji po klasifikaciji ARRS ter po klasifikaciji FoS 2007 (Fields of Science) s kategorijami WOS (Web of Science) kot podpodročji je dostopna na spletni strani agencije (http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/preslik-vpp-fos-wos.asp). Nazaj 2 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku) Nazaj 3 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 4 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11) Nazaj 5 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikost pisave 11). Nazaj 6 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 7 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen, izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta _ - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 8 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 7 in 8 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 9 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 11 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 12 Rubrike izpolnite / prepišite skladno z obrazcem "izjava sofinancerja" http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/, ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj 13 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2012 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2013 v1.00 62-4E-EB-64-53-9B-C6-7E-04-7D-50-31-BF-5A-DB-BA-82-75-4B-2D 1 NARAVOSLOVJE Področje: 1.04 Kemija Dosežek 1: NANOFUTURE delavnica_, Vir: www.nanofuture.si ^NANOFUTURE Writer Worfcsliop, 3. - 7. Fsbruary, 2013 Maribor, Slovenia Rraf. Dr. Vadim Nssalar, Snadsn Rraf. Dr. Jean Olwtw OiMafi4 Ptanoe Rraf, Or. Olga Čatotv^ Gzach R^püblc F^, Qr. CcMla moana^. IrataK] FVof, Dr. Mldid Wäng CM H»^ Rsncs riraf. ur. &iG|3n9fT8 psrai^ riaim FVof. Dr.Alahaandra Lofanl^ Sbutsata. FVof. Dr. DovU Aw*. lanel FVof, Dr. RwASah KdUnal^ Czach R^iiMc □r. W» VflramwU^ Gtamtta. OS H^H U.iLver?? w Fhat-iborj www.nanofuture.i i rr.flj.-afs StrupijftliJ NANOFUTURE delavnice predstavljajo platformo za diskusijo, izobraževanje in mreženje med mladimi raziskovalci in že uveljavljenimi znanstveniki, ki prihajajo iz različnih družbenih in delovnih okolij. Mednarodna udeležba svetovno prepoznanih strokovnjakov, ki jih podiplomski študentje poznajo le kot avtorje knjig iz katerih se učijo, jim bo dala dodatno motivacijo, samozavest in odprla nove možnosti, smeri njihovega razvoja. NANOFUTURE delavnice pa nimajo samo izobraževalno - raziskovalnega namena, temveč je zelo pomemben njihov socialni vpliv, saj bodo te izkušnje ne samo ugodno vplivale na strokovnost naših mladih podiplomskih in podoktorskih študentov, temveč bodo te izkušnje na njih vplivale tudi na osebnostni, čustveni in zrelostni ravni, kar je za dobrega in zrelega znanstvenika tudi nujno potrebno.