Kot prvi na svetu smo razvili model, ki brez uporabe živali napove kronično vnetje, povzročeno z vdihom nanodelcev. Napoved temelji na zapletenem mehanizmu, ki je bil odkrit v okviru intenzivnih skupnih raziskav znotraj delovnega paketa, ki smo ga vodili v okviru evropskega Horizont 2020 projekta SmartNanoTox, vrednega 8 milijonov evrov. Delo, objavljeno v ugledni reviji Advanced Materials (IF 27, A’’), je urednik posebej izpostavil (frontispiece) in se trenutno uvršča med 5% najbolj uspešnih rezultatov raziskav glede na altmetrijo. Omenjeno ogromno skupno raziskavo sta vodila naša raziskovalca T. Koklič in J. Štrancar (dva od treh corresponding avtorjev), čeprav so med avtorji članka vodilni svetovni toksikologi iz Nemčije, Francije Danske, Kanade, Finske, Švedske, Irske in Združenega Kraljestva, kot sta prof. Vogel, ki ima trenutno že več kot 15000 citatov, in prof. Stoeger, ki jih ima že več kot 4000 (sodeč po ResearchGate-u). Znanstveni svet Inštituta Jožef Stefan je potrdil pomembnost našega dela ter podprl ustanovitev spin-out podjetja, ki bo nadalje izkoristilo gospodarski potencial našega odkritja.
COBISS.SI-ID: 39713539
Fluorescenčno mikrospektroskopijo (FMS) z nanometrsko spektralno ločljivostjo, ki smo jo razvili v LBF, smo uporabili za karakterizacijo dinamike koagulacije krvi in njene nasičenosti s kisikom v žilah mrežnice ex-vivo (J. Biophotonics 2020). Metodo, razvito v sodelovanju s podjetjem Optotek d.o.o., smo zaščitili z evropskim patentom za spektralno detekcijo nepravilnosti v tkivih (EP3755994). S slikanjem življenjskega časa fluorescence (FLIM) smo raziskovali učinke novega laserja za oftalmološko teranostiko (Applied Physics A 2020), mehanske lastnosti celičnih membran (Comm. Biol. (Nature Publishing Group) 2019) in nove fluorescenčne probe za raziskave imunskih celic (Bioorg. Chem. 2021). Objavili smo tudi nekaj pomembnih nadgradenj fluorescenčne korelacijske spektroskopije (FCS) in njene super-ločljive verzije STED-FCS (Nature Protocols 2019, A'', IF=11) za meritve difuzije molekul, npr. ključno izboljšanje z adaptivno optiko in hitro elektroniko (ACS Photonics 2020 in J. Phys. D 2020, I. Urbančič kot dopisni avtor), kar bo odprlo nove možnosti uporabe FCS v zahtevnih merilnih pogojih, denimo v živih celicah in tkivih.
COBISS.SI-ID: 32185127
V študiji smo z magnetnoresonančno mikroskopijo (MRM) preučevali metamorfozo kranjske čebele delavke in vivo pod nadzorovano temperaturo in vlažnostjo od zaprte ličinke do pojava odrasle odrasle čebele. 3D slike so bile analizirane z rekonstrukcijo prostornine in segmentacijo, kar je omogočilo analizo telesa, sapnika in prebavil skozi čas. Občutljivost na vsebnost maščobe je omogočila analizo preoblikovanja letalnih mišic med metamorfozo s pomočjo histograma signala in matrike sočasnega pojavljanja sivin (GLCM). Čeprav je preobrazba čebele med metamorfozo dobro znana, je MRM omogočil alternativni vpogled v ta potek, tj. 3D in vivo, ki ima razmeroma visoko prostorsko in časovno ločljivost. Razvito metodologijo je mogoče enostavno prilagoditi tudi za preučevanje metamorfoze drugih žuželk ali katerega koli drugega postopnega biološkega procesa v podobnem prostorskem in časovnem merilu.
COBISS.SI-ID: 32334339
Magnetno-resonančne metode smo uporabili za določitev lastnosti poroznih materialov, kot so hidrofilni polimeri in les. Pokazali smo, da lahko z magnetno resonančno relaksometrijo s hitrim spreminjanjem magnetnega polja (»Fast-field cycling NMR relaxometry«) določimo dinamiko gibanja molekul medija in polimernih verig v gelih, kar nam da pomembne informacije o kinetiki sproščanja zdravil iz hidrofilnih tablet, saj vodi do nenehno spreminjajočih se velikosti in porazdelitve por v gelu in s tem difuzijskih poti za zdravilno učinkovino. Študija ksantanovih gelov je pokazala, da različni pH vrednosti medijev (nevtralen, voda; kisel, HCl pH 1,2) vplivata na dinamiko gela; dinamika molekul medija in polimernih verig je počasnejša v kislem mediju. Poleg tega je v gelih s kislim medijem na voljo več vode za raztapljanje zdravilne učinkovine. Posledica tega je različna kinetika nabrekanja in sproščanja zdravilne učinkovine iz ksantanovih tablet v nevtralnem in kislem mediju (Študija dinamike vode in ksantanovih verig v hidrogelih z NMR relaksometrijo in njen vpliv na sproščanjke zdravilne učinkovine, International journal of pharmaceutics. 2019, vol. 563, str. 373-383). Prav tako je magnetno-resonančna metoda primerna za celovito informacijo o kinetiki sušenja lesa, saj omogoča dinamično spremljanje prostorske porazdelitve vode v lesu, ki močno vpliva na lastnosti lesa zlasti pri zunanji uporabi. Magnetno resonančno slikanje (MRI) petih lesnih vrst: kostanj (Castanea sativa), evropski macesna (Larix decidua), belega bora (Pinus sylvestris) in norveške smreke (Picea abies) je pokazalo, da je dinamika sušenja odvisna od globine vzorca: na zunanjih delih vlažnost pada s časom sušenja, na sredini vzorca pa vlažnost najprej narašča, potem pa začne s časom padati. Študija je bila objavljena v prestižni reviji Cellulose (A'') (Porazdelitev vode v lesu po kratkotrajnem vlaženju, Cellulose. 2019, vol. 26, str. 703-721).
COBISS.SI-ID: 2966665
V obdobju 2019-2021 smo objavili tri pomembne publikacije v katerih smo opisali pristop ISLE, najnovejše izboljšave in dopolnitve, primere uporabe in rezultate študij povezanih z učinkovitostjo pristopa ISLE: samostojno monografijo [1], poglavje v monografiji [2] ter znanstveni članek [3]. V istem obdobju smo naredili tudi podrobno študijo o uporabnosti tabel za samoevalvacijo znanstvenih kompetenc pri Projektnem delu [4], ki prav tako temeljijo na pristopu ISLE. Izsledki te študije nam bodo pomagali načrtovati nove eksperimentalne aktivnosti za razvijanje specifičnih znanstvenih kompetenc. Objave [3] in [4] spadata v katergorijo izjemnih dosežkov (A''). 1. ETKINA et al San Rafael: Morgan & Claypool Publishers, cop. 2019. DOI: 10.1088/2053-2571/ab3ebd. [COBISS.SI-ID 3381860] 2. ETKINA et al. Cham: Springer, cop. 2020. [COBISS.SI-ID 3410532] 3. BROOKES et al. Physical review. Physics education research. 2020, vol. 16, iss. 2, str. 020148-1-020148-22, DOI: 10.1103/PhysRevPhysEducRes.16.020148. [COBISS.SI-ID 41266691] 4. FALETIČ et al. Physical review. Physics education research. 2020, vol. 16, iss. 2, str. 020136-1-020136-21, DOI: 10.1103/PhysRevPhysEducRes.16.020136. [COBISS.SI-ID 39211011]
COBISS.SI-ID: 39211011