Slo-Tech - V Stockholmu so danes razglasili letošnje prejemnike Nobelove nagrade za kemijo, ki so si jo prislužili za odkritje in sintezo kvantnih pik. Nagrado prejmejo francoski kemik Moungi Bawendi, ameriški kemik Louis Brus in ruski fizik Aleksej Ekimov. V 80. letih prejšnjega stoletja je Ekimov opazil kvantne efekte v obarvanem steklu, nekaj let pozneje pa je Brus v raztopinah dokazal obstoj lebdečih kvantnih delcev s kvantnimi efekti. Bawendi je nato leta 1993 pripravil prvo robustno metodo za pripravo kvantnih pik.

Obče znano je, da so lastnosti snovi odvisne od elementov, ki jih sestavljajo. Korelacija ni preprosta, saj je klor tako v jedilni soli kot živčnih strupih, a ni zelo nápak poenostaviti, da lastnosti v veliki meri določa elektronska struktura. Atomi (in tudi ioni) imajo točno določeno število elektronov, ki se udeležujejo v kemijskem plesu, kar je tvorba in trganje kemijskih vezi. A ob tem intuitivno pričakujemo, da lastnosti snovi ni odvisne od velikosti. Kilogram železa...

Slo-Tech - Kraljeva švedska akademija znanosti je danes razglasila letošnja prejemnika Nobelove nagrade za kemijo. Za prelomno delo na razvoju asimetrične organokatalize bosta decembra v Stockholm potovala nemški kemik Benjamin List in britanski kemik David W.C. MacMillan. Približno milijon evrov nagrade si bosta razdelila za odkritja, ki so tlakovala pot novi vrsti sinteze molekul.

Ob današnjem razvoju kemije smo skorajda pozabili, da današnja samoumevnost sinteze kakršnihkoli molekul predstavlja izjemno orodje, ki ga v zgodovini še nismo imeli. Narava pa je bila problem rešila že pred milijoni let, ko je izumila encime. To so zelo velike molekule v živih bitjih, ki katalizirajo kemijske reakcije. V vsakem živem bitju mora nastati na milijone točno določenih molekul, zato so potrebni encimi. Ti poskrbijo, da se reaktanti hitro in selektivno pretvorijo v želene spojine. Ko so raziskovalci prvikrat odkrili encime, so se njihovi kompleksnosti in učinkovitosti lahko le čudili. V našem arzenalu...

Nature - Dve raziskovalni skupini sta ločljivost krioelektronske mikroskopije na stabilnih vzorcih prignali do 1,2 angstrema, s čimer so postali docela razločljivi posamezni atomi. Gre za vrhunec bliskovitega razvoja te tehnike opazovanja biomolekul v preteklem desetletju, ki jo naposled postavlja ob bok rentgenski difrakciji.

Za fino analizo strukture biomolekul, ki sestavljajo žive organizme, optična mikroskopija že dolgo ne zadostuje več. Danes se v ta namen uporabljajo trije pristopi: rentgenska difrakcija, jedrska magnetna resonanca in pa krioelektronska mikroskopija. Še vedno je najbolj razširjena prva med omenjenimi, in sicer zaradi visoke resolucije, ki gre od povprečnih 0,2 nanometra pa v idealnih primerih celo vse do 0,05 nm. Toda rentgenska kristalografija ima pomembno hibo: vzorci morajo biti v kristalni obliki, kar pomeni dolgotrajne, tudi več mesecev trajajoče postopke priprave, dočim nekatere molekule kratkomalo ne kristalizirajo in jih je na ta način nemogoče opazovati.

...

Slo-Tech - Naravoslovni trojček Nobelovih nagrad tradicionalno zaokrožuje kemija, katere prejemnici so v Stockholmu razglasili danes. Nobelovo nagrado za kemijo letos prejmeta francoska biokemičarka Emmanuelle Marie Charpentier in ameriška biokemičarka Jennifer Anne Doudna za razvoj metode za spreminjanje genoma. Gre seveda za metodo genskih škarij CRISPR-Cas9, od katere pričakujemo ogromno in o kateri smo že večkrat pisali. Obetavnost metode je prepoznala Švedska kraljeva akademija znanosti, saj sta prejemnici mladi, metoda pa prav tako (osem let). Charpentier in Doudna sta šele šesta in sedma prejemnica Nobelove nagrade za kemijo v več kot stoletni zgodovini podeljevanja te nagrade.

Zgodba o sistemu CRISP-Cas 9 pa se v resnici začenja povsem nepričakovano. Začenja se z bakterijo Streptococcus in njenim imunskim sistemom, ki sta ga Charpentier in Doudna raziskovali, da bi morda našli nov antibiotik. Že od leta 1953 vemo, da so genske informacije zapisane v DNK, ki se nahaja v (skoraj) vseh...

Scientific American - Kanadski raziskovalci so izvedli tehnično navdušujoč eksperiment, ki nakazuje, da kvantni tunelski pojav zahteva svoj čas in da delci nekaj časa preživijo v potencialni oviri.

Kvantni tunelski pojav je poleg prepletenosti in superpozicije stanj tretja na lestvici tistih čudaških značilnosti kvantne mehanike, s katerimi strašimo majhne otroke. V jedru gre za dejstvo, da se lahko majhne količine kvantnih delcev znajdejo na drugi strani ovir, preko katerih sicer na klasične načine zaradi prenizke energije ne morejo priti. Računsko zadeva izhaja iz samih osnov kvantne mehanike: ko rešimo Schrödingerjevo enačbo za primer potencialne ovire, dobimo za rešitev od prvega roba prepreke naprej eksponentno padajočo funkcijo, ki sicer hitro konvergira k ničli, a je vseeno tudi za oviro večja od nič. To pomeni - tudi za oviro obstaja od nič različna verjetnost nahajanja delca. V makroskopskem svetu so možnosti za to, da bomo zatunelirali skozi Karavanke, precej premajhne za praktično opazovanje...

Slo-Tech - Švedska kraljeva akademija znanosti je razglasila letošnje prejemnike Nobelove nagrade za fiziko. Za prelomna odkritja na področje fizike laserjev nagrado prejmejo ameriški fizik Arthur Ashkin (polovico) ter francoski fizik Gérard Mourou in kanadska fizičarka Donna Strickland (vsak četrtino). Ashkin je s 96 leti najstarejši prejemnik nagrade, Donna Strickland pa je šele tretja ženska v zgodovini, ki je dobila Nobelovo nagrado za fiziko (za Marie Curie in Mario Goeppert-Mayer).

Ashkin je doktoriral iz jedrske fizike na Univerzi Cornell. Potem je celo življenje delal v Bell Labs, kjer je odkril številne pomembne pojave. Odkril je na primer fotorefraktivni efekt in piezoelektrične kristale. Letošnjo nagrado je prejel za izum optične pincete, ki omogoča manipulacijo majhnih objektov. Leta 1987 je Ashkin pokazal, kako...

Slo-Tech - Tretji dan razglasitev prejemnikov Nobelovih nagrad je tradicionalno posvečen kemiji. Danes smo tako izvedeli, da so letošnji nagrajenci na področju kemije švicarski biofizik Jacques Dubochet, ameriški biofizik Joachim Frank in škotski fizik Richard Henderson. Nagrado prejmejo za razvoj krioelektronske mikroskopije za določitev strukture biomolekul v raztopinah z visoko ločljivostjo. Letošnji nagrajenci so razvili metodo, s katero lahko danes opazujemo posamezne...

Slo-Tech - Letošnjo Nobelovo nagrado za kemijo bodo na decembrski slovesnosti prejeli francoski kemik Jean-Pierre Sauvage, britanski kemik James Fraser Stoddart in nizozemski kemik Ben Feringa za načrtovanje in sintezo molekularnih strojev. Najmanjši mogoči motorji so posebej oblikovane molekule, ki ob dovajanju energije opravljajo želeno funkcijo. Če lahko bički poganjajo bakterijo, zakaj neki ne bi mogel človek izdelati umetnih molekularnih strojev, se je daljnega leta 1984 na slovitem predavanju (splača se ga pogledati) vprašal Richard Feynman. Letošnji Nobelovi nagrajenci so to vizijo začeli udejanjati že pred Feynmanovim predavanjem na način, ki si ga dotlej ni nihče zamišljal.

Prve korake k razvoju molekulskih motorjev je...

Nobelove nagrade - Švedska kraljeva akademija znanosti je danes razglasila tretje prejemnike letošnje Nobelove nagrade, in sicer za kemijo. To prejmejo avstrijski kemik Martin Karplus, britanski biofizik Michael Levitt in izraelski biokemik Arieh Warshel za razvoj modelov za kompleksne kemijske sisteme.

Trojica je v 70. letih prejšnjega stoletja začela razvijati računalniške metode, ki omogočajo simulacije in analize velikih molekulskih sistemov. Kemiki in zlasti biokemiki so si namreč tedaj začenjali postavljati nova vprašanja. Pomembneje je postajalo, kako nek encim deluje oziroma kako nek postopek poteka, kot pa...

Nobelove nagrade - Švedska kraljeva akademija znanosti je za uvod v teden razglasitev prejemnikov Nobelovih nagrad danes razkrila prejemnike Nobelove nagrade za medicino. Letos jo prejmejo ameriški biokemik James Rothman, ameriški biolog Randy Schekman in nemški biokemik Thumas Südhof za odkritja na področju regulacije in organizacije transportnega sistema v celicah.

V celici namreč poteka vrsta biokemijskih procesov, ki razgrajujejo molekule in gradijo druge molekule, hkrati pa morajo v celico vstopati tudi nekatere molekule iz okolja (hranila, signalne molekule), druge pa morajo iz celice tja odpotovati (izločanje hormonov, nevtrotransmiterjev, encimov). Za brezhibno delovanje je nujno potreben organiziran transportni sistem, ki...

Slo-Tech - Danes je Švedska kraljeva akademija znanosti v Stockholmu objavila ime letošnjega prejemnika Nobelove nagrade za kemijo. Za svoj doprinos na področju kemije nagrado prejme Dan Shechtman (Izrael) za odkritje kvazikristalov.

Kvazikristali imajo za razliko od klasičnih kristalov, ki imajo predvidljive konfiguracije, tri-, štiri- ali šestštevne simetrijske osi in (v idealnosti neskončno) periodičnost, drugačno konfiguracijo, zaradi česar znanstveniki dolgo časa sploh niso razmišljali o njihovem obstoju v naravi. V matematiki je seveda mogoče opisati vzorec aperiodičnega mozaika, kot je to storil Roger Penrose, a v naravi ga niso pričakovali. Shechtman...

New Scientist - Profesor Donald G. Fleming z University of British Columbia v Vancouvru je s sodelavci pripravil posebno eksotično vrsto helija, ki se kemijsko obnaša kakor vodik, o čemer so poročali v članku Kinetic Isotope Effects for the Reactions of Muonic Helium and Muonium with H₂, ki je izšel v reviji Science.

Navaden vodik sestoji iz protona, ki sestavlja jedro, in elektrona, ki kroži okrog jedra. Težja izotopa devterij in tritij imata v jedru še en oziroma dva nevtrona, zaradi česar sta dvakrat oziroma trikrat težja od lahkega vodika. V kemiji je razlika med izotopi praktično nezaznavna, edina opazna razlika je kinetični izotopski efekt. Ta se kaže kot različna hitrost reakcij, manjša kislost devteriranih spojin, spremenjena jakost vodikove vezi itn.

V ciklotronu TRIUMF v Vancouvru so v...

Slo-Tech - Danes točno ob 11.45 uri po srednjeevropskem poletnem času je Švedska kraljeva akademija znanosti objavila prejemnike letošnje Nobelove nagrade za kemijo. Za svoj doprinos k znanosti na področju kemije so nagrado prejeli 79-letni ameriški kemik Richard Heck z Univerze Delaware, 75-letni japonski kemik Ei-ichi Negishi z Univerze Purdue in 80-letni japonski kemik Akira Suzuki z Univerze Hokaido za delo na področju organske...

Slo-Tech - Švedska kraljeva akademija znanosti je včeraj objavila še prejemnike Nobelove nagrade za kemijo. To so Venkatraman Ramakrishnan iz Velike Britanije, Thomas A. Steitz iz ZDA in Ada E. Yonath iz Izraela za svoje delo na področju ribosomov. Ribosomi so celični organeli, ki sestojijo iz RNK in proteinov, in regulirajo tvorbo proteinov. Temeljna dogma biokemije namreč uči, da se informacije iz DNK prepisujejo v mRNK (proces imenujemo transkripcija), nato pa se na ribosomih iz informacij z mRNK s sodelovanjem tRNK sintetizira protein v procesu, ki ga imenujemo translacija.

Dobitniki Nobelove nagrade so pokazali, kako ribosom izgleda in kako deluje na atomske nivoju. Položaje atomov so določili z uporabo rentgenske kristalografije. Zaradi svoje centralne funkcije pri sintezi biogradnikov so ribosomi ključnega pomena za vzdrževanje življenja. Raziskovalci so se osredotočili na...