Fokus znanstvenog istraživanja doc. dr. sc. Martine Perić Bakulić je primjena naprednih računalnih metoda kvantne kemije u proučavanju optičkih svojstava bio-nano hibrida te ligandiranih klastera plemenitih metala. Njezina istraživanja imaju značajne primjene u područjima medicinske dijagnostike i skladištenja energije.
Od 2018. godine aktivna je članica Centra izvrsnosti za znanost i tehnologiju - integracija mediteranske regije (ZCI STIM). Trenutno je članica COST COSY akcije posvećene umrežavanju istraživača koji rade na području metalnih nanoklastera i nanočestica, CA21101 - CONFINED MOLECULAR SYSTEMS: FROM A NEW GENERATION OF MATERIALS TO THE STARS.
U suradnji s kolegicama izv. prof. dr. sc. Željkom Sanader Maršić (PMF) i dr. sc. Antonijom Mravak (KTF) postigla je izvrsne rezultate objavljene u časopisima značajnog faktora utjecaja, Nanoscale i Nanoscale Horizons. Važnost rezultata objavljenih u Nanoscale Horizons dodatno je naglašena naslovnom stranicom, koja uključuje umjetničku reprezentaciju istraživanja svojstava hiperpolarizabilnosti ligandiranih nanoklastera srebra.
Rad Record-high hyperpolarizabilities in atomically precise single metal-doped silver nanoclusters, objavljen u Nanoscale Horizons, rezultat je dugogodišnje suradnje s grupom iz Instituta za svjetlost i materiju u Lyonu (Institute Lumière Matière, dr. Rodolphe Antoine).
Doc. dr. sc. Martina Perić Bakulić je dopisni autor uz prof. dr. sc. Rodolphea Antoinea i prof. dr. sc. Manzhou Zhoua. Profesor Zhou, vodeći svjetski stručnjak u području nanomaterijala, doprinio je ovom istraživanju svojim opsežnim znanjem o sintezi i karakterizaciji metalnih nanoklastera. Istraživanjem njihovih optičkih svojstava i primjena u katalizi i biomedicini s više od 440 znanstvenih radova citiranih više od 22.000 puta, profesor Zhou značajno je unaprijedio razumijevanje i razvoj nanoklastera.
Ovaj rad istražuje nanoklastere srebra, male čestice obavijene organskim molekulama, i kako dodavanje malih količina drugih metala, poput platine, mijenja njihova svojstva. Posebno je istaknuto njihovo izvanredno svojstvo hiperpolarizabilnosti. Ova jedinstvena karakteristika otvara vrata novim mogućnostima u biološkom oslikavanju i biosenzorici. Na primjer, nanoklasteri s ovakvim svojstvima mogli bi omogućiti detaljnije i dublje snimanje unutar ljudskog tijela, čak i kroz optički neprozirna tkiva.
U časopisu Nanoscale objavljen je rad pod naslovom: Gold nanoclusters Au25AcCys18 normalize intracellular ROS without increasing cytoplasmic alarmin acHMGB1 abundance in human microglia and neurons, koji je realiziran pod vodstvom izv. prof. dr. sc. Željke Sanader Maršić te prof. dr. sc. Dušice Maysinger.
Ovaj rad bavi se istraživanjem nanoklastera zlata, sićušnih čestica zlata u nanoveličini, koji bi mogli igrati ključnu ulogu u zaštiti stanica mozga. Ti nanoklasteri nisu samo bezopasni za stanice, već su pokazali sposobnost da ih štite od štetnih molekula poznatih kao reaktivni kisikovi spojevi (ROS), koje često uzrokuju oštećenja stanica, posebno u uvjetima stresa ili bolesti poput Alzheimerove i Parkinsonove bolesti. Koristeći napredne laboratorijske i računalne metode, otkriveno je da ovi nanoklasteri mogu "surađivati" s važnim staničnim proteinima, kao što su TFEB i HMGB1. Ovi proteini imaju ključnu ulogu u obrambenim mehanizmima stanice, pomažući u odgovoru na stres i očuvanju zdravlja stanica.
U dijagnostici bi to značilo ranije otkrivanje bolesti poput raka ili neurodegenerativnih poremećaja, uz manje invazivne postupke. Osim toga, takva preciznost u promatranju bioloških procesa na molekularnoj razini mogla bi ubrzati razvoj ciljanih terapija. Uvođenjem ovih nanoklastera kao markera, liječnici bi mogli bolje pratiti odgovor na terapiju ili otkriti mikroskopske promjene koje prethode ozbiljnijim simptomima. Ova otkrića obećavaju revoluciju u personaliziranoj medicini i unapređenje liječenja bolesti koje danas predstavljaju velik izazov.
Iako se novouspostavljena grupa računalne kvantne kemije na Kemijsko-tehnološkom fakultetu razvija u smjeru medicinske dijagnostike i biosenzorike kroz dosadašnje suradnje, otvaraju se i novi pravci istraživanja i primjene nanoklastera plemenitih metala te uspostavljaju nove suradnje kroz dizajn novih nanomaterijala s učinkovitijim mogućnostima skladištenja solarne energije.
Postignuti rezultati otvoriti će vrata neočekivanim primjenama nanoklastera plemenitih metala.
© Sveučilište u Splitu. Sva prava pridržana.