Danes, 18. maja 2026, je v Murska Sobota potekalo državno Srečanje mladih raziskovalcev Slovenije, na katerem so dijaki Gimnazija Novo mesto ponovno dosegli izjemen uspeh. Šola se je na državno srečanje uvrstila s štirimi raziskovalnimi nalogami in osvojila tri zlata ter eno srebrno priznanje.

Zlato priznanje so prejele raziskovalne naloge:

• Sinteza srebrovih nanodelcev (AgNP) z glukozo: vpliv stabilizatorja PVP na velikost, stabilnost in morfologijo koloidov
  Avtorici: Ana Cvelbar in Ana Štubljar
  Mentorja: Alenka Dražić in dr. Goran Dražić
• Tremolis: pametna žogica za pomoč pri esencialnem tremorju
  Avtorici: Zoja Jurečič in Lana Ocvirk
  Mentorja: mag. Branka Klemenčič in dr. Janez Gorenc
• Sinteza topoizomeraznih zaviralcev
  Avtorici: Živa Hutar in Brina Kramer
  Mentorji: mag. Branka Klemenčič, Matevž Turk in dr. Janez Ilaš

Srebrno priznanje pa je prejela raziskovalna naloga:

• Encimska sinteza biorazgradljivega poli(ε-kaprolaktona), biomateriala za farmacevtske in biomedicinske aplikacije
  Avtorici: Živa Kastelic in Nina Kavčič
  Mentorja: Alenka Dražić in dr. Aleš Gasparič

Letošnji uspeh ima še poseben pomen, saj se povezuje s kar štirimi jubileji: Gimnazija Novo mesto letos praznuje 280-letnico delovanja, Regijsko srečanje mladih raziskovalcev Dolenjske, Bele krajine in Posavja je na šoli potekalo že petnajstič, Zveza za tehnično kulturo Slovenije pa letos zaznamuje 80 let organiziranega delovanja na področju tehnične kulture in dela z mladimi, mladinsko raziskovalno delo v Sloveniji pa letos obeležuje tudi 60 let organiziranih srečanj mladih raziskovalcev.

Dosežki mladih raziskovalcev so pomembna potrditev dolgoletnega kakovostnega raziskovalnega dela na šoli ter dokaz, da Gimnazija Novo mesto tudi ob svojih jubilejih ostaja pomembno središče mladinskega raziskovalnega dela v Sloveniji.

POVZETKI RAZISKOVALNIH NALOG

Sinteza srebrovih nanodelcev (AgNP) z glukozo: vpliv stabilizatorja PVP na velikost, stabilnost in morfologijo koloidov

V raziskovalni nalogi smo preučevali sintezo srebrovih nanodelcev (AgNP) z metodo kemijske redukcije srebrovih ionov iz srebrovega nitrata z uporabo glukoze kot redukcijskega sredstva. Posebno pozornost smo namenili vplivu stabilizatorja polivinilpirolidona (PVP) na stabilnost, velikost in morfologijo nastalih nanodelcev. V eksperimentalnem delu smo primerjali sintezo brez stabilizatorja in sintezo v prisotnosti PVP.

Rezultati so pokazali, da se nanodelci brez stabilizatorja hitro združujejo in tvorijo večje aglomerate, medtem ko prisotnost PVP omogoča stabilnejši koloidni sistem in bolj enakomerno porazdelitev nanodelcev. Mikroskopske analize (STEM in TEM) so pokazale pomembne razlike v morfologiji med obema vzorcema. Pri sintezi v prisotnosti PVP so nastale dobro kristalizirane nanostrukture, med katerimi so bile opažene tudi heksagonalne ploščice in votle strukture v obliki nano-prstanov. Analiza uklonskih slik je potrdila urejeno kristalno strukturo srebrovih nanodelcev.

Rezultati raziskave potrjujejo, da stabilizator PVP pomembno vpliva na rast, stabilnost in morfologijo srebrovih nanodelcev. Raziskava tako prispeva k boljšemu razumevanju procesov nastanka različnih oblik srebrovih nanostruktur ter kaže, kako lahko z nadzorom sinteznih pogojev vplivamo na njihove lastnosti.

Tremolis: pametna žogica za pomoč pri esencialnem tremorju

Za raziskovalno nalogo sva razvili Tremolis – pametno žogico za lajšanje tresenja rok pri esencialnem tremorju. Naprava zaznava patološko gibanje in se nanj odziva s protivibracijami za boljšo kontrolo rok. Prototip temelji na Arduino mikrokrmilniku, inercialnih senzorjih in vibracijskih motorjih, programska logika pa v realnem času analizira gibanje ter sproži odziv. V nalogi predstavljava razvoj ideje, izdelavo in primerjavo dveh prototipov, tehnično zasnovo ter začetna testiranja. Ključni dejavniki uspeha so: optimalna razporeditev komponent v ergonomskem ohišju, močan vibracijski odziv, stabilno napajanje, zanesljiva detekcija gibanja in enostavna uporaba za starejše. Spremljevalna aplikacija omogoča personalizacijo nastavitev, spremljanje napredka in zbiranje podatkov za izboljšave. Ta pristop Tremolis razširi v celovit podporni sistem. Na podlagi preizkusov ocenjujeva, da gre za inovativno, tehnično izvedljivo rešitev, primerno za klinično testiranje in uvedbo kot pripomoček za izboljšanje kakovosti življenja oseb z esencialnim tremorjem.

Sinteza topoizomeraznih zaviralcev

Bakterijske okužbe predstavljajo vse večji izziv sodobnega zdravljenja, predvsem zaradi naraščujoče odpornosti bakterij na obstoječe antibiotike. Zaradi tega se razvoj novih protibakterijskih učinkovin usmerja v iskanje tarčno bolj selektivnih zdravil, ki bi hkrati zmanjšala pojav stranskih učinkov. Bakterijska DNA giraza je klinično potrjena tarča za protibakterijsko delovanje, saj encim katalizira kompleksen proces, ki je ključen za razmnoževanje bakterijskih celic. V tej raziskovalni nalogi smo se osredotočili na sintezo dveh novih katalitičnih zaviralcev bakterijske giraze z namenom razvoja novih strategij za zmanjševanje bakterijske odpornosti. Izvedli smo večstopenjsko sintezo in analizo dveh spojin z različnimi funkcionalnimi skupinami izopropoksi oziroma N-Boc. V strukturo molekul smo nato vključili fotosenzibilno kinolinsko zaščitno skupino, ki omogoča prehod molekul skozi celično membrano in nadzorovano aktivacijo biološko aktivnih molekul z obsevanjem. Med sintezo smo za spremljanje reakcij in klasifikacijo spojin uporabljali tekočinsko kromatografske metode, masno spektroskopijo, tankoplastno kromatografijo ter jedrsko magnetno resonanco za potrditev strukture spojin.

Encimska sinteza biorazgradljivega poli(ε-kaprolaktona), biomateriala za farmacevtske in biomedicinske aplikacije

V raziskovalni nalogi je bila izvedena priprava štirih serij biokompatibilnih in biorazgradljivih polimerov, primernih za uporabo v farmaciji in medicini. V laboratorijskem merilu so bile sintetizirane gramske količine poli(ε-kaprolaktona) (PCL), ki se zaradi ugodne biokompatibilnosti in počasne razgradnje uporablja kot material za kontrolirano sproščanje zdravil ter kot ogrodni (scaffold) material v tkivnem inženirstvu, pri izdelavi določenih vsadkov in pri regeneraciji tkiv.

Pripravljena sta bila dva tipa PCL: linearni in razvejani. Linearni PCL so primerni za aplikacije, kjer so potrebne mehansko stabilne in počasi razgradljive strukture, kot so vsadki, oporne strukture za tkiva in dolgotrajni sistemi za sproščanje zdravil. Razvejani PCL pa omogočajo višjo funkcionalnost, hitrejšo razgradnjo ter učinkovitejše oblikovanje nano- in dostavnih sistemov za zdravila.

Za uspešno sintezo je bil sistematično preučen vpliv ključnih reakcijskih parametrov na učinkovitost encimsko katalizirane polimerizacije z odpiranjem obroča (ROP) ε-kaprolaktona. Preučeni so bili vplivi aktivnosti encima CalB, temperature reakcije, trajanja procesa, vrste topila, tipa in razmerja iniciatorjev ter vsebnosti vode.

Uporaba imobilizirane lipaze CalB je omogočila potek reakcij v blagih reakcijskih pogojih in brez uporabe toksičnih kovinskih katalizatorjev, kar poenostavi izolacijo polimerov ter zmanjša tveganje prisotnosti neželenih anorganskih ostankov v materialih za farmacevtsko in medicinsko uporabo. Encim CalB (lipaza B kvasovke Candida antarctica) zaradi visoke selektivnosti, stabilnosti in ponovljivosti omogoča natančen nadzor nad polimerno strukturo, vključno z dolžino polimernih verig in definiranimi končnimi skupinami.

Na podlagi izvedenih poskusov so bili opredeljeni ključni parametri sinteze za pripravo linearnih in razvejanih PCL v laboratorijskem merilu ter postavljena izhodišča za nadaljnje raziskave in razvoj novih tipov PCL, prilagojenih specifičnim biomedicinskim aplikacijam.

avtorica prispevka: mag. Branka Klemenčič