Докторантурата ще се ръководи от следната хипотеза: лазерното облъчване на ензимни и клетъчни системи променя енергетичните нива на протеиновите молекули, което води до конформационни и структурни промени в активните и/или регулаторни центрове и ускорява ензимно-медиирани процеси, включително фотосинтезата. Това предположение подлага на изпитание възможността за увеличаване на ефективността на улавянето на CO2 чрез целенасочена модификация на биологични структури с използване на фемтосекунден лазер.
Използване на фемтосекунден лазер: избран поради своята уникална способност да взаимодейства с биологичните структури без термични ефекти, позволявайки таргетиране на ензимни и клетъчни системи.
Механизъм на действие: Централно в изследването е разбирането на механизма, по който лазерното облъчване води до промени в енергетичните нива на протеините, което улеснява конформационни и структурни промени, ускоряващи ензимно-медиирани процеси. Тези промени се предполага да повишават активността на ензими като карбоанхидраза и RubisCO, критични за улавянето на CO2 и фотосинтезата.
Експериментален дизайн: Изследването ще използва серия от контролирани експерименти, за да наблюдава и анализира ефектите на лазерното олъчване върху различни биологични структури. Ще се използват методи като спектроскопия и микроскопия за измерване на конформационни промени и ефективност на улавянето на CO2.
Оценка на резултатите: Оценката ще се фокусира върху установяването на корелация между лазерно-индуцираните промени в биологичните системи и подобренията в процесите на улавяне на CO2. Това ще включва анализ на устойчивостта на модифицираните системи и тяхната дългосрочна функционалност.
Заключение: чрез тестове и анализи на лазерно-индуцираните промени в биологичните системи, изследването цели да разкрие нови възможности за ефективно и устойчиво улавяне на CO2, което е от съществено значение за адресиране на климатичните промени и подобряване на екологичната устойчивост.
Този материал е създаден с финансовата подкрепа на Европейския съюз чрез инструмента „СледващоПоколениеЕС“. Цялата отговорност за съдържанието на документа се носи от Институт по физика на твърдото тяло - БАН и при никакви обстоятелства не може да се приема, че този документ отразява официалното становище на Европейския съюз и Структурата за наблюдение и докладване към Българска академия на науките.
финансиран от Европейския съюз чрез инструмента “СледващоПоколениеЕС” по Механизъм за възстановяване и устойчивост (МВУ) по процедура BG-RRP-2.012 Финансиране на докторантури в областта на зелените и цифровите технологии в изпълнение на инвестиция по ПВУ C2.I2: „Повишаване на иновационния капацитет на Българската академия на науките в сферата на зелените и цифровите технологии”.
доц. д-р Георги Янков, Ръководител на докторанта
доц. д-р Екатерина Йорданова, ръководител
Проектен докторант: Спас Керимов
