Izumi naših učenika među najboljima na svetu — od AR odela do lečenja tumora

U Rumuniji je od 16. do 22. aprila održana Međunarodna konferencija mladih naučnika, koja je ujedno i svetsko prvenstvo istraživačkih radova iz oblasti matematike, fizike, informatike, biologije, hemije i zaštite životne sredine.

Ova konferencija je naročito interesantna jer su se takmičili naši srednjoškolci i to sa značajnim uspesima. Prijavljeno je 168 radova iz svih oblasti, a mladi naučnici/e dolaze iz 28 zemalja. Inovativnost učenika iz Srbije je zasluženo osvojila četiri zlatne i dve srebrne medalje.

Predstavljamo srednjoškolce i projekte koji su osvojili svetska priznanja:

Bolji rezultati u ubijanju tumorskih ćelija

Tamara Janković, učenica četvrte godine Treće beogradske gimnazije, kao inspiraciju za svoj rad usmeren ka lečenju kancera navodi sledeće:

Primetila da ima sve više obolelih ljudi u mom rodnom mestu, ali i širom naše zemlje. Počela sam razmišljati o mogućem naučnom projektu koji bi se bazirao na ispitivanju antitumorske aktivnosti određenih organizama, do sada neispitivanih u ovom kontekstu.

Tamara je realizovala projekat i kao temu odabrala ćelijsku liniju adenokarcinoma dojke na osnovu povećane učestalosti karcinoma dojke kod nas u poslednjih par godina. Uz pomoć mentora dr Borisa Pejina i dr Vesne Kojić, Tamara je ostvarila projekat i osvojila zlatnu medalju.

Naime, pokazalo se da metanolni ekstrakt sunđera Ochridaspongia rotunda iz Ohridskog jezera, čak 55 puta više ubija ćelije kancera od kontrolnih/zdravih ćelija u odnosu na doksorubicin, koji se koristi kao hemoterapeutik pri lečenju malignih oboljenja i koji samo četiri puta više ubija ćelije kancera od zdravih.

Jednostavno osećam da, baveći se naukom, mogu pomoći ljudima i učiniti da makar jedan mali deo medicine krene na bolje. Ali, baveći se ovim stvarima, shvatila sam da bez požrtvovanosti, entuzijazma, želje, volje i nade da će naši eksperimenti nekom doneti dobro, uspeha nema.

“M” programski jezik

Matija Čupić iz ETŠ Nikola Tesla, dobitnik zlatne medalje, radio je u oblasti informatike, uz pomoć mentora Mateje Opačića. Njegov cilj je bio da napravi novu, praktičnu, implementaciju programskog jezika, kao i da razvije adekvatno razvojno okruženje.

Mi danas živimo u mobilnoj eri, ali je programiranje na pametnim telefonima još uvek nedovoljno razvijena oblast. Zato je Matija i kreirao jezik “M”. Njegova zamisao je da se ovaj jezik koristi za izradu manjih projekata na samom mobilnom telefonu, u koju je potrebno uložiti malo napora i vremena.

Da bi to uradio, Matija je istraživao najaktivnije GitHub repozitorijume, analizirao gustinu ključnih reči, a pored M jezika, kreirao je i “M-IDE” razvojno okruženje.

Jezik odlikuje to što ima samo četiri tipa promenjivih, i sve nasleđuju isti generički tip promenjive; podržava sve izraze kao i unarne operatore i sadrži tri klauzule promene toka izvršavanja (if, for i while). Funckionalan je i poseduje četiri ugrađene funkcije. “M” jezik koristi bazu biblioteka drugih platformi, tj. platformi na kojim se izvršava (Android, iOS).

O daljem razvoju svoje ideje i budućim planovima Matija nam je rekao sledeće:

I dalje ću razvijati “M” jezik, ali kako planiram novi projekat, jezik će morati da sačeka. Trenutno tražim saradnike i sponzore za predstojeće projekte. Neću otkrivati mnogo, ali u pitanju je jedinstveni pristup predviđanju promena stanja na berzi i da je vrlo verovatno da će to biti internacionalna saradnja.

Unapređeni Hajgensov model planetarijuma

Nikolina Marković, učenica treće godine Lazarevačke gimnazije, osvojila je srebrnu medalju unapredivši čuveni Hajgensov model planetarijuma korišćenjem novih matematičkih metoda koje nisu bile poznate u Hajgensovo vreme.

Hajgensov model radi na principu zupčanika koji pokreću planete. Kako bi izračunao potreban broj zubaca svakog zupčanika, Hajgens je za svaku planetu računao odnose tropskih orbitalnih perioda.

Kako su imenioci i brojioci tih razlomaka bili veliki brojevi i kako nije bilo moguće napraviti zupčanike sa tolikim brojem zubaca, on je te brojeve zamenio manjim uz pomoć, takozvanih, verižnih aproksimacija. Učenica treće godine Lazarevačke gimnazije, koja je osvojila srebrnu medalju, kaže:

I na samom početku otkrila sam da pored verižnih aproksimacija, postoje i međuverižne, za koje Hajgens nije znao jer su kasnije otkrivene i samim tim ih nije koristio.

Nakon toga uz konsultaciju sa mentorima, profesorima sa Elektrotehničkog fakulteta – Natašom Ćirović i Brankom Maleševićem, odlučila sam da napravim poboljšanu verziju modela planetarijuma, koja će preciznije prikazivati kretanje planeta.

Veštački neuroni iz zubnog korena

Svesni smo toga da raste broj pacijenata koji boluju od neurodegenerativnih poremećaja kao što su Alchajmerova bolest, Parkinsonova bolest, ALS, demencija, određene vrste autizma, i slično.

Kako bi se konačno stvorio lek za ove poremećaje, medicina pokušava da pronađe načine da veštački proizvede odgovarajuće neurone za obolelu osobu. Veštački neuroni bi mogli zameniti oštećene ili se mogu koristi kao podloga za ispitivanje terapija.

Jovan Mitić, iz Trinaeste beogradske gimnazije, je rešavao ovu problematiku i osvojio zlatnu medalju uz mentorstvo dr Andreja Korenića. Opisao nam je svoju ideju i zašto je on istražuje:

Taj korak proizvodnje neurona je jako bitan i to je ono što je mene zainteresovalo. Došao sam na ideju da bih mogao da koristim astrocite i matične ćelije iz dela zuba koji se zove apikalna papila, kako bih stvorio neurone.

Odabrao sam ćelije iz apikalne papile zuba jer su realtivno nove u nauci matičnih ćelija, jednostavne su za ekstrakciju, a iako obnavljaju pulpu i desni, one potiču iz embrionalnih delova tela koji daju neurone.

Istraživanje je pokazalo dobre rezultate, a počeci neurodiferencijacije doneli su Jovanu zlatnu medalju.

Odelo koje oživljava gejming iskustvo

Uroš Filipović pohađa drugi razred Šeste beogradske gimnazije i nosilac je srebrne medalje. Njegovo istraživanje je usresređeno na inovaciju komunikacije čoveka sa mašinom i nosive tehnologije.

Inspirisan prethodnim istraživanjima primene tehnologije u medicini, ovaj nadareni učenik je rešio da napravi “Game Suit” —odelo koje će igraču omogućiti da oseća sve nadražaje koje mu se i dešavaju u igri.

Odelo sadrži elektrode koje se oslanjaju na telo igrača i sprovode TENS signal do mišića, kratkotrajni pik velike voltaže koji izaziva kontrakciju određenog mišića.

Igrice se povezuju sa odelom koristeći Unity 3D game engine. Uređaj trenutno funkcioniše u komunikaciji sa dve igre: Counter-Strike i Plane Attack.

Uroš je napisao i Android API kako bi se njegov Unity mogao povezati na bluetooth na Androidu. Tako ovo odelo nije ograničeno kablovima i pruža igraču jedinstveno iskustvo. Takođe, odelo sakuplja podatke, na primer, puls igrača, koji se prikazuju na ekranu.

Prečišćavanje vode

Đorđe Ogrizović je kreirao projekat u oblasti zaštite životne sredine u cilju odstranjivanja toksičnog jedinjenja fenola iz vode. Kako je fenol sastavni deo lekova, pesticida, boja, uljnh i naftnin aditiva, njegova prisutnost u otpadnim vodama je znatna, a postojeća rešenja su skupa ili neefikasna.

Đorđev projekat nagrađen je zlatnom medaljom, a bazira se na rešenju prečišćavanja voda procesom hidrodinamičke kavitacije.

Takmičari su polaznici Regionalnog centra za talente Beograd 2, čiji je direktor, Nikola Srzentć. Uspehom na nacionalnom takmičenju učenici su stekli pravo učešća na internacionalnom takmičenju i predstavljanje svog projekta.