Ministry of Education, Science and Technological Development
National Repository of Dissertations in Serbia (NaRDuS)Not a member yet
15259 research outputs found
Sort by
Comparative chemometric analysis of chromatographic lipophilicity and microbiological activity of alkyl and cycloalkyl derivatives of symmetrical triazines
No full textJedan od trenutnih globalnih problema sa kojim se suočava civilizacija je glad. Povećanje proizvodnje hrane može rešiti ovaj problem, a postiže se smanjenjem ili potpunim eliminisanjem negativnih faktora koji utiču na useve poljoprivrednih kultura. Štetočine useva su jedni od najznačajnijih negativnih faktora na poljoprivrednim poljima. Jedinjenja koja se koriste za suzbijanje dejstva štetočina nazivaju se pesticidi. Zbog smanjene efikasnosti pojedinih poznatih pesticida, kao i njihovih negativnih uticaja na ekosistem, postoji potreba za sintezom novih pesticida optimalnih (boljih) karakteristika i proučavanjem njihove molekulske strukture i bioloških osobina. Ciljevi ove doktorske disertacije obuhvataju ispitivanje uticaja strukture na hromatografsko ponašanje i antifungalnu aktivnost serije simetričnih triazina čija aktivnost još uvek nije dovoljno istražena, komparativnu analizu fizičko-hemijskih i mikrobioloških osobina odabrane serije simetričnih triazina i računarsko modelovanje njihove strukture i antifungalnih osobina. Jedinjenja koja su ispitana obuhvataju osam 6-hloro-1,3,5-triazina od kojih su četiri sa alkil i četiri sa cikloalkil supstituentima. Kod jedinjenja sa alkil supstituentima ispitan je i uticaj strukturne izomerije, a kod jedinjenja sa cikloalkil grupama uticaj povećanja broja metil grupa u prstenu na osobine ovih jedinjenja.Hromatografska lipofilnost ispitivane serije triazina analizirana je primenom tečne hromatografije ultra visokih performansi (RP-UHPLC) primenom izokratskog postupka. Korišćene su dve stacionarne faze i to: oktadecil (C18) i fenilna kolona. Mobilne faze su činile dvokomponentne smeše metanola i vode, acetonitrila i vode, kao i trokomponentna smeša metanola, acetonitrila i vode sa visokim udelima organskog rastvarača. Analiti su detektovani pomoću DAD (engl. Diode Array Detector) detektora. Na osnovu dobijenog retencionog vremena izračunati su parametri hromatografske lipofilnosti kao što su logk, logk0, S i C0. Antifungalna aktivnost je ispitana na soju Aspergillus flavus PA2D SS na SMA (engl. Sabouraud Maltose Agar) podlozi. Sva jedinjenja ove serije su pokazala antifungalnu aktivnost. Analizom molekulskog dokinga izvedeno je predviđanje i komparativna analiza međumolekulskih interakcija ispitivanih triazina sa ciljnim proteinima pojedinih ceralija i plesni Aspergillus flavus. Takođe, izvedena je i komparativna hemometrijska analiza dobijenih in silico i eksperimantalnih podataka sa ciljem raspoznavanja oblika među podacima, rangiranja jedinjenja i definisanje korelacija.roduction can solve this problem, and it could be achieved by reducing or completely eliminating the negative factors that influence agricultural crops. Crop pests are one of the most significant negative factors in agricultural fields. Compounds used to suppress the effects of pests are known as pesticides. Due to the reduced efficiency of certain known pesticides, as well as their negative effects on the ecosystem, there is a need for the synthesis of new pesticides with optimal characteristics and the analysis of their molecular structure. The main goals of this doctoral dissertation include the anaylsis of the influence of molecular structure on the chromatographic behavior and antifungal activity of symmetrical triazines whose activity has not yet been sufficiently investigated, comparative analysis of the physicochemical and microbiological properties of a selected series of symmetrical triazines and computational modeling of their structure and antifungal properties. The compounds tested include eight 6-chloro-1,3,5-triazines, four of which have alkyl substituents, while the others have cycloalkyl substituents. In the case of compounds with alkyl groups, the influence of structural isomerism was studied, and in the case of compounds with cycloalkyl groups, the influence of the number of methyl groups in the ring on the properties of the analyzed compounds was estimated.The chromatographic lipophilicity of the tested series of triazines was analyzed using ultra high-performance liquid chromatography (RP-UHPLC) applying isocratic procedure. Two stationary phases were used: octadecyl (C18) and phenyl columns. Mobile phases consisted of two-component mixtures of methanol and water, acetonitrile and water, as well as a three-component mixture of methanol, acetonitrile and water with high proportions of organic solvent. The samples were detected using a DAD (Diode Array Detector). Based on the obtained retention times, the chromatographic lipophilicity parameters including logk, logk0, S and C0 were calculated. Antifungal activity was tested on Aspergillus flavus PA2D SS strain on SMA (Sabouraud Maltose Agar) medium. All compounds of this series showed antifungal activity. Molecular docking analysis was used to predict and compare the intermolecular interactions of the investigated triazines with the target proteins of certain cereals and Aspergillus flavus. Also, comparative chemometric analysis of the obtained in silico and experimental data was performed with the aim of distinguishing the patterns among the data, ranking compounds and establishing the correlations.</p
PREDICTING STUDENT SUCCESS IN E-LEARNING SYSTEMS USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNIQUES: METHODOLOGY DEVELOPMENT AND PRACTICAL IMPLICATIONS
No full textPredikcija uspeha studenata u sistemima za e-učenje predstavlja važnu komponentu savremenog obrazovnog sistema na svim nivoima. Nastavnici je koriste za unapređenje kvaliteta celokupnog obrazovnog procesa, kroz poboljšanje nastavnog plana i programa, prilagođavanje nastavnog materijala i unapređenje različitih vidova praktične primene znanja. U cilju predikcije uspeha koriste se različite tehnike veštačke inteligencije. Međutim, jedan od ključnih izazova jeste činjenica da mnogi istraživači ne uspevaju da u potpunosti iskoriste potencijal ovih tehnika za ovu namenu
Specifics of childhood victimization and its victimiogenic predispositions
Get PDFУ савременом добу виктимизација деце различитим облицима насиља и другим видовима угрожавања интргира јавност, стручњаке у различитим областима, као и саме надлежне институције, са циљем сагледавања реалног стања проблема и последица, и као последица наведеног, изналажење ефикасних и адекватних метода и инструмената ради заштите жртава. Све државе које су потписнице Конвенције о правима детета, укључујући и нашу државу, поред предузимања планираних мера и радњи на заштити деце, такође имају обавезу да развију и имплементирају одговарајући систем евидентирања и мониторинга различитих облика виктимизације деце у свакодневном животу, било да се ради о породичном окружењу, школи, институцијама социјалне заштите или интеракцији са вршњацима. Било који облик насиља над децом, поготову од стране особе која је блиска детету и која се о њему брине, може, а најчешће и доводи до угрожавања основних дечијих потреба за сигурношћу и поверењем. Одређени тежи облици насиља могу произвести трајне и непоправљиве последице на психофизичко здравље детета, а у најтежим случајевима могу наступити и фаталне последице у виду смрти. Постоји енормни број примера и доказа колико заправо је штетно физичко кажњавање деце јер директно утиче на емоционални и морални развој детета, као и на његово социјално понашање у друштву. Познавајући виктимогене предиспозиције младих је веома важно јер њиховом спознајом можемо спречити будућу виктимизацију деце, односно можемо остварити циљеве превенције ревиктимизације жртава или пак спречити да малолетне особе постану потенцијалне жртве, а све из разлога што су деца и малолетници најрањивија категорија жртава, због својих физичких и психичких обележја и способности, као и социјалних вештина и непостојања животног искуства. Научна оправданост ове дисертације се огледа најпре у доприносу који имају резултати истраживања на потврђивање постојећих научних сазнања о предмету истраживања али и стицању нових сазнања, применом конкретних научних метода. Научни значај истраживања огледа се у могућности подстицања озбиљнијих теоретских али и емпиријских истраживања. Такође, податке које добијемо овим истраживањем могу послужити као солидан темељ за препознавање потенцијалних праваца будуће политике државног и друштвеног реаговања на малолетничку виктимизацију.U savremenom dobu viktimizacija dece različitim oblicima nasilja i drugim vidovima ugrožavanja intrgira javnost, stručnjake u različitim oblastima, kao i same nadležne institucije, sa ciljem sagledavanja realnog stanja problema i posledica, i kao posledica navedenog, iznalaženje efikasnih i adekvatnih metoda i instrumenata radi zaštite žrtava. Sve države koje su potpisnice Konvencije o pravima deteta, uključujući i našu državu, pored preduzimanja planiranih mera i radnji na zaštiti dece, takođe imaju obavezu da razviju i implementiraju odgovarajući sistem evidentiranja i monitoringa različitih oblika viktimizacije dece u svakodnevnom životu, bilo da se radi o porodičnom okruženju, školi, institucijama socijalne zaštite ili interakciji sa vršnjacima. Bilo koji oblik nasilja nad decom, pogotovu od strane osobe koja je bliska detetu i koja se o njemu brine, može, a najčešće i dovodi do ugrožavanja osnovnih dečijih potreba za sigurnošću i poverenjem. Određeni teži oblici nasilja mogu proizvesti trajne i nepopravljive posledice na psihofizičko zdravlje deteta, a u najtežim slučajevima mogu nastupiti i fatalne posledice u vidu smrti. Postoji enormni broj primera i dokaza koliko zapravo je štetno fizičko kažnjavanje dece jer direktno utiče na emocionalni i moralni razvoj deteta, kao i na njegovo socijalno ponašanje u društvu. Poznavajući viktimogene predispozicije mladih je veoma važno jer njihovom spoznajom možemo sprečiti buduću viktimizaciju dece, odnosno možemo ostvariti ciljeve prevencije reviktimizacije žrtava ili pak sprečiti da maloletne osobe postanu potencijalne žrtve, a sve iz razloga što su deca i maloletnici najranjivija kategorija žrtava, zbog svojih fizičkih i psihičkih obeležja i sposobnosti, kao i socijalnih veština i nepostojanja životnog iskustva. Naučna opravdanost ove disertacije se ogleda najpre u doprinosu koji imaju rezultati istraživanja na potvrđivanje postojećih naučnih saznanja o predmetu istraživanja ali i sticanju novih saznanja, primenom konkretnih naučnih metoda. Naučni značaj istraživanja ogleda se u mogućnosti podsticanja ozbiljnijih teoretskih ali i empirijskih istraživanja. Takođe, podatke koje dobijemo ovim istraživanjem mogu poslužiti kao solidan temelj za prepoznavanje potencijalnih pravaca buduće politike državnog i društvenog reagovanja na maloletničku viktimizaciju.In the modern era, childhood victimization with various forms of violence and other forms of endangerment intrigues the public, experts in various fields, as well as the competent institutions themselves, with the aim of insight on the real state of the problem and consequences, and consequently, finding effective and adequate methods and instruments to protect victims. All states that are signatories to the Convention on the Rights of the Child, including our country, in addition to taking planned measures and actions to protect children, also have the obligation to develop and implement an appropriate system of recording and monitoring various forms of victimization of children in everyday life, whether it is in the family environment, school, social welfare institutions or interaction with peers. Any kind of form of violence against children, especially by a person who is intimate with the child and who cares for him, can, and most often leads, to endangering the basic needs of children for safety and trustworthiness. Certain serious forms of violence can produce permanent and irreparable consequences on the psychophysical health of the child, and in the most serious cases, fatal consequences in the form of death can occur. There are an enormous number of examples and evidence of how harmful physical punishment of children actually is, since it directly affects the emotional and moral development of the child, as well as his social behavior in society. Knowing the victimogenic predispositions of young people is very important because by seeing them we can prevent future victimization of children, that is, we can achieve the goals of prevention of victimization or prevent minors from becoming potential victims, all because children and juveniles are the most vulnerable categories of victims, due to their physical and mental characteristics and abilities, as well as social skills and lack of life experience. The scientific justification of this dissertation is reflected primarily in the contribution that the results of the research have to the confirmation of existing scientific knowledge about the subject of research, but also in the acquisition of new knowledge, by applying specific scientific methods. The scientific significance of research is reflected in the possibility of encouraging more serious theoretical and empirical research. Also, the data obtained from this research can serve as a solid foundation for identifying potential directions of future policy of state and social response to juvenile victimization
Distributed Reinforcement and Deep Learning for Spectrum Management in Cognitive Radio Networks
No full textCognitive radio networks offer a promising solution to address the growing demand for wireless spectrum by enabling dynamic spectrum access. However, effective spectrum sensing and channel selection in such networks remain challenging due to the highly dynamic and uncertain nature of the wireless environment. This dissertation focuses on the development of a novel algorithm for distributed spectrum sensing and communication channel selection, based on consensus mechanisms within cognitive radio networks. The proposed approach leverages the collective intelligence of multiple agents using reinforcement learning, allowing them to learn optimal strategies for spectrum sensing while achieving consensus on channel selection in a decentralized manner.
The proposed consensus strategy enables decentralized and distributed cooperation among agents through a directed, time-varying communication network with low bandwidth. The motivation for this approach arises from typical scenarios in cognitive radio networks, where such decentralized setups and distributed operations are of critical importance. The proposed framework equips all agents with actionable information about network states, even in unknown environments and operational conditions. As a result, the participating agents in the network collectively achieve an optimal strategy for spectrum sensing and channel selection, even though individual agents may lack the capability to do so on their own. The algorithm is designed to be scalable and robust to agent or link failures.
The dissertation examines key characteristics of the algorithm, including its denoising effects, capacity for coordinating actions, and improvements in convergence rates achieved through consensus mechanisms. The findings contribute to the development of more robust and scalable solutions for cognitive radio networks, with applications in next-generation wireless communication and Internet of Things systems. Additionally, it explores the application of deep learning techniques to address challenges associated with modern spectrum management in new generation of radio networks, for providing the requested level of services
Интерпретативни аспекти одабраних дела из клавирских опуса Љубице Марић, Оливере Војне Нешић, Вере Миланковић и Милане Стојадиновић Милић
No full text
Characterization and improvement of the electrocoagulation process in the treatment of waters with high arsenic content
Get PDFSavremeni svet se suočava sa mnogim problemima, a jedan od egzistencijalnih problema je nedostatak vode za piće. Prisustvo As u podzemnoj vodi je globalno rasprostranjen problem, a kod nas je naročito izražen u Autonomnoj Pokrajini Vojvodini (Panonski basen), gde koncentracije As premašuju maksimalno dozvoljene koncentracije propisane od strane Svetske zdravstvene organizacije i nacionalne Uredbe. Tradicionalne metode obrade vode, poput koagulacije i flokulacije, često nisu samostalno dovoljne za efikasno uklanjanje arsena, te se ukazuje potreba za inovativnijim i održivijim pristupima. U tom kontekstu, elektrokoagulacija (EK) se nameće kao atraktivna tehnološka opcija, jer omogućava visok stepen uklanjanja As, bez upotrebe dodatnih hemikalija i uz minimalno generisanje otpada. Opšti cilj istraživanja je bolje razumevanje procesa elektrokoagulacije i ispitivanje uticaja operativnih parametara na efikasnost uklanjanja As iz podzemne vode. Ispitana je primenljivost i efikasnost EK u uklanjanju As iz tri tipa podzemne vode različitog hemijskog sastava (označene kao A, B i C), uz fokus na komparativnu analizu gvozdenih (Fe) i aluminijumskih (Al) elektroda. Istraživanje je sprovedeno u tri eksperimentalne faze, koristeći dva tipa EK reaktora. Elektrokoagulacija sa Fe elektrodama se pokazala kao efikasna i stabilna tehnologija za tretman podzemnih voda, pri čemu je bila značajno uspešnija i isplativija u uklanjanju As od elektrokoagulacije sa Al elektrodama, posebno u složenijim vodama kao što su Voda B i C. Tokom istraživanja, pokazalo se da EK ne menja značajno elektroprovodljivost vode, čime se čuva jonski sastav i omogućava željeni intenzitet koagulacije, bez ugrožavanja kvaliteta vode za piće. Primena mešalice je doprinela efikasnosti, ali i povećala troškove tretmana. Takođe, usled izazvanih turbulencija, dolazilo je do povećanja potrebnog napona. Zbog pozitivnog uticaja na efikasnost uklanjanja As i PO43-, preporučuje se pažljivo razmatranje upotrebe mešalice (dodatnog, eksternog mešanja) uz balansiranje troškova i koristi. Korekcija pH je imala značajan pozitivan efekat na tretmane, ali izbor sredstva za regulaciju mora uzeti u obzir ekonomske i ekološke aspekte, uz alternativne opcije kao što je CO2 koje mogu biti pogodnije za tretman voda za piće. Redizajnom reaktora i smanjenjem odnosa površine elektroda i zapremine reaktora (A/V odnosa) doprinelo se racionalizaciji potrošnje elektroda po kubnom metru vode i smanjenju troškova, dok se promena orijentacije elektroda i povećanje brzine protoka (sa 120 cm/h na 272 cm/h, odnosno 500 cm/h) nisu pokazali korisnim. Al elektrode su bile manje efikasne i skuplje u poređenju sa Fe elektrodama, te se ne preporučuju za vode sa visokim sadržajem arsena. Rezidualne koncentracije Al i Fe u vodi nakon tretmana bile su u skladu sa propisima, potvrđujući sigurnost procesa. Analiza eksperimentalnih podataka pokazala je ograničenja Pirsonove korelacije za kompleksne odnose u EK, dok su preliminarne tendencije poslužile kao osnova za primenu GBM (eng. Gradient Boosting Machines) modela. GBM, prvi put primenjen u ovakvim realnim uslovima, pokazao je visoku prediktivnu moć (R2>0,9) u svim fazama istraživanja, kao i odlične mogućnosti za optimizaciju procesa putem identifikacije ključnih operativnih parametara. Model je takođe poslužio za definisanje preporuka za punu primenu tretmana. Ipak, prenos modela iz faze 2a na podatke faze 2b nije bio uspešan (R2 = 0,22), što ukazuje na potrebu da se svaki model razvija zasebno za konkretan hemijski sastav vode. Uočena ograničenja mogu se prevazići uključivanjem većeg broja ulaznih parametara, boljim podešavanjem hiperparametara ili korišćenjem naprednijih metoda poput XGBoost algoritma. Ovi nalazi ukazuju na visok potencijal EK-Fe sistema, posebno ako se integriše sa obnovljivim izvorima energije, kao održivo rešenje za ruralna područja. U tretmanu vode A, Fe elektrode su se pokazale efikasnijim i isplativijim rešenjem u odnosu na Al elektrode. Posebno dobre rezultate dale su prethodno hemijski tretirane Fe elektrode, omogućivši postizanje do 97% uklanjanja arsena uz smanjene operativne troškove (0,97), pri čemu su vreme tretmana i gustina struje bili ključni faktori. Parametri kao što su pH i elektroprovodljivost imali su manji značaj, što ukazuje na direktnu zavisnost procesa od osnovnih operativnih uslova. U fazi 2a, istraživanje na vodi B, Al elektrode su pokazale stabilan rad bez značajnih oscilacija napona, ukazujući na nizak stepen pasivizacije. Nasuprot tome, Fe elektrode su bile podložnije promenama napona pri nižim gustinama struje (0,10 A), usled formiranja pasivnih slojeva i flokula. Stabilizacija napona kod Fe elektroda postignuta je većom gustinom struje (0,20 A), bržim protokom i korekcijom pH vrednosti. Al elektrode nisu postigle zadovoljavajuću efikasnost uklanjanja As (maks. 22%) iz vode bogate PO43- i nižim sadržajem POM, iako je povećana struja i smanjeno rastojanje između elektroda. Visok sadržaj PO43- (kompetitivni jon) značajno je smanjio vezivanje As, iako je efikasnost uklanjanja PO43- bila do 81%. Zbog toga se Al elektrode ne preporučuju za tretman ovog tipa vode. Fe elektrode, naročito pri 0,30 A, dale su visok nivo uklanjanja As (do 95%) i PO43- (87%), uz postizanje MDK. Upotreba mešalice dodatno je povećala efikasnost (za 41%). Promena pravca toka podzemne vode kroz EK reaktor izazvala je stvaranje „mrtvih zona“ i smanjenu efikasnost, dok je mešanje doprinelo prevazilaženju tog efekta. Pri 0,15 A i brzini 120 cm/h, efikasnost je bila 69–76%, ali se uz mešalicu povećala do 94% za As i 97% za PO43-. U serijama sa manjim rastojanjem i mešanjem zabeležen je porast uklanjanja As (za 19%), ali i smanjenje uklanjanja PO43- (za 11%), potvrđujući kompetitivnost jona. Korekcija pH (na 7,50 i 7,00) poboljšala je efikasnost i smanjila napon (za oko 5 V), usled smanjene pasivizacije i prenapona, poboljšane rastvorljivosti Fe i smanjenja formiranja slojeva gasova. Najveća efikasnost (97%) postignuta je pri pH 7,0. Tretmani u novodizajniranom reaktoru imali su niže troškove od onih u reaktoru korišćenom u prethodnim istraživanjima, zahvaljujući nižem A/V odnosu i optimizaciji parametara. Korekcija pH dodatno je smanjila potrošnju struje, čime su ukupni troškovi bili niži čak i uz uključene troškove reagensa. GBM model je dao dobre rezultate (R2>0,90), iako nešto niže u odnosu na fazu 1, što se pripisuje kompleksnosti vode i višestrukim varijacijama u reaktoru. Najvažniji faktori bili su vreme tretmana, pH i mešanje. U fazi 2b istraživanja, elektrokoagulacioni tretmani vode C pokazali su niže napone u poređenju sa vodom B, što je u skladu sa većom elektroprovodljivošću vode C. Najveći uticaj na napon imala je jačina struje, dok je korekcija pH doprinela njegovom blagom smanjenju. Al elektrode, uprkos korekciji pH i upotrebi mešalice, nisu postigle zadovoljavajuću efikasnost uklanjanja As i PO43-. Pretpostavlja se da je prisustvo prirodne organske materije doprinelo delimičnom vezivanju As. Zbog visoke cene i niske efikasnosti, dalja optimizacija sa Al elektrodama nije rađena. Fe elektrode su pokazale visoku efikasnost pri 0,35 A, pH 7,00 i rastojanju od 2,4 cm. Uz stabilnost procesa tokom 360 minuta, sistem se pokazao održivim, iako su potrebna duža ispitivanja. U poređenju sa Al, Fe elektrode su imale bolji odnos potrošnje i efikasnosti. Razvijen je zaseban GBM model za vodu C sa visokom tačnošću (R2>0,98). Ključni parametri za uklanjanje As bili su vreme tretmana, pH i elektroprovodljivost, što ukazuje na drugačiji mehanizam u odnosu na prethodne faze. EK-Fe tretman se potvrdio kao održivo rešenje za podzemne vode sa složenim sastavom.The modern world faces numerous challenges, one of the existential issues being the shortage of drinking water. As contamination is a globally widespread problem, and it is particularly pronounced in the Autonomous Province of Vojvodina (Pannonian Basin), where arsenic concentrations exceed the maximum allowable limits prescribed by the World Health Organization and national regulations. Traditional water treatment methods, such as coagulation and flocculation, are often insufficient on their own for effective arsenic removal, highlighting the need for more innovative and sustainable approaches. In this context, electrocoagulation (EC) emerges as an attractive technological option, enabling a high degree of arsenic removal without the use of additional chemicals and with minimal waste generation. The general aim of this research was to deepen the understanding of the electrocoagulation process and to examine the influence of operational parameters on the efficiency of arsenic removal from groundwater. The applicability and efficiency of EC for arsenic removal from three types of groundwater (designated as A, B, and C), of differing chemical compositions, were evaluated, with a focus on a comparative analysis of iron (Fe) and aluminum (Al) electrodes. The study was conducted in three experimental phases, using two types of EC reactors. Electrocoagulation with Fe electrodes proved to be an effective and stable technology for groundwater treatment, demonstrating significantly better performance and cost-efficiency in arsenic removal compared to Al electrodes, especially in more complex waters such as B and C. It was shown that EC did not significantly alter water conductivity, thereby preserving the ionic composition and allowing the desired coagulation intensity without compromising drinking water quality. The use of a mixer contributed to improved efficiency but also increased treatment costs. Additionally, due to the induced turbulence, higher voltage requirements were observed. Given its positive effect on the removal of As and PO43-, the use of mixing (external agitation) should be carefully considered, balancing costs and benefits. pH correction had a significant positive impact on treatments, but the choice of adjustment agents must consider economic and environmental aspects, with alternative options like CO2 potentially more suitable for drinking water treatment. Reactor redesign and reduction of the electrode surface-tovolume ratio (A/V ratio) contributed to more efficient electrode use and cost reduction, while changes in electrode orientation and increased flow rates (from 120 cm/h to 272 cm/h or 500 cm/h) proved ineffective. Al electrodes were less efficient and more expensive compared to Fe electrodes, and are not recommended for waters with high arsenic content. Residual Al and Fe concentrations in treated water complied with regulations, confirming process safety. Experimental data analysis revealed the limitations of Pearson correlation for complex relationships in EC, while preliminary trends served as the basis for applying GBM (Gradient Boosting Machines) modeling. GBM, applied for the first time under such realistic conditions, showed high predictive power (R2>0.9) in all research phases and excellent capabilities for process optimization through the identification of key operational parameters. The model also provided recommendations for fullscale treatment application. However, transferring the model from phase 2a to phase 2b data was unsuccessful (R2 = 0.22), indicating that each model needs to be developed specifically for the given water chemistry. These limitations could be overcome by including more input variables, better hyperparameter tuning, or using advanced methods such as the XGBoost algorithm. These findings highlight the high potential of the EC-Fe system, especially when integrated with renewable energy sources, as a sustainable solution for rural areas. In the treatment of water A, Fe electrodes proved to be more effective and cost-efficient compared to Al electrodes. Particularly good results were achieved using pre-treated Fe electrodes, allowing up to 97% arsenic removal with reduced operating costs (0.97), with treatment time and current density as key factors. Parameters such as pH and conductivity had lesser importance, indicating direct dependence on basic operational conditions. In phase 2a, conducted on water B, Al electrodes exhibited stable operation without significant voltage fluctuations, suggesting a low degree of passivation. In contrast, Fe electrodes were more susceptible to voltage changes at lower current densities (0.10 A), due to the formation of passive layers and flocs. Voltage stabilization with Fe electrodes was achieved at higher current density (0.20 A), increased flow, and pH correction. Al electrodes did not achieve satisfactory arsenic removal efficiency (max. 22%) from water rich in PO43- and low in natural organic matter, even with increased current and reduced electrode spacing. The high PO43- content (a competitive ion) significantly hindered As binding, although PO43- removal reached up to 81%. Therefore, Al electrodes are not recommended for this water type. Fe electrodes, especially at 0.30 A, achieved high removal rates for As (up to 95%) and PO43- (87%), meeting regulatory limits. Mixer use further increased efficiency (by 41%). Changing water flow direction led to "dead zones" and reduced efficiency, while mixing helped overcome this effect. At 0.15 A and 120 cm/h, efficiency ranged from 69–76%, but increased to 94% for As and 97% for PO43- with mixing. In series with shorter spacing and mixing, As removal increased (by 19%), while PO₄³⁻ removal decreased (by 11%), confirming ion competition. pH correction (to 7.50 and 7.00) improved efficiency and reduced voltage (by about 5 V) due to decreased passivation, overpotential, improved Fe solubility, and reduced gas layer formation. Maximum efficiency (97%) was achieved at pH 7.0. Treatments in the newly designed reactor incurred lower costs than those in the reactor used in previous studies, due to a lower A/V ratio and parameter optimization. pH correction further reduced current consumption, resulting in lower overall costs even with reagent expenses included.The GBM model provided good results (R2>0.90), albeit slightly lower than in phase 1, attributed to the water's complexity and multiple variations in the reactor. The most important factors were treatment time, pH, and mixing. In phase 2b, EC treatments of water C showed lower voltages compared to water B, consistent with the higher conductivity of water C. The greatest influence on voltage was from current strength, while pH correction slightly reduced it. Al electrodes, despite pH correction and mixing, did not achieve satisfactory As and PO43- removal. It is assumed that the presence of natural organic matter contributed to partial As binding. Due to high cost and low efficiency, further optimization with Al electrodes was not pursued. Fe electrodes demonstrated high efficiency at 0.35 A, pH 7.00, and 2.4 cm spacing. With stable operation over 360 minutes, the system proved sustainable, although longer testing is required. Compared to Al, Fe electrodes had a better consumption-to-efficiency ratio. A separate GBM model for water C was developed with high accuracy (R2>0.98). Key parameters for As removal were treatment time, pH, and conductivity, indicating a different mechanism compared to previous phases. EC-Fe treatment has been confirmed as a sustainable solution for complex groundwater compositions
New heterocyclic androstane derivatives: Synthesis and in vitro biologicalevaluation
Get PDFУ овој докторској дисертацији остварене су синтезе нових андростанских деривата са хетероатомима и хетероцикличним прстеновима који су уведени у стероидно језгро. Коњугати стероида са хетероциклима чине важну класу једињења због широког спектра биолошких активности које испољавају. Прва фаза истраживања укључивала је увођење 17а-хомо лактонског и А-хомо лактамског система, те 17α-пиридин-2-илметил или (17Е)-17-пиридин-2-илметилиден супституента у молекул стероида. У другој фази синтетисан је низ хетероцикличних деривата са тиадиазолинским, тиазолидинонским, тиазолним, пиразолским и хидразонским системима у својој структури. Након тога, извршено је in silico и in vitro тестирање појединих новосинтетисаних деривата. Помоћу SwissADME алата добијен је увид у физичко-хемијска својства, фармакокинетику и токсичност свих новосинтетисаних једињења. Испитивана једињења (11–14, 17, 41–45, 50, 51) су показала утицај према HeLa (ћелије канцера грлића материце) и MDCK (здраве ћелије бубрега) ћелијским линијама, са генерално већом антипролиферативном активношћу према HeLa ћелијама, што сугерише да имају потенцијалну селективност према ћелијама канцера. Поред тога, испитан је утицај деривата 18–21, 36, 49, 54 и 61–82 на ћелијску вијабилност на пет ћелијских линија канцера (HCТ-116 хумане ћелије канцера дебелог црева, Huh7 ћелије хуманог хепатома, МCF-7 естроген позитивне ћелије канцера дојке, МDА-МB-231 троструко негативне ћелије канцера дојке и PC-3 андроген негативне ћелије канцера). Међу тестираним дериватима, једињење 36 се истакло својом значајном цитотоксичношћу, заједно са ограниченом токсичношћу према здравим, неканцерозним ћелијама. Даље, у оквиру in vitro тестова испитана је цитотоксичност диривата 18, 22–31, 36, 46–48 и 55–58 према неколико ћелијских линија хуманог канцера (акутна леукемија CCRF-CEM, аденокарцином дојке MCF-7, аденокарцином грлића материце HeLa, хормон-независни канцер простате DU-145 и хормон-зависни канцер простате LNCaP), као и према нормалним ћелијама фибробласта коже. Спроведено је и испитивање везивања за лиганд-везујуће домене андрогеног, естрогених (АR, ЕRα и ЕRβ), као и глукокортикоидног рецептора (GR). Резултати су показали да је најбоље везивање за ERα показао дериват 64, са јачим афинитетом везивања од естрона. Урађено је и испитивање инхибиције свих новосинтетисаних деривата андростана на активност рекомбинантних алдо-кето редуктаза AKR1C4 и AKR1C3, а испитана је и способност везивања за ароматазу. Молекулским докингом је испитан потенцијални механизам везивања једињења 17 за ERα, једињења 45 и 50 за АКR1C4, као и једињења 18 у активном месту ензима AKR1C3.U ovoj doktorskoj disertaciji ostvarene su sinteze novih androstanskih derivata sa heteroatomima i heterocikličnim prstenovima koji su uvedeni u steroidno jezgro. Konjugati steroida sa heterociklima čine važnu klasu jedinjenja zbog širokog spektra bioloških aktivnosti koje ispoljavaju. Prva faza istraživanja uključivala je uvođenje 17a-homo laktonskog i A-homo laktamskog sistema, te 17α-piridin-2-ilmetil ili (17E)-17-piridin-2-ilmetiliden supstituenta u molekul steroida. U drugoj fazi sintetisan je niz heterocikličnih derivata sa tiadiazolinskim, tiazolidinonskim, tiazolnim, pirazolskim i hidrazonskim sistemima u svojoj strukturi. Nakon toga, izvršeno je in silico i in vitro testiranje pojedinih novosintetisanih derivata. Pomoću SwissADME alata dobijen je uvid u fizičko-hemijska svojstva, farmakokinetiku i toksičnost svih novosintetisanih jedinjenja. Ispitivana jedinjenja (11–14, 17, 41–45, 50, 51) su pokazala uticaj prema HeLa (ćelije kancera grlića materice) i MDCK (zdrave ćelije bubrega) ćelijskim linijama, sa generalno većom antiproliferativnom aktivnošću prema HeLa ćelijama, što sugeriše da imaju potencijalnu selektivnost prema ćelijama kancera. Pored toga, ispitan je uticaj derivata 18–21, 36, 49, 54 i 61–82 na ćelijsku vijabilnost na pet ćelijskih linija kancera (HCT-116 humane ćelije kancera debelog creva, Huh7 ćelije humanog hepatoma, MCF-7 estrogen pozitivne ćelije kancera dojke, MDA-MB-231 trostruko negativne ćelije kancera dojke i PC-3 androgen negativne ćelije kancera). Među testiranim derivatima, jedinjenje 36 se istaklo svojom značajnom citotoksičnošću, zajedno sa ograničenom toksičnošću prema zdravim, nekanceroznim ćelijama. Dalje, u okviru in vitro testova ispitana je citotoksičnost dirivata 18, 22–31, 36, 46–48 i 55–58 prema nekoliko ćelijskih linija humanog kancera (akutna leukemija CCRF-CEM, adenokarcinom dojke MCF-7, adenokarcinom grlića materice HeLa, hormon-nezavisni kancer prostate DU-145 i hormon-zavisni kancer prostate LNCaP), kao i prema normalnim ćelijama fibroblasta kože. Sprovedeno je i ispitivanje vezivanja za ligand-vezujuće domene androgenog, estrogenih (AR, ERα i ERβ), kao i glukokortikoidnog receptora (GR). Rezultati su pokazali da je najbolje vezivanje za ERα pokazao derivat 64, sa jačim afinitetom vezivanja od estrona. Urađeno je i ispitivanje inhibicije svih novosintetisanih derivata androstana na aktivnost rekombinantnih aldo-keto reduktaza AKR1C4 i AKR1C3, a ispitana je i sposobnost vezivanja za aromatazu. Molekulskim dokingom je ispitan potencijalni mehanizam vezivanja jedinjenja 17 za ERα, jedinjenja 45 i 50 za AKR1C4, kao i jedinjenja 18 u aktivnom mestu enzima AKR1C3.In this doctoral dissertation, a synthesis of new androstane derivatives with heteroatoms and heterocyclic rings introduced into the steroid nucleus has been achieved. Conjugates of steroids with heterocycles constitute an important class of compounds due to the wide spectrum of biological activities they exhibit. The first phase of the research involved the introduction of the 17а-homo lactone and A-homo lactam systems, as well as 17α-pyridin-2- ylmethyl or (17E)-17-pyridin-2-ylmethylidene substituents into the steroid molecule. In the second phase, a series of heterocyclic derivatives featuring thiadiazoline, thiazolidinone, thiazole, pyrazole, and hydrazone systems in their structure were synthesized.Subsequently, in silico and in vitro testing of selected newly synthesized derivatives was performed. Using the SwissADME tool, insight into the physicochemical properties, pharmacokinetics and toxicity of all newly synthesized compounds was gained. Compounds 11–14, 17, 41–45, 50, and 51 exhibitet activity against HeLa (cervical cancer cells) and MDCK (normal kidney cells), with generally greater antiproliferative activity against HeLa cells, suggesting potential selectivity for cancer cells. Additionally, the effect of derivatives 18–21, 36, 49, and 54, as well as 61–82, on cell viability was examined. Cytotoxicity was tested against five cancer cell lines (HCT-116 human colon cancer cells, Huh7 human hepatoma cells, MCF-7 estrogen receptor positive breast cancer cells, MDA-MB-231 triple negative breast cancer cells and PC-3 androgen receptor negative human prostate cancer cells). Among the tested derivatives, compound 36 stood out for its significant cytotoxicity, coupled with limited toxicity toward healthy, non-cancerous cells. Cytotoxicity of derivatives 18, 22–31, 36, 46–48 and 55–58 was also evaluated against several human cancer cell lines (acute leukemia CCRF-CEM, breast adenocarcinoma MCF-7, cervical adenocarcinoma HeLa, hormoneindependent prostate cancer DU-145 and hormone-dependent prostate cancer LNCaP), as well as normal skin fibroblast cells. The in vitro tests also included evaluation of binding affinity of the synthesized compounds to androgen, estrogen (AR, ERα, ERβ), and glucocorticoid receptors (GR). The best binding to ERα was observed with derivative 64, which showed stronger binding affinity than estrone. Inhibition of aldo-keto reductases AKR1C4 and AKR1C3 activity by all newly synthesized androstane derivatives was also evaluated, as well as their ability to bind aromatase. Finally, the potential binding mechanisms of compound 17 to ERα, compounds 45 and 50 to AKR1C4, and compound 18 to the active site of AKR1C3 were examined via molecular docking
Optimizacija vremena opažanja u apsolutnom preciznom pozicioniranju kombinovanjem modela dominantnih izvora grešaka
No full textU radu je predstavljeno istraživanje usmereno ka optimizaciji trajanja opažanja u okviru tehnike
Apsolutnog preciznog pozicioniranja. Fokus je stavljen na identifikaciju minimalnog potrebnog
trajanja opažanja koje omogućava postizanje stabilnih i tačnih koordinata, uz uvažavanje
uticaja različitih izvora grešaka kao što su efemeride i satelitski časovni fajlovi.
Numerički deo istraživanja odnosi se na obradu podataka korišćenjem softverskog paketa
Bernese GNSS Software verzije 5.2, pri čemu su primenjeni različiti ulazni parametri —
uključujući četiri tipa efemerida (CODE, IGS, IGR i IGU), kao i časovne fajlove sa intervalima
od 5 i 30 sekundi. Opažanja su obavljena na tri permanentne stanice, tokom višegodišnjeg
perioda (2017–2019), a svi rezultati izraženi su u referentnom okviru IGS14.
Rezultati su organizovani u tri strukture podataka, koje omogućavaju procenu uticaja
efemerida, sezonske stabilnosti i vremenske dinamike konvergencije koordinata. Analiza je
pokazala da postoji jasan trend konvergencije rešenja u zavisnosti od kvaliteta efemerida i
dužine trajanja opažanja, kao i da li upotreba časovnih fajlova sa kraćim intervalom može
doprineti preciznijem pozicioniranju. Istraživanje pruža direktan doprinos racionalizaciji merenja
u naučnim i tehničkim aplikacijama, omogućavajući efikasnije planiranje trajanja opažanja bez
gubitka tačnosti rezultata