​​​Vyacheslav Bolkvadze​

Projektid

Aasta: 2019 - 2023
Töötati välja uued molekulaarselt jäljendatud polümeeridele (MIP) põhinevad sünteetilised retseptorid, ning integreeriti neid erinevate sensorplatvormidega, et luua kiireid, töökindlaid ja kulutõhusaid analüütilisi tööriistu meditsiiniliseks diagnostikaks või keskkonna seisundi jälgimiseks. Valmistati kliiniliselt oluliste valkude või esilekerkivate keskkonna saasteainete suhtes selektiivseid MIP-e ning integreeriti neid kaasaskantavate või mitmekanaliliste muunduritega. Loodud MIP-sensorid olid võimelised 15-20 minutiga kvantitatiivselt määrata analüüti relevantses kontsentratsioonide vahemikus. Näiteks, suutis MIP-sensor tuvastada antibiootikume, nagu sulfametisool ja makroliidid, nanomolaarseid kontsentratsioone vees. Märkimisväärne on neurotroofsete faktorite (BDNF ja CDNF) ning viirusvalkude (HCV-E2, SARS-CoV-2 N ja S1) suhtes selektiivsete MIP retseptorite valmistamine. Tulemused lõid head eeldused patsiendimanuste testide (PoCT) arendamiseks neuroloogiliste häirete ja C-hepatiidi varajaseks diagnoosiks ja jälgimiseks. Üheks silmapaistvamaks väljundiks on MIP-retseptoril põhinev koroonaviiruse kiirtesti prototüüp. Valmistatud sensori üks eeliseid võrdluses laialt kasutatavate koroonaviiruse antigeeni kiirtestidega (külgvoolutestid) on võimekus määrata ka viirusvalgu kontsentratsiooni proovis ning märgatavalt madalam avastamispiir, mis võimaldab varajases staadiumis nakkuse tuvastamist. Kuna MIP-tehnoloogia on kohandatav põhimõtteliselt iga patogeeni tuvastamiseks, aitavad need uuringud kaasa võitlusele uute pandeemiate vastu. Projekti tulemused loovad eeldused oluliselt odavamate, kiiremate ja töökindlate analüütiliste seadmete valmistamiseks, mis sobivad kasutamiseks patsiendimanustena (PoCT) ja välimõõtmisteks sobivate keskkonnasensoritena, pakkudes alternatiivi kallitele ja töömahukatele laborianalüüsi meetoditele.
Aasta: 2021 - 2022
Drug Hunter on portatiivne analüsaator narkootiliste ainete tuvastamiseks süljes. Projekti eesmärgiks oli masinõppe meetodite integreerimine ainete tuvastamise ekspertsüsteemi, et vähendada analüsaatori kasutajalt nõutavat kompetentsi tulemuste tõlgendamiseks ja seeläbi vähendada vigu ainete tuvastamisel. Projekti jooksul testiti erinevaid juhitud õppimisel põhinevaid masinõppe meetodeid - tehisnärvivõrke. Närvivõrgu treenimiseks vajalike andmete ettevalmistamiseks (annoteerimiseks) loodi pilveteenus, kuhu salvestati kõikide analüüside tehnilised parameetrid ja saadud elektroferrogrammid, millel märgistati analüüsitavad ained. Parimaid tulemusi elektroforeetiliste mustrite tuvastamisel saadi kasutades konvolutsioonilist närvivõrku (CNN). Analüsaatorit testiti koostöös Eesti Politsei-ga narkoreidide käigus üle Eesti.
Aasta: 2020 - 2021
Selle projekti eesmärk oli portatiivse narkonalüsaatori (eelnevalt nimetatud AiD) Drug Hunter (www.drughunter.eu) edasiarendamine, testimine, vigade otsing riistvaras, tarkvaras ja valideerimine. Drug Hunter on portatiivne narkorkoanalüsaator narkootiliste ainete määramiseks süljes mittekeemikust operaatori poolt. Narkoanalüsaator Drug Hunter ühendab kahte erinevat tehnoloogiat, nimelt kapillaarelektroforeesi ja kaug-ultraviolett fluorestsenstsil põhinevat detekteerimist. Narkoanalüsaator Drug Hunter lahendab immunoloogiliste narkotestrite mitmeid tehnoloogilisi vajakajäämisi, nagu kõrget veamarginaali, kvalitatiivset analüüsi, vaid narkootiliste ainete rühma tuvastamist. Drug Hunter määrab narkootiliste ainete koguseid süljes isegi siis, kui inimene on tarbinud mitut narkootilist ainet korraga. Selle projekti peamine saavutus oli narkoanalüsaatori põhjalik testimine nii laboris kui ka välistingimustes koostöös politseiga. Selle uuringu jooksul töötati välja uus sülje kogumise protseduur ja lihtsustati sülje eeltöötluse protseduuri. Lisaks sellele parandati uue metoodika arendamisel oluliselt narkoanalüsaatori tundlikkust amfetamiinide tuvastamiseks. Narkoanalüsaatori Drug Hunter tundlikkus vastab DRUID'i poolt soovitatud narkootiliste ainete piirnormidele süljes. Projekti raames välja töötatud metoodika vastab Euroopa Meditsiiniameti nõuetele. Narkoanalüsaatori Drug Hunter valmidusastmeks on müügieelne analüsaator narkootiliste ainete kvantitatiivseks analüüsiks süljes politsei, logistika firmade, haiglate ja teiste asutuste jaoks. Analüsaatori Drug Hunter tehnoloogia on patenteeritud.