Projektid

HTTK toob kokku juhtivad psüühika, keha, sotsiaalse konteksti ja ruumilise konteksti uurijad, et luua distsipliinide ülene arusaam komplekssüsteemidest, mis mõjutavad heaolu: elu kvaliteeti erinevates valdkondades objektiivses ja eriti subjektiivses mõttes. Me käsitleme 4 uurimisvaldkonda. 1) KORRELAADID: Millised bio-psühholoogilised ja sotsiaal-ruumilised omadused on seotud heaolu püsivamate komponentidega nagu eluga rahulolu? 2) MEHHANISMID: Kuidas rulluvad inimestes lahti heaolu dünaamilised komponendid, näiteks emotsioonid? 3) ENESEHOOL: Kuidas inimesed ise oma heaolu enesehoole ökosüsteemides mõistavad ja juhivad? 4) SEKKUMISED: Kuidas heaolu isikustatud ja kohandatud sekkumistega edendada? HTTK rahastab interdistsiplinaarseid ametikohti; registriandmetega lõimitud longituud-uuring; doktorikooli; tippsündmusi; ja rändluse ja koostöö toetusmeedet. HTTK tõstab osalevate rühmade, asutuste ja Eesti heaoluteaduste tulemuslikkust ja mõjukust.

Tippkeskuse eesmärk on edendada innovatsiooni ringmajanduses, keskkonnasõbralikku ja kohalikku ressurssi vajavate tehnoloogiate uurimise ning ühiskonna teadlikkuse tõstmise kaudu. Neljas töörühmas on järgmised uurimissuunad. Strateegilise mineraalse toorme rühm kaardistab kriitilisi materjale ja sekundaarseid ressursse jäätmevoogudes, et neid eraldada ja taaskasutada, minimeerides kahjulike jäätmete hulka. Süsiniku-põhise toorme töörühm arendab rohekeemial põhinevaid meetodeid võtme-kemikaalide ja taaskasutatavate plastide jaoks, hinnates ka nende keskkonnamõju. Ringsete tehnoloogiate tööstussiirde rühm fokusseerub skaleerimist võimaldavatele tehnoloogiatele vähendades jäätmeid ja edendades ringlussevõttu, käsitledes ka veepuhastust. Ringmajanduse ärirakenduste ning modelleerimise analüüsi rühm analüüsib jätkusuutlikke ärirakendusi ning toormete väärtusahelaid. Tippkeskuse interdistsiplinaarsus aitab luua Eestile ja Euroopale vajalikke ringmajanduslikke lahendusi.

Euroopa Liit on algatanud mitmeid roheleppega seotud algatusi, et säilitada elu Maal ja parandada selle kvaliteeti, sealhulgas nullsaaste tegevuskava (Zero Pollution Action Plan), talust taldrikuni strateegia (Farm to Fork) ja roheleppe tööstusplaan (Green Deal Industrial Plan). Kõik need algatused vajavad olulist innovatsiooni, mis põhineb uutel teadmistel ja oskustel – teadusuuringutel, koolitustel ja haridusel. Samuti eeldavad need tööstuse kohanemist, ühiskonna kaasamist ning tarku regulatsioone – see on globaalne väljakutse. Veelgi enam, rohepööre vajab suurel hulgal spetsialiste, kes suudaksid neid muutusi ellu viia. Seega projekti „Kestliku tuleviku innovaatiline keemia ja biotehnoloogia“ (INNOCHEMBIO) eesmärk on koolitada tulevasi jätkusuutliku keemia ja biotehnoloogia eksperte, kes aitavad Euroopal astuda järgmised sammud rohepöörde elluviimisel. Projekti raames koolitatud spetsialistid ja nende poolt loodud lahendused aitavad vähendada keemia- ja põllumajandussektori keskkonnamõjusid, arendada keskkonnasõbralikke analüüsimeetodeid ning hinnata uute materjalide ohutust. Seda kõike tehakse interdistsiplinaarsete uurimisprojektide kaudu rahvusvahelises teaduskeskkonnas, koostöös tööstuse, avaliku sektori ja ühiskonnaga, nelikheeliksi (quadruple helix) põhimõttel põhineva koolitusprogrammi kaudu. Tulemusena ei ole INNOCHEMBIO lõpetajad mitte ainult oma ala tippeksperdid, vaid ka valdkonna eestvedajad ja suunanäitajad. Läbimõeldud karjääriplaneerimine tagab oskusliku tööjõu kõigis neljas sektoris. INNOCHEMBIO on rahvusvaheline konsortsium, mida juhib TalTech – ülikool, millel on üle 100 aasta pikkune kogemus keemia ja biotehnoloogia alases teadus- ja õppetöös. Projekti eesmärkide saavutamiseks värvatakse kuni kahes voorus 15 doktoranti, kelle õpingud kestavad 48 kuud. Selle aja jooksul saavad doktorandid erialast koolitust nii Eestis kui ka välismaal: töötades oma uurimisprojektiga, osaledes TalTechi ja partnerasutuste pakutavatel laiapõhjalistel kursustel ning saades praktilise töökogemuse erasektoris.

DREAM+PLAN on interdistsiplinaarne, rahvusvaheline ja sektoriteülene doktoriprogramm, mis ühendab Euroopa ja Austraalia teadusuuringud 32 doktorandikoha loomise kaudu. Sh mitmed on topelt doktorikraadi omandamise võimalusega. DREAM+PLAN koondab visiooniga muutuste loojaid ja juhte, kes unistavad suurelt ning töötavad välja praktilisi lahendusi kohalike ja globaalsete kliimaprobleemide lahendamiseks. Projektis osalejaid ühendab eesmärk luua positiivset mõju, luues tulevastele põlvkondadele jätkusuutlikumaid, õiglasemaid ja kaasvamaid võimalusi. DREAM+PLAN teaduskoolitusprogrammi peamine siht on pakkuda ja arendada uuenduslikku, tipptasemel ning 3i-keskset (interdistsiplinaarne, rahvusvaheline, intersektoraalne) doktoriõpet, rakendades selleks nii individuaal- kui grupiõppe parimaid praktikaid ning mitmekülgseid doktoriõppe koolitusvõimalusi.

DigiBio projekt keskendub digitaliseerimisele, biomajandusele ja jätkusuutlikkusele – teadusvaldkondadele, mis on riiklikes, piirkondlikes ja ELi strateegiates ja poliitikates kõrge prioriteediga. Teise suure Euroopa keskusena selles valdkonnas seab Eesti Biosäästlikkuse Keskus (EKP) Eesti Euroopa teadus- ja arendustegevuses väga konkurentsitihedale positsioonile. DTU abiga loob EKP suure teadusuuringute, tehnoloogiaarenduse ja innovatsiooniplatvormi tipptasemel bioinsenerilahenduste loomiseks, mis keskenduvad säästvale biotootmisele bioloogia digitaliseerimise kaudu. See platvorm kiirendab bioinsenerilahenduste tõlkimist laborist turule, mitmekesistades Eesti kohalikku tööstust. DigiBio üldeesmärk on EKP uuendamise kaudu luua Eestisse kaasaegne bioloogia digitaliseerimise Euroopa tippkeskus.

Käesoleva multidistsiplinaarse uuringu lõppeesmärk on vähendada kardiovaskulaarset suremust Eestis läbi ravisoostumuse suurendamise ja patsiendi võimestamise, luues toetav isejuhtimise keskkond terviseplaani jälgimiseks ning aktiivseks raviprotsessis osalemiseks. Esmalt analüüsitakse Põhja-Eesti Regionaalhaigla patsientide LDL-kolesterooli väärtuseid, leidmaks aladiagnoositud ja alaravitud patsiendid. Uuritakse lipiidisisaldust vähendavaid ravimeid kasutavate patsientide ravisoostumust ning defineeritakse patsientide grupid, kes vajavad täiendavat tuge. Pilootprojekti raames töötatakse välja uudne patsiendi tugirakendus, mis koos personaalse toega aitab tõsta ravisoostumust. Rakenduse uudsus seisneb Eesti tervise infosüsteemi, retseptikeskuse ja haigla andmebaasi andmete ühendamises patsiendi enda poolt sisestatud andmetega ning võimaldades kahesuunalist kommunikatsiooni patsiendi ja meditsiinipersonali vahel. Uuringu viimases etapis viiakse läbi tugirakenduse projekti mõju-uuring.

Projekti eesmärk on välja selgitada kuidas epigeneetilised mehhanismid, eelkõige histoonivalkude keemilised modifikatsioonid, reguleerivad geenide avaldumist närvirakkude arengu ja diferentseerumise käigus. Me oleme hiljuti avastanud, et histoonide bivalentsus, s.t. vastandliku mõjuga keemiliste modifikatsioonide koosesinemine histoonidel, reguleerib väikeaju neuronite arengu jooksul geenide õigeaegset avaldumist. Väljapakutud töös uuritakse histoonide bivalentsuse mehhanismi ja funktsiooni täiskasvanud ajus, ning liikidevahelisi bivalentsuse erinevusi hiire ja inimese närvirakkude arengus. Samuti on töö eesmärk selgitada välja molekulaarsed mehhanismid mille kaudu põhjustavad närvisüsteemi arengu defekte mutatsioonid EZH1 geenis mis kodeerib bivalentsete modifikatsioonide tekkeks olulist ensüümi. Uurimisprojekt aitab mõista kromatiini rolli aju arengus ja toimimises, ning omab potentsiaali neuroloogiliste haiguste paremaks mõistmiseks ja raviks.

TAIM on hajus teadustaristu TÜs, EMÜs, METKis ja Taltechis, mis loob alus- ja rakendusliku taimebioloogiaga tegelevatele teadlastele võimalused teadustööks ja pakub teenuseid taimebioloogia ja taimse toiduressursi väärindamise vallas. TAIM tagab teaduspõhise aretus- ja kasvatusteabe, et kindlustada kestlik põllu- ja biomajandus ning toidutootmine Eestis ka tulevikukliimas ja võimaldab tõhusat kaasaegset sordiaretust ja toidutoorme kvaliteedi hindamist. TAIM eesmärkideks on 1) toetada kohalikul toorainel põhinevat toidutootmise protsessi mullast ja seemnest targa toiduni läbi taimede, taimedega seotud mikroobide ning toidutoorme iseloomustamise ja analüüsi ning kaasaegse sordiaretuse; 2) arendada sordiaretuse ja kasvatustehnoloogiate alast teavet Eestis läbi kaasaegsete fenotüpiseerimis- ja digilahenduste, mis võimaldavad tõhusalt hinnata kliimamuutuste mõju toidutoorme kujunemisele, toetada jätkusuutlikku nutikat põllumajandust ning panustada kvaliteetse toidutootmise tervikahelasse.

Neuraalne plastilisus on närvisüsteemi võime muuta vastusena stiimulitele oma aktiivsust, korraldades ümber oma struktuuri, funktsioone või ühendusi, olles seeläbi mälu peamine rakuline alus. Aktiivsusega reguleeritud geenid mängivad neuraalse plastilisuse kujunemisel üliolulist rolli ja selle protsessi häired põhjustavad erinevaid närvisüsteemi haiguseid. Neurotrofiin BDNF on üks kõige paremini uuritud aktiivsusega reguleeritud geene ja selle polümorfismid on seotud inimese kognitiivsete häiretega. Meie tulemused paigutavad aktiivsusega reguleeritud geenide hulka ka aluselise heeliks-ling-heeliks transkriptsioonifaktori TCF4, mis on seotud erinevate psühhiaatriliste ja autismi spektri häiretega. Käesoleva projekti eesmärk on uurida intellektipuude ja autism spektri häirete geeniregulatsiooni, keskendudes haigustega seotud transkriptsioonifaktoritele TCF4, SATB2, FOXP1 ja neurotrofiinile BDNF, et leida uusi ravimsihtmärke.

Taristu koondab endasse keemilise sünteesi ning keemia- ja biotehnoloogia alase võimekuse Eestis. Selle põhiliseks eesmärgiks on uute jätkusuutlike ja keskkonnasõbralike sünteesimeetodite, nagu mehhanosüntees, voolukeemia, elektrokeemia, fotokeemia, organokatalüüs, väljatöötamine ja tehnologiseerimine. Uute keemiliste meetodite (ensüümide, ioonsete vedelike ja metall-orgaaniliste võrgustike kasutamine) loob uued võimalused keerukate looduslike ühendite ja nende derivaatide saamiseks. Uute meetodite ja materjalide jätkusuutlikkuse tagamiseks viiakse läbi nende ohutusuuringuid. Taristu ühine kasutamine algatab uusi interdistsiplinaarseid projekte ja loob eeldused innovatsiooniks ja koostööks teadusmahukate ettevõtetega.Taristu kasutamise kaasamine kõrghariduse kõigis astmetes, mikrokraadide programmides ja täiendõppes tagab järjepidevuse teaduse vallas ja kvalifitseeritud järelkasvu ettevõtluses.

Elu alalhoidvat neeruasendusravi ehk hemodialüüsi (HD) vajavad lõppstaadiumis neeruhaiged ja kriitilises seisundis patsiendid. Kvaliteetne HD peaks puhastama vere kahjulikest ureemilistest ainetest piisavalt ja patsiendikeskselt, sh põletike ja südame-veresoonkonna haigustega seotud keskmise molekulkaaluga ureemilistest toksiinidest (MM-UT). Neeruhaigus ja kriisid (koroona, sõda, energia), tingib suure vajaduse reaalajalise, vereproovideta ja mittenakkusliku HD-ravi seiremeetodi järele. Selleks sobiks HD-ravi optiline seire. Tänapäeval ei ole MM-UT seireks veel usaldusväärset tehnoloogiat. Käesoleva projekti eesmärgiks on see lünk täita. Selleks plaanitakse kombineerida heitdialüsaadi optilisi spektraalanalüüse kromatograafiliste ja biokeemiliste uuringutega, teha kindlaks peamised MM-UT markerained, luua andmetöötluse algoritmid MM-UT seireks dialüüsil ja kinnitada meetodi toimivust kliiniliste katsetega. Tulemuseks on uudne optiline tehnoloogia MM-UT seireks neeruasendusravil.

Antimikroobsete membraanide olulisus sai kõigile selgeks COVID pandeemia ajal. Selliseid membraane kasutatakse näiteks näomaskides erinevate patogeenide leviku tõkestamiseks või haavasidemetes krooniliste patsientide ravis. Elektrokedratud nanofiibritest tehtud komposiitvõrgud on heaks materjaliks selliste antimikroobsete membraanide valmistamiseks. Kitsaskohaks selliste mitmekihiliste- ja mitmest materjalist koosnevate membraanide tegemisel on see, et puudub kvaliteedi kontroll ketruse ajal. Käsitsi läbiviidav kontroll on aeglane, mis pidurdab oluliselt selle tehnoloogia edukat kommertsialiseerimist. Käesolev uurimisprojekt arendab välja tehnoloogia, mis võimaldab teostada kiiret reaalajas toimuvat kontrolli mitmekihiliste membraanide elektroketramisel. Kasutades kognitiivelektroonika põhimõtteid suudab välja töötatud tehnoloogiline lahendus jälgida korraga mitut erinevat parameetrit, mis määravad elektroketruse abil toodetud materjalide kõrge ning ühtlase kvaliteedi.

See projekt põhineb uuel paradigmal "vool kui teave", mis on teedrajav lähenemisviis veealuste mitmemõõtmeliste voogude tuvastamiseks looduses. See viib uute, optimeeritud seadmete ja mõõtmismeetoditeni, et klassifitseerida ja uurida veealust keskkonda, kui traditsioonilised meetodid on liiga kallid või lihtsalt ei toimi. Vool kui teave on inspireeritud veeloomadest, kellel on välja arenenud täiustatud sensoorsed süsteemid, mis ühendavad tajumise ja teabe töötlemise ühtsesse raamistikku. Taotlusega edendatakse TalTechi veealuseid sensortehnoloogiaid töötavatest prototüüpidest (TRL3 kuni TRL5) kuni katsetamiseni asjakohastes töökeskkondades (TRL6) ning toetab tehnoloogiasiiret Eesti ja rahvusvahelistele ettevõtetele. Need seadmed ja meetodid annavad teadlastele ja otsustajatele uusi ja usaldusväärseid allikaid vooluandmetest äärmuslike kliimaja ilmastikunähtuste ajal, kus tavapärased seadmed ei toimi ja kui kriitiline infrastruktuur on ohus, näiteks tormi ja üleujutuste ajal.

Projekti üldiseks eesmärgiks on suurendada elanikkonna tervena elatud aastate arvu. Hetkel on Eestis tervena elatav eluiga üks Euroopa lühemaid. Eesmärgi saavutamiseks uuritakse, arendatakse ja piloteeritakse kolme omavahel tihedalt seotud digitervise suunda. Esiteks kasutame Eesti tervise infosüsteemi standardiseeritud andmevahetuskeskkonda ja digiandmeid, et arendada rakendusi, mis suurendavad inimese enda poolt kogutud andmete tõenduspõhist kasutust tervisedenduse, ennetuse ja krooniliste seisundite kontrolli all hoidmise eesmärgil. Teiseks keskendume sensoritele ja tehisintellektiga toetatud digirakendustele, et võimaldada inimesel koguda nii funktsionaalseid näitajaid kui edastada tervisemuresid masinloetava tekstina. Sellega kiirendame terviseriskide märkamist ja vähendame meditsiinitöötajate rutiinseid tegevusi. Kolmandaks arendame erinevaid tehisintellekti meetodeid kombineerides tervise infosüsteemis ja Tervisekassa andmebaasis olevaid ning inimese enda kogutud andmeid.