Projektid

See projekt on suurema uurimisprojekti kõrvalprojekt, mida toetab Eesti Teadusagentuur grantiga PSG453 "Isejuhtiva elektrisõiduki veoajami digitaalne kaksik". Uurimist viib läbi TalTechi mehatroonika ja autonoomsete süsteemide uurimisrühm. Seni on digitaalse kaksiku arendamisel arvestatud ainult sõiduki veojõuga, jättes rataste omadused tähelepanuta. Selle alamprojekti ülesanne on arendada välja rataste testpink koos vastava simulatsiooniga. Eesmärk on simuleerida rataste erinevate omaduste reaalset mõju tervele sõidukile. Lisaks sisaldab see teadmiste vahetust ja laborikülastust nii Saksamaal kui ka Eestis. Eesmärk on teadmiste populariseerimine noorte seas, kus tutvustatakse digitaalseid kaksikuid noortele inseneridele.

EuroTeQ Engineering University initsiatiiv tugineb veendumusel, et muutuv ühiskond toob endaga kaasa vajaduse ühtse ja tugeva ülikooliliidu järele, mis teeniks ühiskonna vajadusi hariduse andmisel, teadusuuringutes ning innovatsiooni rakendamisel nii Euroopas kui ka mujal. Kuus juhtivat ülikooli teaduse ja tehnoloogia valdkonnas moodustavad innovaatilise ökosüsteemi, olles võimelised tutvustama paradigma muutuseid tuleviku insenerihariduses. Loodav initsiatiiv tähendab ühist ambitsiooni kraadiõppes ja teaduses ning maailma tehnoloogiahiidudega koostööd ettevõtluses. Kolmeaastane EuroTeQ pilootprojekt lähtub tõdemusest, et tänane inseneriharidus peab vastama tuleviku ühiskonna vajadustele, mis nõuab erinevate sidusrühmade kaasamist ja pidevat koostööd. Õppetöö rakendamise aluseks saavad individuaalsed õppekavad ja digitaalsed koostöövahendid, mis toetavad õppija professionaalset arengut ja elukestvat õpet. Uute pedagoogika väljakutsetega toimetulekuks luuakse „rahvusvaheline klassiruum“, mis arendab mõtteviisi, et mitmekesisus ja -keelsus on tugevuseks nii kodus kui ka ühiseid väärtuseid kandvas Euroopas. EuroTeQ ülikooliliidu loomise eesmärgiks on avada partnerülikoolides pakutav õppesisu nii virtuaalse kui ka füüsilise mobiilsuse kaudu, mis toob kokku erineva hariduse ja kultuuritaustaga õppijad ning pakub individuaalset ja sotsiaalset arengut toetavaid õpiradasid. EuroTeQ Engineering University initsiatiiv on uuenduslik lähenemine kõrgharidusmaastikult, mis toetab kõrghariduse omandamist ka neile, kellel on varem selleks ligipääs puudunud (nt kutseõppurid, täiendõppijad, spetsialistid).

Euroopa Komisjon propageerib digitaalstrateegia raames erinevaid algatusi. Need on suunatud erinevatele aktuaalsetele teemadele nagu digitaalsete oskuste koolitamise laiendamine, hariduse kaasajastamine kogu ELis ja digitaalsete tehnoloogiate kasutamine õppetöös. Haridusest lähtudes eeldab insenerialaste teemade nagu robootika ja automaatika õpetamine sageli juurdepääsu laborikeskkonnale, kus saab kasutada, demonstreerida ja testida erinevaid seadeldisi. Praegune COVID-19 pandeemia on aga sundinud enam kui 1,5 miljardit õpilast koju jääma ning õppima Interneti ja muude digitaalsete vahendite kaudu. Ehkki teooriatundide üleminek veebipõhisele õppele oluliselt probleeme endaga kaasa ei too, siis e-õppevahendid nagu Zoom ja Teams ei ole piisavad praktiliste tundide ja õppelaborite kogemuste asendamiseks. Mõni veebiplatvorm pakub inseneritööriistu, näiteks Autodesk TinkerCAD 3D- ja vooluringide kujundamiseks, kuid need ei asenda füüsilist laborit ja paljude teemade sisust jääb puudub, nt. robotite juhtimine ja automatiseerimine. VirLaDEE eesmärk on anda juurdepääs füüsikalistele insenerilaboritele nende digitaalsete kaksikute kaudu, mis on kättesaadavad uuenduslikul veebiplatvormil. Need virtuaalsed laborid pakuvad katsetamiseks mõeldud keskkonda, mis täiendavad olemasolevaid õppemeetodeid, pakkudes kvaliteetset ja kaasavat inseneriharidust tipptasemel virtuaalsete tehnoloogiate kaudu.

Projekt on suunatud COVID-19 pandeemia negatiivse mõju neutraliseerimiseks tehnikaülikoolide haridustegevuste. Lähtuvalt piirangutest ja eesmärgist tõkestada koroonaviiruse levikut, otsustasid palju ülikoolid viia õppetöö (sh ka praktikumid) täielikult distantsõppele. Seetõttu jäid praktilised tunnid ära või oli oluliselt lihtsustatud. RELABEMA projekti eesmärk on olemasolevate mehhatroonika ja elektriajami laboripraktikumide edasiarendamine ja integreerimine üldkasutatavasse e-õppevahendisse (Moodle).

2016 aastal viisid tõsised kahtlused ja murekohad ELi 2020 aasta bioloogilise mitmekesisuse strateegia suhtes uue ökosüsteemi taastamise meetmete resolutsiooni vastuvõtmiseni ja rakendamiseni. Lisaks sellele, kõrgendati 2018 aasta detsembris eesmärki 2030 aastaks, saavutamaks ELi taastuvenergia kasutuse osakaalu 32 protsendini. Selle eesmärgi saavutamine vajab üle Euroopalist inimtekkeliste takistuste korrastamist ja taastamist jõgedes, mis aga takistab vee loomade liikumist ja migratsiooni. RIBES õpetab välja 15 noorteadlast ökohüdroloogia valdkonnas. Tudengid leiavad uusi, innovaatilisi lahendusi kalade kaitsmiseks jõgedes. RIBES on multidistsiplinaarne võrgustik, mis koosneb kaheksast juhtivast ülikoolist Euroopas, eraettevõtetest, avalik-õiguslikest agentuuridest ja hüdroelektrijaamadest. Osalevad partnerid on eksperdid ihtüoloogias, jõgede ökoloogias, hüdroloogias ja vedelike dünaamikas. 15 noorteadlast kasutavad oma töös nii labori kui ka välitöid, arvutimudeleid ning uudseid mõõtevahendeid. Põhjapanev töö on seotud kalade biomehhaanika, käitumuslike ja psühholoogiliste protsessidega. Lisaks sellele, arendab RIBES välja uudsed lahendused ja vahendid mageveekalade kaitseks. Noorteadlased on doktorandid ja osalevad teadustöös vähemalt kahes Euroopa Liidu riigis, lühiajalistel kursustel viies projektiga seotud koolis ja avalikus teavitustegevuses. Eesmärgiks on välja õpetada grupp noori teadlasi, kes hakkasid mängima juhtrolli Euroopa vee sektoris.

DIH-Worldi eesmärk on kiirendada arenenud digitaaltehnoloogiate kasutuselevõttu Euroopa töötleva tööstuse VKEdes kõigis sektorites ning toetada neid jätkusuutlike konkurentsieeliste loomisel ja maailmaturule jõudmisel, tugevdades piirkondlike DIH-ide suutlikkust. Eduka kohaliku VKE digitaalse ümberkujundamise vahendajana on DIH Worldi eesmärk pakkuda läbi DIH-de arenduse juurdepääsu ühistööriistadele, hästi tõestatud tehnoloogiatele, tõhusatele metoodikatele, usaldusväärsele oskusteabele, nutikatele investeerimisallikatele, rikkalikule koolitusressursile, ja üldiselt tegusale innovatsioonikeskkonnale. Lõppeesmärk on kiirendada DIH-ide küpsuse saavutamist ja nende koostöövõimaluste arendamist; et nad saaksid oma ressursse ja rajatisi oma kohalike VKEde huvides ära kasutada ja kasutada EL DIH-võrkudes. See saavutatakse tänu: DIH-World platvormile, mis pakub täielikku komplekti teenustest, mida vajavad DIH-id ja ka VKEd, kes soovivad leida neile sobiva DIH-i; DIH-Akadeemia, mis pakub vahendeid DIH-de koolitamiseks et viia need järgmisele tasemele; avatud eksperimentaalsete projektide kutseid, mis pakuvad VKEdele piisavalt tehnoloogilist tuge. DIH-World on ulatuslikule geograafilise ulatusega, hõlmates Euroopas rohkem kui 26 riiki, pakkudes sealhulgas konkreetsed tegevusi piirkondlike ja riiklike osalejate kaasamiseks DIH-võrgustikku.

Tegemist projekti BioStyrene (ER30) jätkuprojektiga. Selle käigus uuritakse ER30 projektis väljatöötatud materjalide keskkonnamõju ning laiendatakse materjalide kasutusalasid

"Pilootprojekti eesmärk on ületada lõhe linnaplaneerijate ja linnaelanike vahel loodava heaoluskoori abil. Skoor on uuenduslik meetod ja tööriist, mis ühendab kvantitatiivseid füsioloogilisi ja subjektiivseid psühholoogilisi näitajaid, et hinnata keskkondi, mis pole mitte ainult turvalised ja mugavad, vaid ka huvitavad või meeldivad või vastupidi, et määratleda keskkondi, mis on ebaturvalised, stressirohked, ülestimuleerivad või ebaatraktiivsed. Tulemuseks on heaolu skoori ja sellega seotud parameetrite visualiseerimine kaardikihtidena, pakkudes sealhulgas juhised andmete tõlgendamiseks ja kasutamiseks linnaplaneerimise töövoos. Heaolu skoori saab kasutada ka sisendina linna kliimaprobleemide lahendamise planeerimisel. Heaolu tõus linnas, näiteks inimese ja keskkonna paremad suhted, loovad omakorda üldise kaasmõju, mis aitab kaasa turvalise ja vaimselt, füüsiliselt, sotsiaalselt, majanduslikult tervema linna arengule. Projekti pilootlinnaks on Narva, kus heaolu skoor annaks täiendava sisendi, et teha otsuseid oma elurajoonides vajalike parenduste kohta leidmaks uusi võimalusi kodanike ja investeeringute hoidmiseks ja meelitamiseks. Pilootprojekti meeskonda kaasatakse ka teisi linnasid, kuna eesmärgiks on välja töötada ja valideerida FinEst Targa Linna Tippkeskusele uus teenus, mis pakuks praktilist väärtust ka teistele Euroopa linnadele."

NORDeHEALTH projekti kaudu kaardistatakse väljakutsed ja võimalused tervishoiuteenuste digitaliseerimiseks. Suurem fookus on riiklikel portaalidel, mille kaudu on patsientidel juba täna võimalik tutvuda oma terviseandmetega. Eesmärk on toetada rahvatervise digitaliseerumist. Selleks anname konkreetset tagasisidet projekti tulemustest riigi ametiasutustele (sh Sostiaalministeerium, Haigekassa) ning teaduspõhised juhiseid ja raamistikku terviseandmete personaalseks digitaliseerimiseks. Selle kõige tulemusena suureneb inimeste enda aktiivsem osalemine oma ravis ja tervishoiusüsteemi läbipaistvus.

Tööstusliku kanepi ekstraheerimine pool-tööstuslikus skaalas, tingimuste optimeerimine. Ekstraktide destilleerimine ja CBD kristalliseerimie. CBD fraktsioneerimine preparatiivkromatograafiaga.

Projektis uuriti, kuidas aju päritolu neurotroofset tegurit (brain-derived neurotrophic factor, BDNF), mida tavaliselt uuritakse neuronites, reguleeritakse südamerakkudes ja mitteneuronaalsetes ajurakkudes, mida nimetatakse astrotsüütideks. Leidsime signaalid, mis "lülitavad" BDNF-i südamerakkudes sisse, näiteks noradrenaliin (sarnane adrenaliinile), ja uurisime DNA piirkondi, mis aitavad seda lülitit kontrollida. Seejärel keskendusime astrotsüütidele, mis on teatud tüüpi neuroneid toetavad mitteneuronaalsed rakud (üks tüüp nn gliiarakke). Me täheldasime, et kui neuroneid ja astrotsüüte hoitakse koos ja neuroneid aktiveeritakse, reageerivad astrotsüüdid, tootes rohkem BDNF-i. BDNF on aktiivselt uuritud valk, kuna tal on olulised funktsioonid kesknärvisüsteemis ja eriti neuronites. Viimasel ajal on BDNF-i ekspressiooni ja funktsiooni uuritud ka teistes rakutüüpides, mis näitab selle neurotrofiini rollide olemasolu väljaspool neuroneid. Samuti muudab BDNF düsregulatsioon mitmetes patoloogilistes seisundites selle huvitavaks sihtmärgiks terapeutiliste rakenduste jaoks. Käesoleva projekti raames saadud tulemused on seega olulised nii kitsamalt neurotrofiinide kogukonnale kui laiemalt neurobioloogidele ja südameveresoonkonna uurijatele; lisaks annavad need andmed ravistrateegiate kavandamiseks ja rakendamiseks vajalikke põhiteadmisi. Selle projekti eesmärkide saavutamiseks oli vaja kasutusele võtta ja optimeerida erinevaid meetodeid erinevate rakutüüpide kasvatamiseks ja biokeemilisteks eksperimentideks. Projekti tulemusena on need nüüd osa rühma mitmekülgsest tööriistakomplektist ja neid saab rakendada mitme meie uurimisküsimuse lahendamiseks, mida ma isiklikult pean projekti oluliseks tulemuseks. Oluline verstapost ja ja selle stipendiumiga seotud üks peamine saavutus on ka kaasjuhendatud üliõpilase magistritöö edukas kaitsmine.

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.

Tselluloos kui enamlevinud biopolümeer on suure potentsiaaliga plastitööstuse tooraine. Tselluloos ei ole algsel kujul termoplastne, ega töödeldav plastitehnoloogia meetodite abil. Seega on kasutus mitmes laitarbevaldkonnas seni piiratud. Ioonsetes vedelikes toimuvate tselluloosi lahustamisprotsesside avastamine on loonud mitmeid uusi võimalusi selle keemiliseks modifitseerimiseks. Suure potentsiaaliga on ioonsete vedelike keskkonnas sünteesitud pikema süsiniku ahelaga kõrvalrühmasid sisaldavad tselluloosi estrid, mille saamist käesolev projekt uurib. Antud kõrvalrühmad muudavad tselluloosi termoplastseks ja võimaldavad kontrollida selle keemilisi ja füüsikalisi omadusi. Projekti käigus arendatakse välja uudse termoplastse tselluloosi valmistamise laboratoorne pilootliin ja pakutakse välja tehnoloogiline lahendus materjalide valmistamiseks ja töötlemiseks. Töö tulemus pakub tselluloosi keemia ja plastitehnoloogia sünergias uusi laiatarbeplaste.

Tahkefaasi fermentatsioon (TFF) on üks keskkonnasõbralikumaid toidu väärindamise tehnoloogiaid. Idamaades on TFFi kasutatud aastatuhandeid aeroobsete hallitusfermentatsioonide läbiviimiseks, suurendamaks raskesti seeduva tooraine toiteväärtust. Läänemaailmas on need kasutust leidnud leiva, juustu, ja liha maitsete parandamisel. Antud projekti eesmärgiks on edasi arendada TFF meetodeid, mis võimaldavad kasutada toidu kaassaadusi (näiteks õlleraba, vadak, nisukliid) biokontrolli agentidena kasutatavate mikroobikultuuride tootmisel, kas substraatide või kandjatena. Biokontrolli agentideks on propioonhappebakterid ja hallitusseened ja nende spoorid. Propioonhappebakterid ja nende poolt toodetav propioonhape omavad potenstiaali leivatoodete säilivusaja pikendamisel, samal ajal kui hallitusseente (C. rosea, Trichoderma) spoore kasutatakse biopestitsiididena. TFFi optimieerimiseks on plaanis välja töötada uudne bioreaktor, mis võimaldab kontrollida T, pH, pO2 ning rakkude kasvukiirust.