Projektid

Aju toimimine põhineb neuronite koostööl ja suhtlusel erinevate ajupiirkondade vahel. Elektroentsefalograafia (EEG) funktsionaalse seotuse (FS) analüüs panustab neuroteadusesse ja omab suurt potentsiaali uute biomarkerite arendamiseks, et objektiivselt hinnata ajuhäirete tunnuseid. Projektis pakutakse välja uudne lähenemine funktsionaalsete võrgustike uurimiseks, keskendudes EEG FS ja väikese maailma (VM) organiseerituse vastastikustele seostele. Projektis testitakse hüpoteesi, et FS ja VM vaheline suhe sõltub vaikeolekuvõrgustiku (DMN) aktiivsusest, sidudes seeläbi EEG aktiivsuse elektroodi tasemel neurofüsioloogiliste protsessidega. Projektis kasutatakse EEG allikataseme analüüsiks biofüüsikalist modelleerimist ning masinõpet, et tuvastada keerukaid mustreid ja seoseid FS ja VM mõõdikute vahel. FS ja VM vaheline seos võib viia uue biomarkeri väljatöötamiseni, mis oleks spetsiifilisem erinevate häirete eristamisel.

Energiatõhususe tippkeskus ENER esindab 53% energia lõpptarbimisest Eestis ja samuti põhilisi, kõige mahukamate investeeringutega energiasäästumeetmeid. ENER panustab Eesti ühiskondlikku ja majanduslikku väljakutsesse rohepöörata 75% olemasolevast nõrga energiatõhususega hoonefondist heitevabaks aastaks 2050 maksimeerides kaasnevaid kasusid ja elukvaliteedi paranemist. Teaduslik eesmärk on laieneda nullenergiahoonete tehnoloogiate ekstsellentsusest juhtivaks tippkeskuseks sotsiaalselt siduvas ja laiapõhjalises täisrenoveerimises, tõukamaks murrangulisi uuendusi ja süsteemseid reforme, kaasates innovaatilisi tehnoloogiaid, teadmussiiret, juhtimismudeleid ja elanikkonda. Interdistsiplinaarne tippkeskus põimib tehnika- ja andmeteadust sotsiaal- ja majandusteadusega keskse fookusega hoonete ja piirkondade energiatõhususel, elektrifitseerimisel, taastuvenergial ja salvestusel, energiasäästumeetmetel, äri- ja finantsmudelitel ning nende sotsiaalmajanduslikul ja regionaalsel mõjul.

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.

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.

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.

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.

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 kooltusvõimalusi.

Gravitatsioonilainete avastamine pakub uusi võimalusi Universumi alusseaduste täpsemaks väljaselgitamiseks ja potentsiaalseks paradigmanihkeks osakestefüüsika ja kosmoloogia vallas. Tippkeskus "Universum" seab eesmärgiks interdistsiplinaarse uurimustöö, sidudes gravitatsioonilainete vaatlused käimasolevate uuringutega teoreetilise ja eksperimentaalse kosmoloogia, osakestefüüsika ja gravitatsiooni alal. Tippkeskus toob nende erialade eksperdid kokku ühtsesse raamistikku, mis soodustab interdistsiplinaarset koostööd. Lisaks uuringutele fundamentaalfüüsika vallas hõlmavad tippkeskuse tegevused eksperimentaalse riistvara ja infotehnoloogia meetodite arendamist, sealhulgas järgmise põlvkonna masinõppe algoritmide välja töötamist ning kvantarvutite võimalikke rakendusi fundamentaalteaduslikes uuringutes. Tippkeskus tugineb Eesti liikmelisusele ESA-s ja CERN-is, edendades teadmiste ülekannet nendest organisatsioonidest Eestisse ja tõstes Eesti teaduse rahvusvahelist konkurentsivõimet.

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.

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.

See ettepanek tegeleb kiireloomulise vajadusega asendada fossiilsetest süsinikuallikatest valmistatud plastid toidutootmissüsteemides, arendades looduspõhiseid ja biolagunevaid materjale. Interdistsiplinaarse teadustöö ja uuendusliku disaini kaudu soovime luua loodusest inspireeritud toidupakendeid, mis mitte ainult ei vähenda keskkonnamõju, vaid avavad ka uusi võimalusi jätkusuutlikuks toidutootmiseks. Säilitades traditsiooniliste plastide funktsionaalsed eelised ning tagades toote elutsükli jooksul biolagunevuse ja jätkusuutlikkuse, loome eeldused fossiilset süsinikku sisaldavate plastide asendamiseks. Meie eesmärk on olla teerajajaks faagide kasutuselevõtul antimikroobsete toimeainetena toidupakendites, jagades oma PhagTec-i doseerimissüsteemi ja Bio4Pack-tehnoloogiat teiste rühmadega selle rahastusprogrammi raames. See võimaldab tehnoloogia rakendamist ka põllumajanduse, keskkonna ja meditsiini valdkondades. Bakteriaalne saastumine, eriti Salmonella, Campylobacter’i ja Listeria poolt, on oluline probleem linnuliha tarbimisel, vähendades säilivusaega ning suurendades toidujäätmete ja mittelagunevate pakendite hulka. Bio4Pack pakub biolagunevaid ja nutikaid pakendilahendusi, mis on valmistatud looduspõhistest polümeeridest. Uuenduslik PhagTec-i doseerimissüsteem vabastab faage patogeeni proteaaside tuvastamisel (spetsiifiliselt Salmonella suhtes), pakkudes antimikroobset kaitset ja vähendades vajadust antibiootikumide järele. Loodusest inspireeritud faagkattega pakendid on tarbijale ohutud, keskkonnasõbralikud ning tagavad pikaajalise kaitse patogeenide vastu, olles samal ajal täielikult komposteeritavad. Meie mitmetahuline lähenemine hõlmab ekspertidest koosnevat nõuandekogu, kuhu kuuluvad põllumajanduse, tööstuse, faagitehnoloogia, elutsükli analüüsi (LCA) ja regulatiivsete nõuete spetsialistid, samuti koostööd teiste EL-i rahastatud projektidega. Pakume välja interdistsiplinaarse strateegia, mis hõlmab lühiajalisi teadusmissioone, üritusi ja veebipõhiseid häkatone, et maksimeerida projekti mõju ning vastata taotlusvooru eesmärkidele.

AKKI koondab nelja partneri – Tartu Ülikooli, Tallinna Tehnikaülikooli, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi ning Eesti Keskkonnauuringute Keskuse – kõrgetasemelist analüütiliste instrumentide taristut, eesmärgiga võimaldada selle aparatuuri ulatuslikku kasutust ettevõtete ja avaliku sektori poolt, muuhulgas selleks, et saavutada TAIE ja Eesti 2035 eesmärke. Taristusse kuulub kolm hajutatud tuumiklaborit – Bio-, keskkonna ja toiduarenduse; Materjali ja struktuuranalüüsi; Tööstus- ja rakenduskeemia tuumiklaborid – mis koondavad AKKI partnerite aparatuuri ja oskusteavet. Tuumiklaborid tegelevad tipptasemel keemiliste analüüside pakkumisega, uute analüüsimetoodikate arendamisega, keemiliste analüüside kvaliteedi tagamisega teadus-, järelevalve- ja tööstuslaborites ning erialase koolitamisega. Teadustaristu on kaasatud õppe- ning teadustegevusse, esindab Eestit rahvusvahelistes organisatsioonides (Eurachem, Euramet) ning osaleb arvukates rahvusvahelistes projektides.

Rakuprotsesside rakenduste teadustaristu koondab Eestis oleva raku- ja molekulaarbioloogia alase oskusteabe ning arendab välja TÜ, TTÜ, TLÜ, EMÜ ning KBFI ühiskasutusega aparatuurikompleksi, mille eesmärk on arendada teadusalast kompetentsi ja teenuseid nii mikroobsete protsesside rakenduste valdkonnas kui ka loomarakkudes toimuvate protsesside mõistmisel ja analüüsil. Taristu visioon on koondada Eestis olev rakuprotsesside alusuuringuid ja rakendusi puudutav oskusteave ühiseks teenuskeskuseks, mis oleks oluliseks partneriks nii ravimikandidaatide arendajatele, meditsiiniasutustele kui ka tervise- biotehnoloogia ning keskkonna valdkonnaga tegelevatele era ja avaliku sektori asutustele. Taristu fookuses on valdkondlike teenuste arendamiseks vajalike aparatuurikomplekside juurutamine, teenuste ja aparatuuri kasutamise võimaluste pakkumine ning oma valdkonna populariseerimine ühiskonnas laiemalt, et kindlustada valdkonna teadlaste juurdekasv ja tegevuste jätkusuutlikkus.

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.