Projektid

Südamelihase rakkudes reguleerib kaltsium rakkude kokkutõmbumist ja mitokondrite energia tootmist, mis on vajalik mehaanilise töö tegemiseks ja ioontasakaalu säilitamiseks rakkudes. Täiskasvanud imetajarakkude peamine kaltsiumiallikas on sarkoplasmaatiline retikulum (SR). Hiljuti on näidatud, et SR ja mitokondrid on füüsiliselt seotud ning see mängib rolli mitokondriaalses hingamises. Nende täpne koostoime on südame energiatasakaalu säilitamiseks hädavajalik, kuid paljud selle regulatsiooniraja aspektid on siiani teadmata. Selle projekti eesmärgiks on uurida SR-mitokondrite vastastikmõju, kasutades ära südamelihase rakkude struktuurseid ja talitluslikke muutusi arengu ajal ja haiguse korral. Saadavad teadmised on suure tõenäosusega ka rakendatavad südame füsioloogia spektri teises otsas – haiguses, kuna südame puudulikkusest tingitud struktuursed ja funktsionaalsed omadused sarnanevad varajases arengustaadiumis olevatele südame omadele.

Rakendame füüsika ja inseneeria saavutusi ja meetodeid praktilise raadiospektroskoopia arendamiseks. Metaboliitide abil uurime diabeeti ja kardiovaskulaarsed hälbed, arendame universaalset tehistarka diagnostikat Alzheimeri ja Parkinsoni tõve varajaseks tuvastamiseks ning kemoteraapia monitooringuks. Uus riistvara, mis baseerub mehhaanilisel rotatsioonil kuni 15 miljonit pööret minutis, objekti mitmeteljelisel pöörlemisel, samuti elektronspinni tugeva polaristastiooni ja 1.2 GHz NMR magnetite kasutamisel, peaks tagama piisava lahutuse ja tundlikkuse et TMR oleks praktiliselt rakendatav laialdaselt biomeditsiinis, elektrokeemias ja materjaliteaduses.

Asümmeetriline katalüüs mängib üht tähtsaimat rolli kaasaegses orgaanilises keemias võimaldades sünteesida bioloogiliselt aktiivseid ühendeid ja ravimeid. Organokatalüüsi liitmine elektrokeemiaga annab uued võimalused asümmeetriliste muundumiste läbiviimiseks lisaks klassikalisele termokeemilisele aktivatsioonile. Selles jätkusuutlikus lähenemises kasutakse ohutuid organokatalüsaatoreid kiraalsuse sisseviimiseks ning elektrone kui jäljetuid ja rohelisi reagente, et genereerida kõrge reaktiivsusega radikaalseid osakesi pehmetes reaktsioonitingimustes vältides toksiliste ja kallite redokskemikaalide kasutamist. Selliste muundumiste efektiivsust ja usaldusväärsust saab tõsta viies reaktsiooni läbi pidevas voolus. See projekt on näide eesliini teadusest, mis kombineerib omavahel erinevad orgaanilise sünteesi uurimisvaldkonnad ja keemiatehnoloogia, mida saab potentsiaalselt kasutada uute ja tõhusate elupäästvate ravimite arendamiseks.

Projekti käigus arendatakse välja meetodid süsinikuallikate tootmiseks biojäätmetest ning uudsed rakuvabrikud ja ekstraheerimismeetodid terpeenide ja rasvhapete tootmiseks uue põlvkonna kestlike lennukikütuste rakenduses.

MARTA tegeleb põllumajanduslikult ja majanduslikult oluliste tunnustega taimekasvatuses, et toetada jätkusuutlikku ja iseseisvat toidutootmist Eestis. Me loome uudseid aretusalaseid teadmisi ja kaasaegsete aretusmeetodite tööriistakasti (sh uued geneetilised markerid, genoomne selektsioon, genoomi toimetamine). Tööriistade eesmärgiks on soodustada ja kiirendada kliima- ja haiguskindlate, kõrge kvaliteediga, jätkusuutlike ja saagikate uute sortide aretust. Oleme välja valinud 7 Eesti jaoks strateegiliselt olulist kultuurtaime liiki, mis on peamised sihtmärgid nimetatud tööriistade rakendamiseks. Nisu, oder ja kartul on olulised toiduainetega varustatuse tagamiseks. Põldoa lämmastiku sidumise võime ja kõrge valgusisaldus (29% kuivainest) muudavad selle strateegiliselt oluliseks põllukultuuriks taimse valguga isevarustatuse tagamisel Eestis. Õun ja mustsõstar on olulised aiakultuurid, mis tagavad tervisliku toitumise ja pakuvad kohalikku päritolu vitamiine ja antioksüdante. Taimede fundamentaal- ja rakendusbioloogia vahelise lõhe ületamine võimaldab uurimistulemuste kiiremat ülekandmist aretusse. Projektis käsitletavad uurimisküsimused (Q) ulatuvad fenotüübi ja genotüübi laiaulatuslikust skriinimisest kuni täppisaretuse rakendamiseni ja uute geneetiliste markerite loomiseni. Q1 eesmärk on luua teaduslikud teadmised, andmed ja tulemused, mis on sisendiks järgmistele küsimustele. Q2 ja Q3 eesmärk on töötada välja ja valideerida kaasaegsed aretusmeetodid (nt uued geneetilised markerid haiguskindluse jaoks, täppisaretusest saadav eelaretusmaterjal). Genoomika ja transkriptoomika tulemuste kasutuselevõtmine kiirendab ja loob uusi võimalusi tulevaste kliimakindlate põllukultuuride aretuseks. MARTA loob ja valideerib kaasaegsete aretusmeetodite tööriistakasti, et taimekasvatus Eestis oleks paindlik ja jätkusuutlik ning toiduga isevarustatus tagatud.

Neuronaalne plastilisus, närvisüsteemi võime kohaneda sisemiste või väliste stiimulitega, on põhiline omadus, mis on aju arengu, õppimise, mälu ja neurodegeneratiivsete häirete taluvuse aluseks. Molekulaarsel tasandil sõltub neuronaalne plastilisus neuronaalse aktiivsuse reguleeritud geenide (nARG) aktiveerimisest, mis on tihedalt kontrollitud enhancer piirkondade - lühikeste regulatiivsete DNA järjestuste - poolt. Hiljutised leiud näitavad, et aktiivsed enhanserid toodavad enhanser-derived RNA-d (eRNA-d), mis võivad mängida olulist rolli geenide reguleerimisel keeruliste vastastikmõjude kaudu DNA, RNA ja valkudega. Hoolimata nende võimalikust tähtsusest on eRNAde funktsioon neuronaalses aktiivsuses endiselt halvasti mõistetav nende ajutise olemuse ja nende uurimisega seotud tehniliste probleemide tõttu. Selle projekti eesmärk on töötada välja uuenduslikud eksperimentaalsed lähenemisviisid, et selgitada eRNAde rolli nARG-i aktiveerimisel. Kasutades näriliste primaarset neuronaalset rakukultuuri - mis on hästi tuntud mudel neuronaalse plastilisuse uurimiseks - analüüsitakse projektis süstemaatiliselt eRNA vastuseid välistele stiimulitele suure ajalise eraldusvõimega. eRNAde molekulaarsete omaduste iseloomustamiseks kombineeritakse põhjalikke sekveneerimistehnoloogiaid. Neid andmeid täiendatakse epigenoomilise profileerimisega, et korreleerida enhanserite aktiivsust transkriptsiooni dünaamikaga. eRNAde molekulaarsete omaduste iseloomustamiseks kombineeritakse uudsemat sekveneerimistehnoloogiaid. Neid andmeid täiendatakse epigenoomilise profileerimisega, et korreleerida võimendaja aktiivsust transkriptsiooni dünaamikaga. Projektis uuritakse ka võimalikke seoseid eRNA omaduste ja neurodegeneratiivsete haigustega seotud mutatsioonide vahel, andes ülevaate sellest, kuidas lühiajaline stimulatsiooniga seotud geenide aktiveerimine võib aidata kaasa haiguse fenotüüpidele. Koos loovad need uuringud raamistiku eRNAde regulatiivse rolli mõistmiseks neuronaalses plastilisuses ja nende laiema mõju mõistmiseks aju arengule ja häiretele.

Lähtudes TalTechi ekspertiisist arvutitehnika alal ning kõrgel tasemel oskustest nanoelektroonikasüsteemide diagnostika ja testimise valdkonnas, on selle projekti eesmärk luua TalTechis, Tugevate Partnerite toetuse abil, võimekus teostada täielikku kohandatud AI-kiibi disainiprotsessi teadus- ja arendustegevuses ning innovatsioonis (R&D&I). TAICHIP (TalTechi AI-kiip) tegevuse uurimisambitsioon on tipptasemel tulevikku suunatud R&D raamistik usaldusväärsete ja ressursitõhusate kohandatud AI-kiipide jaoks, mis põhinevad avatud riistvara arhitektuuridel (nt RISC-V, NVDLA), avatud riistvara projekteerimise tarkvaral, lähenemistel ja rakendustehnoloogiatel, mis vastavad homsete AI-rakenduste nõuetele. TAICHIP projekt võimaldab TalTechis ka vajaliku teadusteadmiste, uurimisoskuste, administratiivsete ja juhtimisoskuste arendamist, samuti selle arenenud koolituse ja haridusvõimekuse tugevdamist. Projekti keskse eesmärgiga võrdselt seotud on täiendavad meetmed, mis keskenduvad toetavate võimekuste arendamisele, samuti levitamisele, ärakasutamisele ja kommunikatsioonile ning avalikule poliitikale suunatud tegevustele.

Viimase kümnendi (ja ka enama) jooksul on toimunud väga kiire tehnoloogia areng glükoositaseme mõõtmise ja mõõtetulemuste kohese digitaalse esitamise vallas, kui ka sotsiaalsete suhtlusvõrgustike kasutamises. Samaaegselt tehnoloogia arenguga on kasvanud sotsiaalsete, hariduslike ja vanuseliste erinevustega patsientide hulk ning igasuguse info kättesaadavus internetis ja sotsiaalmeedias, mis on loonud üsnagi uue keskkonna koos uute väljakutsetega diabeedi jälgimiseks ja raviks. Kogu diabeedi haldamise ja patsientidele toetuse pakkumise ökosüsteem selles uues reaalsuses jäänud muutumatuks, tõendades vajadust tänapäevaste arusaamade kujundamise järele. Oluline on uute tehnoloogiliste lahenduste poolt pakutava tegeliku väärtuse väljaselgitamine patsientide käitumislike ja otsustuslikele protsesside seisukohalt eesmärgiga saavutada nende suurem kaasatus I ja II tüüpi diabeedi ennetamiseks. Teadaolevalt on patsientide riskiteadlikkus ja riskide tajumise metoodika sõltuv nende diabeedi tüübist. Nimetatud väljakutsed rõhutavad vajadust tänapäevase tehnoloogia väärtuspakkumise hindamiseks, et saavutada patsientide suurem kaasatus diabeedi tõhusamaks ennetamiseks. NEODIPPE missioon: uurida ja identifitseerida tehnoloogia arengu efektiivsema ärakasutamise võimalusi patsientide suuremaks kaasamiseks, et ennetada ja ravida diabeeti. Eesmärgikohane tegevus taotleb innovatsiooni loomist regulaarsetel arsti vastuvõttudel põhineva traditsioonilise tervishoiuteenuse muutmise läbi pideva teadlikkuse hoidmise ja kaasamise, otsustusprotsessi toetamise, uute lähenemiste väljapakkumise kliinilistele praktikatele, mis oleksid kasutatavd sisendina tervishoiuorganisatsioonidele ja avaliku raha kasutamise osas otsustamises, lähtudes käesoleva hetke vajadustest, ressurssidest ja patsientide eelistustest.

Projekti eesmärk on heita valgust erinevustele laste autonoomsete otsuste riiklikus regulatsioonis. Alaealiste autonoomsete otsuste tegemise regulatiivsetes lähenemisviisides ja eeltingimustes on Euroopas endiselt märkimisväärseid erinevusi. Lähenemisviisid näevad suures osas ette alaealiste autonoomia, mis põhineb kas individuaalsel hinnangul nende mõistmisvõimele või nende vanusele koos kontekstist tulenevate erinevustega. Riiklike lähenemisviiside mõistmiseks panustavad projekti lisaks projektijuhtidele ka tunnustatud riiklikud eksperdid 11 valitud riigist, andes aru oma õiguskorra õiguskorrast. Tulemused arutatakse projekti käigus ja tehakse teadlaskonnale kättesaadavaks.

Projekti eesmärgiks on uurida & arendada märkimisväärselt parendatud metroloogiliste ja funktsionaalsete omadustega (nt mõõtetäpsus, kiirus, eraldusvõime, energiatarve, sageduslikud ja dünaamika ulatused) elektrilise impedantsspektroskoopia (EIS) lahendused. Eeldatakse, et leitud lahendused parendavad EISi olemasolevaid ning võimaldavad täiesti uudseid rakendusi tervishoiu, bioloogia, erinevate tööstusharude, materjaliteaduste jms valdkonnas. Rakendused hõlmavad- kudede, mikroorganismide, komposiitide, sulamite jpm füüsikaliste omaduste mõõtmist reaalajas. Arendatakse miniatuursed hinnatõhusad madala energiatarbega suure eraldusvõimega mõõte-komponente mitmesuguste ühenduvustega (IoT, kehavõrk jne). Oluline teema on sensor-massiivide sünkroniseeritud EIS-lahendused. Teadus- ja arendustegevuse aspektid: matemaatika (sämplimise teooria, hägusloogika, masinõpe/tehisintellekt jne), metroloogia (töötatakse välja uudsed kalibreerimistehnikad jmt) ja elektroonika (analoog-mõõteliidesed jm).

PSYR-IR projekt keskendub tööohutusele ja tervisele, erilise tähelepanuga vaimsele tervisele ja töötajate heaolule. Projekti eesmärk on tuvastada laiapõhjalised väljakutsed ja probleemid ning nende aluseks olevad tegurid kõigis ELi liikmesriikides ja kõigis majandussektorites. Uuringus rakendatakse üldist töötervishoiu ja tööohutuse kontseptuaalset raamistikku seostades olemasoleva empiirilise tõendusmaterjali ja poliitilise/regulatiivse kontekstiga (nt seadusandlus, kollektiivläbirääkimised jne) vaimse tervise osas ELi töökohtadel. Lisaks üldisele analüüsile keskendutakse kahele konkreetsele riskirühmale ELi tööturul: 1) eesliini töötajad (naisdomineeritud avaliku tervishoiu sektor) ja 2) tootmistöötajad (madala kvalifikatsiooniga meestöötajatega domineeriv erasektor). Lisaks väljakutsete ja mõjurite tuvastamisele soovib projekt mõista, millised osapooled saavad mõjutada töötaja vaimset heaolu erinevatel tasanditel (ELi tasand, riiklik tasand, sektoritasand, ettevõtte tasand) ning milliseid poliitikaid, tavasid, töövahendeid, tegevusi ja algatusi saab rakendada. Erilist tähelepanu pööratakse sotsiaalpartnerite rollile ja sotsiaalsele dialoogile (kollektiivläbirääkimised) ning töötajate osalusele töötervishoiu ja tööohutuse küsimustes. Projekt tuvastab ka häid näiteid, et innustada poliitika- ja otsustajaid eri tasanditel. Metodoloogiliselt ühendab projekt kirjandusülevaadet, kvantitatiivset analüüsi ja kvalitatiivset analüüsi. Projektis osalevad partnereid, kellel on ekspertiis töötervishoiu ja tööohutuse, tööstussuhete või mõlemaga seotud valdkondades eri Euroopa piirkondadest pärit riikidest.

Finest Twinsi projekti eesmärgiks on luua targa linna tippkeskus, mis keskendub viiele valdkonnale: transport, energia, ehitus-arhitektuur, andmed ja valitsemine. Tippkeskus on otsustes autonoomne ja selle ärimudeli oluliseks osaks on konkurentsipõhiste teadusarendusgrantide arendamine. Tippkeskuse loomisse on kaasatud TalTechi ja Aalto Ülikooli tippteadlased nendes viies valdkonnas. Projekti suurem eesmärk on edasi arendada Eesti e-riiki, keskendudes kohalikule tasandile ja sellele, kuidas linnateenused muutuksid piiriülesteks

Aktiivne liikuvus on juurdepääsetav, tervislik ja keskkonnasõbralik transpordiliik. Läänemere piirkonna pimedatel talvedel, lume ja vihmaga langeb elanike aktiivne liikuvus. Aastaringse aktiivse liikuvuse suurendamiseks peavad tagama sobivad infrastruktuurid ja seadmed ning kodanikud peavad nägema seda kui atraktiivset ja turvalise võimalust. Linnaplaneerimise, liikuvuse planeerimise ja teehoolduse eest vastutavad ametiasutused ei pööra praegu erilist tähelepanu aastaringse liikuvuse edendamisele. Liikuvuse ja teede planeerimisel keskendutakse traditsiooniliselt ikka veel suures osas autodele ning jalgrattasõidu ja jalgsi liikumise planeerimine on tavaliselt suunatud päevavalgusele ja soojematele ilmastikutingimustele. Õppides tundma eeliseid ja võimalusi ning saades juurdepääsu uutele vahenditele ja tõenduspõhistele soovitustele aastaringse liikuvuse kohta, saavad planeerijad rakendada õigeid sekkumisi, et suurendada aastaringset liikuvust läbi vähese süsinikdioksiidiheitega liikuvussüsteemide loomise. BATS toetab kohalikke ja piirkondlikke omavalitsusi vastavate poliitikate, infrastruktuuride ja kampaaniate kavandamisel ja rakendamisel eesmärgiga edendada tõhusalt aastaringset aktiivset liikuvust (jalgsi ja jalgrattaga liikumine ebasoodsates valgus- ja ilmastikutingimustes). Kahte väljapakutavat lahendust arendatakse ja katsetatakse ühiselt 7 BSRi riigis ning kantakse üle naaberlinnadesse ja piirkondadesse. Need lahendused on: 1) aastaringse liiklemise tehniline tööriistakomplekt, mis aitab planeerijatel diagnoosida aastaringse liiklemise probleeme, töötada välja sekkumisstrateegiad ja jälgida edusamme. Lahendus 2) kodanikupõhine aktiveerimise juhend aitab planeerijatel mõista ja prioritiseerida kasutajarühmi ning rakendada tõhusaid kampaaniaid AMi kasutamise edendamiseks.

Farmaatsiatööstuse mõju keskonnale on problemaatiline. Ravimite tootmine ja kasutus tekitab suurt CO2 emissiooni, saastab mulda, mikrofloorat ja vett ning tekitab probleeme ka inimese tervisele, kanserogeensete lisandite tõttu. Eriti suur probleem on lahustite kasutusega. Rohelepe seab selged piirangud keskkonnasaaste osas farmaatsiatööstustele, see sunnib "rohelise" ravimtööstuse kõrge maksumuse tõttu, kolima ravimitootmist väljapoole Euroopa Liitu. Selline olukord põhjustab Euroopas tarneahelate ebakindlust ning alandab kriisideks valmisolekut. Vajalikud on uued, rohelised, efektiivsed ja ökonoomsed ravimite tootmise meetodid. IMPACTIVE projekt toob kokku ekspertiisi ja teadmised kahest COST-i tegevusest ja töötab välja uued rohelised meetodid ravimite toimeainete tootmiseks mehhanokeemia abil. Mehhanokeemia rakendab mehhaanilisi protsesse, nagu kuulveskis jahvatust, kahe teoga ekstruuderis pressimist, resonants akustilist segamist ja pihustuskuivatust keemiliste reaktsioonide käivitamiseks. Mehhanokeemia kasutusel on järgmised eelised: see on lahusti-vaba, kõrge effektiivsusega, odav, vähese energiakulu ja CO2 emissiooniga. Projekti lõpuks tõestame mehhanokeemia kasutamise kontseptsiooni toimivust kuue ravimi toimeaine saamiseks väikeses pilootmahus, kusjuures teeme seda kolme erineva ühendiklassi näitel. Hiljutise uuringu andmetel saab mehhanokeemia abil vähendada ökotoksilisust ja CO2 eraldumist üle 85%, samal ajal vähendades tootmismaksumust 12%. Seega IMPACTIVE projekti tulemused võimaldavad ravimitööstusel liikuda tagasi Euroopasse, samas minimeerides keskkonnareostuse teket. Maksimaalse mõju saavutamiseks, ning tänu meie tugevale kommunikatsiooni strateegiale, tagatakse projektitulemuste jagamine teadlaste, farmaatsiatööstuste, regulatoorse- ja avaliku sektori asutuste ning huvigruppidega.