Projektid

CO2 kontsentratsiooni vähendamine atmosfääris on inimkonna üks kriitilisemaid probleeme. Efektiivse lõhustamistehnoloogia olemasolu korral võiks CO2-st samas saada väärtuslik resurss. Üks võimalik tehnoloogia selleks on CO2 sidumine ja elektrokeemiline lõhustamine sulasoolade segudes, kus CO2 muundatakse tahkeks süsinikuks ning gaasiliseks hapnikuks. Käesoleva projekti eesmärgiks on uurida protsesse selles tehnoloogias, et luua tehnoloogiast tervikuna parem arusaam, aga ennekõike võimalikke rakendusmeetodeid. Protsessi süsinikprodukti väärindamine komponendina nutikates ja kestlikkes energiatehnoloogiates nagu kütuseelemendid, akud ja superkondensaatorid selle projekti käigus võimaldab ühelt poolt luua ajendi juba olemasoleva CO2 sidumiseks ning teiselt poolt vähendada tulevikus atmosfääri paisatava CO2 hulka. Produktide CO2 ekvivalendi madalal hoidmiseks keskendutakse ka rohekeemia printsiipide mõju uurimisele ja nende rakendamisele CO2 elektrolüüsi tehnoloogias.

Bioressursside tõhus kasutamine on hädavajalik kestliku ja süsinikuneutraalse ühiskonna saavutamiseks. Projekt AGRI-WASTE2H2 keskendub põhust saadud tselluloosile – rikkalikule, kuid alakasutatud põllumajandussaadusele – mida kasutatakse lähtematerjalina elektrokeemilises protsessis. See protsess on kohandatud rohelise vesiniku tootmise tõhususe parandamiseks, tarbides oluliselt vähem energiat kui tavaline vee elektrolüüs. Samal ajal toodab protsess väärtuslikke keemilisi ühendeid ja materjale. AGRI-WASTE2H2 põhineb kolme Põhja- ja Baltimaa – Soome, Rootsi ja Eesti – teadlaste kompetentsil. Sünteetilise voolukeemia uurimisrühm Tallinna Tehnikaülikoolis keskendub tselluloosi elektrokeemilise oksüdatsiooni üleviimisele voolurežiimi, eesmärgiga saavutada kõrgem efektiivsus ja saagis. Protsessi mastabiseerimine voolurežiimis on võtmetähtsusega samm edukaks tööstuslikuks rakendamiseks. AGRI-WASTE2H2 kasutab Põhja- ja Baltimaade piirkonna taastuvenergia ja põllumajanduslike kõrvalsaaduste rohkusest tulenevaid võimalusi kütuse ja kemikaalide tootmiseks, aidates vähendada piirkonna sõltuvust fossiilsetest lähtematerjalidest. Seeläbi loob projekt võimalusi CO2 heitmete vähendamiseks ja piirkondliku sõltumatuse suurendamiseks, edendades samal ajal uute roheliste tööstusharude kasvu, millest saavad eriti kasu maapiirkonnad. Kolme Põhja- ja Baltimaade riigi teadlaste koostöö võimaldab saavutada tulemusi, mida üksikpartner iseseisvalt ei suudaks ning edendab piirkondlikku mobiilsust ja uusi koostöövõimalusi. Kasutades oma erialaseid teadmisi, on meie eesmärk edendada innovatsiooni, mis on kohandatud piirkonna vajaduste ja tugevustega.

Endokriinsüsteemi kahjustavad kemikaalid (EDC-d) võivad mõjutada naise viljakust. Kasutades tavapäraseid majapidamistarbeid ja kehahooldustooteid puutuvad inimesed EDC-dega pidevalt kokku. Seetõttu on oluline testida kemikaale nende võimaliku endokriinsüsteemi kahjustava toimete suhtes, mis võivad mõjutada inimese reproduktiivsust. Projekt MERLON eesmärk on uurida EDC-de mõju seksuaalarengule ja -funktsioonile, et töötada välja uued lähenemisviisid (NAM-id) EDC-de tuvastamiseks. Kui MERLON keskendub tundlikele arenguetappidele looteeast puberteedini, siis MERLON2 koos uue partneri TalTechiga lisab projekti veel ühe vastuvõtliku perioodi naiste reproduktiivses süsteemis: täiskasvanu munasarja folliikel, kus toimub munaraku küpsemine. Koostöös TalTechiga on hiljuti näidatud, et folliikulis sisalduvate somaatiliste rakkude (FSC-d) tundlikkus folliikuleid stimuleeriva hormooni (FSH) suhtes väheneb, kui folliikul sisaldab mitmete tuntud EDC-de segu. FSH on oluline nii munaraku küpsemiseks kui ka FSC-de poolt toodetud steroidhormoonide sünteesiks. Samuti oleme kirjeldanud somaatiliste rakkude keerukat heterogeensust munasarjafolliikulis. EDC-de kahjulik mõju FSC alampopulatsioonidele on aga teadmata ja MERLON algprojektis käsitlemata. MERLON2 täiendab konsortsiumi eesmärke, töötades välja NAM-e, mis põhinevad üksikraku transkriptoomikal, automaatsel pildianalüüsil ja masinõppel, et mõista EDC-de mõju FSC alampopulatsioonidele seoses nende tundlikkusega FSH suhtes. MERLON2 tulemusena laieneb sidusrühmade ring, suureneb avalikkuse teadlikkus EDC-de kahjulikest tervisemõjudest ning pakutakse uusi lähenemisviise, et lahendada igapäevatoodetes leiduvate ainete kahjuliku mõju testimise küsimust naise viljakuse kontekstis.

CROSS-projekti eesmärk on tugevdada Euroopa teadusruumi, arendades uuenduslikke tööriistu, et rakendada uute ELi hartade põhimõtteid, edendada organisatsioonilisi muutusi ning parandada karjääriteede ühilduvust. Projekti olulisteks tulemusteks on enesehindamise pädevustööriist, teekaart ülekantavate oskuste koolitamiseks, mentorluse käsiraamat, karjäärinõustamise teekaart, sektoritevahelise koostöö käsiraamat ja HRS4R juhendmaterjalide andmebaas. Nende tööriistade arendamine toimub kaasloomeprotsessi kaudu, kaasates sidusrühmi üle Euroopa ja hõlbustades seeläbi ResearchComp praktikakogukonna loomist ning tööriistade kohandamist erinevatele Euroopa ökosüsteemidele. Väljatöötatud karjäärijuhtimise teenuste puhul viiakse läbi pilootkatsetused neljas sektoritevahelises võrgustikus. Lisaks sellele luuakse CROSS- projekti raames juhendmaterjalide ja nõustamise platvorm, mis toetab asutusi HRS4R kvaliteedimärgise taotlemisel.

Projekt "Innovatsiooniallianssi laiendades" (Xpanding Innovative Alliance, XiA) pühendub tervishoiusektori koostalitlusvõime edendamisele, eriti Euroopa terviseandmete ruumi (EHDS) määruse ootuses. Laiaulatusliku haridusalgatuse kaudu tegeleb XiA digitervise koosvõime standarditealase oskuste tühimiku täitmisega tervishoiuteenuste osutajate, digitaalsete terviselahenduste pakkujate ja indiviidide hulgas. Kvaliteetsete õppematerjalide ja kursuste väljatöötamisega püüab XiA anda sidusrühmadele vajalikud oskused EHDS-iga seotud standardite omaksvõtmiseks ja koostalitlusvõime kultuuri edendamiseks.

Umbes 13% täiskasvanud elanikkonnast kannatab neerupuudulikkuse käes ning suremus sellega seotud komplikatsioonidesse, peamiselt kardiovaskulaarsetesse haigustesse, on väga kõrge. Vaskulaarne kaltsikatsioon (VC) on üheks neerupuudulikkusega patsientide hulgas laialt levinud kardiovaskulaarseks haiguseks. Üks VC tekkepõhjustest on selle tekitajate (indutseerijate) ja ärahoidjate (inhibiitorite) vahelise tasakaalu häirumine puuduliku neerufunktsiooni tõttu. Lõppstaadiumi neerupuudulikkusega (ESRD) patsientidele teostatava ravi – dialüüsi käigus eemaldatakse nii VC indutseerijaid kui ka inhibiitoreid. Selle projekti (VasCalDi) eesmärgiks on välja töötada unikaalsed optilised meetodid patsientide vaskulatuuri hindamiseks ja VC inhibiitorite eemaldamise jälgimiseks dialüüsiravi käigus. Õigeaegsed sekkumised parema VC inhibiitorite tasakaalu tagamiseks ning dialüüsipatsientide vaskulatuuri jälgimine parandavad haiglate töö efektiivsust, ESRD patsientide elukvaliteeti ja elulemust.

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.