Uurimisrühmad

Uurimisrühma teaduskompetents hõlmab järgmisi valdkondi:

• Südame- ja veresoonte haiguste diagnostika ja ravi tehnoloogiate uurimine ja rakendamine,
• südame- ja veresoonkonna haigustega seotud teaduslikes uuringutes kasutatavate insenerilahenduste juurutamine meditsiinis,
• uute kardiovaskulaarmeditsiini tehnoloogiate väljatöötamine ja kliiniline rakendamine,
• varajase ateroskleroosi määramise uuringud ja seadmete juurutamine,
• resistentse hüpertensiooni hemodünaamika uuringud ja innovatiivsete ravijuhtimise meetodite väljatöötamine,
• kardiovaskulaarse riski (koos geeniriskiga) määramise ja langetamise uuringud,
• perekondliku hüperkolesteroleemia diagnoosimise ja ravi uuringud.

Uurimisrühm osaleb European Atherosclerosis Society Familial Hypercholesterolaemia Studies Collaboration (FHSC) ja kuulub Euroopa Hüpertensiooniühingu Ektsellentsikeskuse hulka.

ateroskleroos, diagnoosimine, hüpertensioon, ravi, tehnoloogiad

​Immunoloogia töörühma peamine uurimissuund on leukotsüütide aktivatsioon ja selle reguleerimine. See on ülioluline nii terves organismis kui ka immuunvastuse ajal. Nende mehhanismide väärtalitlus on võtmeteguriks kasvajate, põletikuliste- ja autoimmuunhaiguste korral ning mõjutab tugevalt ka võimet patogeenidega võidelda.

Uurimiseks on valitud kaks regulaatorite perekonda, mille immuunregulatoorseid funktsioone on vähe uuritud – RGS (G valgu signaliseerimise regulaatorid, peamine uurimisobjekt RGS16) ja P2X (puriinergilised retseptorid, peamine uurimisobjekt P2X4). Kasutades koos nii in vitro kui in vivo mudeleid, viiakse läbi funktsiooni kaotamise ja lisamise katseid, et iseloomustada nende geenide poolt vahendatud mehhanisme. Samuti kasutatakse võrdlusmeetodeid hindamaks nende geenide olulisust immuunsüsteemi evolutsiooni kontekstis. Iseloomustatakse mehhanisme, läbi mille RGS16 mõjutab eksperimentaalse autoimmuunse entsefalomüeliidi (EAE), hulgiskleroosi loommudeli, kulgu ja RGS16 poolt reguleeritud signaaliradu. Kirjeldatakse P2X4 rolli ATP-vahendatud eosinofiilide (ja ka teiste rakutüüpide) aktiveerimisel koostöös PERHi-ga ning P2X4 geeni varieeruvust Eesti populatsioonis koostöös Eesti Geenivaramuga.

Uue suunana edendatakse rakendusi riiklikusse tervisetehnoloogia suunda, arendades metaboolset diagnostikat, mis võiks aidata ennetada uuritavatest haigustest tulenevat dementsust.

​

covid-19, eosinofiilid, hulgiskleroos, ​immuunregulatsioon, leukotsüütide aktivatsioon, melanoom, P2X4, P2X7, RGS16

​Uurimisgrupp keskendub kolmele omavahel seotud uurimissuunale:

1. hierarhiliselt struktureeritud multifunktsionaalsed komposiidid, sealhulgas elektrijuhtivusega keraamilised materjalid, anisotroopsed keraamika- põhised funktsinaalgradientmaterjalid, hierarhiliselt struktureeritud komposiidid, bioloogiliselt inspireeritud konstruktsioonmaterjalid, mesopoorsed materjalid, keraamilised nanokiud, grafeenitud nanokiududega komposiitmaterjalid, keraamilised membraanid,
2. kõrgtemperatuursed tribo-komposiidid,
3. keraamika- baasil pulbrid selektiivseks laserpaagutamiseks (SLS) kihtlisandustehnoloogias sealhulgas gradientstruktureeritud pulbrid ja komposiitpulbrid keraamika–põhiste komposiitide selektiivseks laserpaagutamiseks, iselevikõrgtemperatuursüntees (SHS), mehaaniline legeerimine, funktsionaliseerimine, termotöötlus.

bio-inspireeritud materjalid, grafeen, ​keraamika, komposiitmaterjalid, kõrgtemperatuursed materjalid, korrosioonikindlus​, kulumiskindlus, märg-põlemise meetod, mesopoorsed komposiitid, mikrostruktuur, multifunktsionaalsed struktuurid, plasmasädepaagutuse ja kihtlisandustehnoloogia, pulbermetallurgia, pulbrid

​Uurimisrühma kompetentsi kuulub kaasaegsete analüüsimeetodite arendamine ja rakendamine ühiskonna oluliste probleemide lahendamiseks (keelatud kemikaalide tuvastamine, toidu- ja keskkonnaohutus, bioakiivsed ained toiduainetes ja ravimtaimedes, mikro- ja makroelemendid toidus, mullas jt looduslikes objektides) kasutades tipptasemel analüüsiseadmeid nagu gaas- ja vedelikkromatograafia, massispektromeetria, spektroskoopia, kapillaarelektroforees jne. Kesksel kohal on uudsete ekstraktsioonimeetodite arendamine (nt SPE, SPME, LPME) kasutades klassikaliste solventide kõrval ka keskkonnasõbralikke lahusteid nagu ülekriitilises olekus fluidumid, süvaeutektilised segud ja ioonsed vedelikud. Seejuures on fookuses rohelise analüütilise keemia põhiprintsiipide järgimine.

Olulisel kohal on ka taimedes sisalduvate fütokemikaalide uurimine, sealhulgas nende isoleerimine ja antioksüdantse, antibakteriaalse ning vähivastase toime hindamine. Eesmärk on saada Eesti ravimtaimedest uusi juhtühendeid nii multiresistentsete bakterite, mis on kaasajal kujunenud ülemaailmselt suureks terviseohuks kui ka parasvöötme kliimas asuvates riikides leviva kroonilise puukborrelioosi vastu.

Rühmas on välja arendatud erinevaid modifitseeritud (poorseid) materjale – aerogeele, mida kasutatakse põhiliselt adsorbentidena, katalüsaatoritena elektrokeemias ja veepuhastuses ning ka ravimikandjatena.

antioksüdatiivsus, biomass, eutektilised segud, fütokemikaalid, ioonsed vedelikud, kapillaarelektroforees, lahutusmeetodid, miniaturiseerimine, modifitseeritud materjalid, narkootilikumid

​IT didaktika uurimisrühm on multidistsiplinaarne meeskond, mis keskendub kõrghariduse IT-didaktikale.

Peamised uurimissuunad on:

• kaugosalusrobotite ja robot-assistentide kasutamine kõrghariduses ja tervishoius,
• uuenduslikud sega- ja veebipõhised õppemeetodid,
• STEAM lähenemise integreerimine IT-õppesse.

Uurimisrühm moodustati 2022. aasta teises kvartalis ja hõlmab IT Kolledži, inseneriteaduskonna, Tartu Kolledži ja tarkvarateaduste Instituudi töötajaid. Rühma töösse on kaasatud ka liikmeid Tallinna Ülikoolist. Edukaimaks projektiks on õppearendusprojekt PYNT (present yet not there), mille tulemusena formeeriti kaugosalusrobotite õppetööks ja interaktsiooniks kasutamise rahvusvaheline ja valdkondade ülene õpikogukond.

Koduleht: https://cm.taltech.ee/

autonoomsete robotite suhtlusstsenariumid sotsiaal- ja tervishoiuvaldkonnas, hübriidõpe, inimese-roboti interaktsioon, ​​kaugosalusrobotid, kaugsuhtlus, robotassistendid, sega- ja veebipõhised õppemeetodid, sotsiaalne kohalolu, STEAM lõiming IT-õppes, suhtlevad teenindusrobotid, tehisintellekt õppetöös

Uurimistööd keskenduvad tõhusate, ohutute ja keskkonnasõbralike kemikaalide, formulatsioonide ja protsesside kujundamisele. Meie eesmärgiks on keemilised transformatsioonid, mis vastavad jätkusuutlikkuse kontseptsioonile ja rohelise keemia põhimõtetele.

Roheline orgaaniline keemia on rakendatud jätkusuutlikumate orgaanilise sünteesi meetodite väljatöötamiseks, et saada väikesi molekule ja funktsionaalseid materjale biomeditsiiniliste, keskkonnaalaste või tööstuslike rakenduste jaoks.

Uurime ratsionaalset kavandamist  AChE vastumürkide – organofosforühendite poolt inhibeeritud antidote reaktivaatorite ja  võimalike vähivastaste ainete puhul kasutades meditsiinilise keemia meetodeid ja praktikaid.

Arendame uuenduslikke formulatsioone ravimite manustamiseks, mis põhinevad funktsionaliseeritud süsiniku nanomaterjalidel (nannodiamandid ja nanodotid) ning biokompatibilsetel ja biolagunevatel platvormidel.

Keemia taastuvate toorainete põhimõtte täitmine toimub läbi uute, jätkusuutlikumate protokollide leiutamise biomassi väärtustamiseks ja uute ligniinil põhinevate materjalide kujundamise katalüüsi, biomeditsiiniliste rakenduste ja kliimamuutustele vastupidava ehituse jaoks, järgides ringlussevõtu bioökonoomia põhimõtteid. Lagundamise kavandamist toetab biolagundatavuse uuring läbi OECD 301D suletud pudeli testi, mille meeskond on paigaldanud, et tuvastada madala toksilisusega ja mineraliseeritavaid transformatsioonitooted, järgides “benign-by-design” lähenemisviisi.

Tehnogeensete õnnetuste riskide juhtimine sisaldab

1. antidotiliste ja dekontaminatsiooni formulatsioonide täiustamist jätkusuutlikumate komplektide jaoks esmaabiandjatele ja vabatahtlikele;
2. jätkusuutlikumate desinfektsioonivahendite formulatsioonide väljatöötamist ning
3. keemiliste ja bioloogiliste ohtude ennetamist ja vähendamist tehisintellekti (AI) ja süvaõppe (DL) tehnikate abil, et tuvastada toksilisi tööstuslikke ühendeid, baktereid, seeni ja viiruseid nende ainulaadsete sõrmejälgede järgi keerulises keskkonnas.

Peamised teadusuuringute teemad:

• Rohelisemad meetodid orgaaniliseks sünteesiks ja meditsiiniliseks keemiaks
• Taastuv tooraine keemias läbi keemilise väärtustamise, ligniini ja turba abil
• Lagundamise kavandamine biolagundatavuse uuringu ja “benign-by-design” lähenemisviisi kaudu
• Tehnogeensete riskide leevendamine uute formulatsioonidega esmaabiandjatele ning keemiliste ja bioloogiliste ohtude uurimise ja ennetamise kaudu.

Biolagundamine, Biolagundatavus, Jätkusuutlikud kemikaalid ja formulatsioonid, Keemiline dekontaminatsioon, Meditsiiniline keemia, Puidukeemia ja biomassi väärindamise

Uurimisrühma laiem tegevusala on asümmeetriline orgaaniline süntees. Tegeldakse bioaktiivsete ühendite totaalsünteesi ja kitsamalt eri liiki asümmeetriliste reaktsioonide uurimisega. Seejuures keskendutakse asümmeetrilistele organokatalüütilistele reaktsioonidele, pöörates tähelepanu kovalentsetel sidemetel põhinevale aminokatalüüsile, mittekovalentsetel interaktsioonidel baseeruvale vesiniksideme ja halogeensideme katalüüsile ning ensümaatilisele ja ko-katalüüsile.

Mitmed uuritud reaktsioonidest on kaskaadreaktsioonid, st järjestikku toimub mitu reaktsiooni ja ühes sünteesietapis tekib mitu uut keemilist sidet. See tõstab reaktsioonide aatomefektiivsust, vähendab läbiviidavate etappide arvu ja muudab meetodi keskkonnasõbralikumaks. Suurema praktilise väärtusega on rinnapiimas leiduvate oligosahhariidide (HMO-de) süntees. Sünteetilist uurimistööd toetavad nii spektroskoopilised, kristallograafilised ja kromatograafilised eksperimendid kui ka teoreetilised kvantkeemilised arvutused.

Läbiva teemana iseloomustab uurimistööd jätkusuutliku ja rohelise keemia printsiipide rakendamine asümmeetrilises sünteesis. Olulisem teadustulemus on HMO 6’-galaktosüüllaktoosi uue sünteesimeetodi kasutuselevõtmine. Uus meetod põhineb immobiliseeritud ensüümi (CAL-B) kasutamisel glükosüleerimise doonorite ja aktseptorite sünteesil, mis vähendab oluliselt kaitsvate rühmadega tehtavate reaktsioonide arvu.

​

​​asümmeetriline süntees, halogeensideme katalüüs, kaskaadreaktsioonid, katalüüs, oligosahhariidide süntees​, organokatalüüs, süntees

​Keskkonnaseire tehnoloogiate keskus on spetsialiseerunud ekstreemsetes keskkondades mõõtmisteks mõeldud vastupidavate multimodaalsete sensorite arendamisele ja kasutamisele, andmepõhisele modelleerimisele ning öko- ja
etohüdraulikale.

Uurimisrühma põhipädevused on:

• Veealune mõõtmine ekstreemsetes keskkondades, sealhulgas hüdroelektrijaamades, jõgedes,
  rannikualadel ja liustikes.
• Reaalajas signaalitöötlus vastupidavate ja usaldusväärsete mitmemodaalsete autonoomsete sensorite jaoks
• Andmepõhine modelleerimine ja välisandurite võrgu andmete assimileerimine numbriliste mudelitega
• Öko- ja etohüdrauliline mõõtmine ja modelleerimine, keskendudes kaladele ja hüdroenergiale.
• Veealused multispektraalsed kaamerad ja automatiseeritud nägemismeetodid tuvastamiseks ja jälgimiseks ebasoodsas keskkonnas

allveeseire, arvutinägemine, avatud valitsuse andmed​, ​​hüdroenergia

Uurimis ja arendustöö eesmärgiks on luua kontseptsioon ja platvorm mobiilsete kiiplaborite loomiseks, mis põhineb vedeliku tilkade voolumehaanikal ning optiliste mōōtesignaalide detekteerimisel ning töötlemisel koos tulemuste edastamisega operatiivkeskusesse. Uurimistöö toimub ETAg grandi PRG620 "CogniFlow-Cyte: Kognitiivne kiiplaborsüsteem automatiseeritud voolutsütomeetria tarbeks" (2020−2024) raames.

Tööpakettide kaupa olid eesmärgid:

1. WP1. Uurimistöö oli suunatud mikrotilkade tekitamise süsteemse platvormi integratsioonile ning loodud lahenduse karakteriseerimisele.
2. WP2. Uurimistöö fookus oli suunatud genereeritud tilkade jälgimise algoritmi täiendamisele, mille puhul olulist rolli mängivad lisaks tilkade tekkele ka nende inkubatsiooniprotsess ja spetsiifilise pilditöötluse võimekuse tagamine.
3. WP3. Uurimistöö fookus oli andmete usaldusväärsele kogumise ja edastamise algoritmide loomisele olukorras, kus sidevõrgus esinevad häired.
4. WP4  rakendus täies mahus alates 01.01.2023 fokusseerudes loodud cytomeetri demonstraatori abil praktiliste ülesannete lahendamisele, nagu näiteks mikrohelmeste ja bio-rakkude detekteerimine.

Uuringud keskendusid mikrotilkade parima geomeetria otsimisele, et tõhustada nende sisu analüüsi.

kiiplaborid​, ​kognitroonika, mikrovoolamine

​Uurimisrühma põhitemaatika on seotud lipiidide ja lipoproteiinide metabolismi fundamentaalsete aspektide väljaselgitamisega.

Uurimise põhifookuses on lipaaside ja lipoksügenaaside regulatsiooni mehhanismid.

Rühmal on kompetents ja kogemused valkude struktuuri ja omaduste uurimises, biomolekulaarsete interaktsioonide analüüsis, ensümoloogias ja lipidiide analüüsis.

Uurimistöös kasutatakse massi spektromeetriat, kromatograafiat, kalorimeetriat, pinnaplasmonite resonantsi ning fluorestsentsil põhinevaid tehnoloogiaid.

​

biomolekulaarsed interaktsioonid, lipaasid, lipiidide analüüs​, ​lipiidide ja lipoproteiinide metabolismi regulatsioonimehhanismid