Projektová činnosť

Výber projektov:

Medzinárodné projekty

COMULIS – Korelované multimodálne zobrazovanie vo vedách o živej prírode
Correlated Multimodal Imaging in Life Sciences
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Hain Miroslav PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je podnecovať naliehavo potrebnú spoluprácu v oblasti korelovaného multimodálneho zobrazovania (CMI), šíriť jeho výhody a pripraviť pôdu pre jeho technologický pokrok a implementáciu ako všestranného nástroja biologického a predklinického výskumu. CMI kombinuje dva alebo viac spôsobov zobrazovania na získanie informácií o tom istom objekte. Vytvára kompozitný pohľad na vzorku s multi-dimenzionálnymi informáciami o makro-, mezo- a mikroskopickej štruktúre, dynamike, funkcii a chemickom zložení. Pretože žiadna samostatná zobrazovacia technika nemôže odhaliť všetky tieto detaily, CMI je jediný spôsob, ako chápať biomedicínske procesy a choroby mechanicky a holisticky. CMI sa spolieha na spoločné multidisciplinárne skúsenosti biológov, fyzikov, lekárov a počítačových vedcov a závisí od koordinovaných činností a prenosu vedomostí medzi akademickou obcou a priemyslom a vývojármi nástrojov a používateľmi. Vďaka svojej multidisciplinárnej povahe je interdisciplinárna sieť, ako je táto akcia, nevyhnutná pre úspech CMI.
Web stránka projektu: https://e-services.cost.eu/action/CA17121
Doba trvania: 1.1.2019 – 11.10.2022
Porozumenie a modelovanie združených klimatických a meteorologických javov
Understanding and modeling compound climate and weather events
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Chvosteková Martina PhD.
Anotácia: Nebezpečenstvá, ako sú povodne, požiare, horúčavy a suchá, sú zvyčajne výsledkom kombinácie interaktívnych fyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú vo viacerých priestorových a časových mierach. Kombinácia fyzických procesov vedúcich k takému prejavu sa označuje ako zložený jav (udalosť). Príklady zložených udalostí s vysokým účinkom zahŕňajú: (i) suchá, horúčavy, požiar a/alebo znečistenie ovzdušia a ich interakcie zahŕňajúce komplexnú súhru medzi teplotou, vlhkosťou a zrážkami; (ii) extrémne zrážky, riečne záplavy, ktoré kombinujú pobrežné procesy búrky s fluviálnou resp. pluviálnou a oceánskou dynamikou; (iii) búrky vrátane zhlukov významných udalostí vedúcich k priestorovej a/alebo časovej závislosti.Zmena klímy mení mnohé z týchto procesov a ich vzájomné pôsobenie, čo sťažuje prognózy budúcich rizík na základe analýzy z jednotlivých vplyvov. Štúdie o efektoch, ktoré zvažujú iba jeden vplyv, zvyčajne neumožňujú posúdiť rozsah vplyvu zlúčených udalostí. Nie je preto jasné, či klimatické modely dokážu zachytiť významné zmeny v rizikách súvisiacich so zloženými udalosťami. Existujúce prístupy modelovania, ktoré sa používajú na posúdenie rizika, môžu preto viesť k vážnym chybám.DAMOCLES (a) identifikuje kľúčové kombinácie procesov a premenných, ktoré sú základom pre zložené udalosti; b) opisuje dostupné štatistické metódy na modelovanie závislosti v čase, priestore a medzi viacerými premennými; c) identifikuje požiadavky na údaje potrebné na zdokumentovanie, pochopenie a simuláciu zložených udalostí a d) navrhne rámec analýzy na zlepšenie posúdenia zložených udalostí. DAMOCLES spája vedcov v oblasti klímy, odborníkov na modelovanie efektu týchto udalostí, štatistikov a zainteresovaných strán, aby lepšie pochopili a opísali zložené udalosti a predpokladá významný prelom pri budúcich hodnoteniach rizík.
Web stránka projektu: https://www.cost.eu/actions/CA17109
Doba trvania: 14.9.2018 – 13.9.2022
Európska sieť pre pokrok v elektromagnetických hypertermických medicínskych technológiách
European network for advancing Electromagnetic hyperthermic medical technologies.
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Teplan Michal PhD.
Anotácia: Tematika spadá pod širšiu oblasť výskumu pozitívnych účinkov neionizujúceho elektromagnetického (EM) žiarenia a jeho využitia v biomedicínskych aplikáciach. Pri vývoji fyzikálnych terapií onkologických ochorení, medzi ktoré EM hypertermia patrí, je potrebné dostatočne poznať dielektrické vlastnosti biologických vzoriek. Na našom pracovisku budujeme komplexnú experimentálnu platformu, ktorej jedna z meracích staníc sa zameriava na snímanie impedančnej spektroskopie. Impedančná spektroskopia umožňuje získavanie dielektrických vlastností vzoriek. Pri samotnej terapii sú tiež dôležité charakteristiky EM rádiofrekvenčného poľa, okrem iného jeho frekvencia. Pri modifikovanej hypertermii sa aplikuje signál, ktorý je nízkofrekvenčne modulovaný. V našich experimentoch sa zameriavame na skúmanie odozvy buniek kvasiniek práve na slabé nízkofrekvenčné EM polia.
Web stránka projektu: www.cost.eu/actions/CA17115
Doba trvania: 4.9.2018 – 3.9.2022
Nositeľné robotické zariadenia pre posilnenie, podporu alebo náhradu motorických funkcií človeka
Wearable Robots for Augmentation, Assistance or Substitution of Human Motor Functions
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Ing. Přibilová Anna PhD.
Anotácia: Nositeľné robotické zariadenia predstavujú perspektívnu oblasť osobných zariadení, ktoré sú integrálnou súčasťou fyzickej aktivity človeka a sú skonštruované z typických robotických komponentov, ako aktuátory a senzory, za použitia riadiacich algoritmov. V priemyselnom prostredí, kde sa konvenčné roboty väčšinou používali, aby pomohli únavnej, opakovanej práci a práci vyžadujúcej vysokú presnosť, sa situácia postupne vyvinula do stavu, v ktorom narastá priama fyzická interakcia medzi robotom a ľudským operátorom. Avšak pri nositeľných robotických zariadeniach je interakcia s človekom nielen fyzická, ale zahrňuje aj kognitívne hľadisko, keďže pri interakcii je riadenie funkcií poväčšine rozdelené medzi človeka a stroj. Nositeľné robotické zariadenia možno použiť buď na posilnenie, trénovanie alebo doplnenie motorických funkcií alebo na ich úplnú náhradu. Tieto zariadenia sa používajú pozdĺž končatín človeka, ako v prípade protetických robotov, exoskeletonov alebo robotických odevov. Predpokladá sa, že nositeľné robotické zariadenia nájdu uplatnenie v medicíne a spotrebnom priemysle. Keďže pri týchto zariadeniach dochádza v mnohých situáciách k nepretržitej interakcii s človekom, je dôležité zaujímať sa o interakciu človek-robot, o ergonómiu, a o etické, právne a spoločenské hľadisko. Akcia COST CA16116 sa zameriava na európsku integráciu rôznych relevantných odborov vedy a techniky, aj na zapojenie podnikateľskej sféry pre vylepšenie technológie nositeľných robotických zariadení a zvýšenie ich spoločenského dopadu.
Web stránka projektu: https://www.cost.eu/actions/CA16116
Doba trvania: 15.3.2017 – 14.3.2021
MULTI-FORESEE – Multimodálne zobrazovanie dôkazov forenznej vedy – nástroje pre forenznú vedu
MULTI-modal Imaging of FOREnsic SciEnce Evidence (MULTI-FORESEE) – tools for Forensic Science
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Hain Miroslav PhD.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je podporiť inovatívne a komerčne využiteľné zobrazovacie riešenia a technológie na analýzu forenzných dôkazov. Zobrazovacie technológie zahŕňajú optické, hmotnostné spektrometrické, spektroskopické, chemické, fyzikálne a digitálne forenzné techniky doplnené odbornými znalosťami v oblasti IT riešení a výpočtového modelovania. Technológie zobrazovania umožňujú zachytiť viaceré fyzikálne a chemické informácie v jednej analýze z jedného exemplára. Zvýšená hodnota zhromaždených dôkazov prispeje k oveľa informovanejším vyšetrovaniam a súdnym rozhodnutiam, čím sa prispeje k úsporám verejných prostriedkov, ako aj k rýchlejšiemu systému trestného súdnictva. Nedostatok zdieľania poznatkov, štandardizovaných protokolov a komunikácia medzi akademickými a koncovými používateľmi a priemyslom bola prekážkou rozvoja v tejto oblasti. Akcia využije jedinečné kapacity na vytváranie sietí a budovania kapacít, ktoré poskytuje rámec COST, aby spájali svoje znalosti a odborné znalosti. Synergický prístup na podporu technologického vývoja v oblasti zobrazovania umožní poskytnúť vedecky spoľahlivé a multi-informatívne informácie.
Web stránka projektu: https://www.cost.eu/actions/CA16101
Doba trvania: 1.8.2018 – 1.3.2021
KZM – Komparatívne zobrazovacie metódy na báze magnetickej rezonancie
Comparative imaging methods based on magnetic resonance
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Prof. Ing. Frollo Ivan DrSc.
Anotácia: Výskum porovnávacích zobrazovacích metód na základe magnetickej rezonancie pre diagnostiku chorôb neurologických a pohybového aparátu. Zobrazovanie mikro – a nanoštruktúr na základe magnetickej rezonancie pre biomedicínskych a materiálový výskum. Vzájomné návštevy vedcov a doktorandov, ktoré im umožnia vykonávať zobrazovacie experimenty na MRI prístrojoch v laboratóriách partnerov v príslušných časových limitoch.
Doba trvania: 1.3.2017 – 31.12.2020
Nové integrované prístupy pre výskum biomedicínskych účinkov pulzných elektrických polí
Novel integrated approaches for research of biomedical effects of pulsed electric fields
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Teplan Michal PhD.
Anotácia: Intenzívne pulzné elektrické polia už majú využitie a veľký potenciál pre nové aplikácie v biomedicíne a potravinárskom priemysle. Avšak mechanické detaily pôsobenia impulzných elektrických polí na plazmatickú membránu a špeciálne na intracelulárnej úrovni nie sú stále jasné.Tento projekt sa zameriava na teoretickú a experimentálnu charakterizáciu účinkov impulzných elektrických polí od úrovne subcelulárnych biomolekulárnych štruktúr po bunkovú úroveň. Našim cieľom je vyvinúť a aplikovať prístupy založené na impedančnej spektroskopii a chemiluminiscenčnej detekcii, čo nám umožní preskúmať najvýznamnejšie biologické účinky pulzných elektrických polí v reálnom čase, neinvazívne a bezznačkovo. Hlavnou technologickou novinkou bude integrácia týchto monitorovacích nástrojov do automatickej programovateľnej experimentálnej platformy.Výsledky projektu poskytnú nové metódy výskumu účinkov elektromagnetických polí na živé bunky a priblížia lekárske aplikácie bližšie k realite.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
Príprava a štúdium vlastností prekurzorov pre vývoj nanomateriálov na báze oxidov kovov
Preparation and study of the precursor properties for development of nanomaterials based on metal oxides
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Cigáň Alexander CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na spoločné záujmy partnerov, predovšetkým na tieto hlavné oblasti: 1. Technológia supravodivých oxidov HTc na báze ytria, bizmutu, tália a ortuti – objemové materiály, pásky a tenké filmy. 2. Výskum fyzikálnych vlastností týchto materiálov pomocou magnetizačných meraní. 3. Spoločné experimenty vykonávané s gradiometrickým systémom LTc SQUID (ÚM SAV, Bratislava) a susceptometrom LakeShore (Katedra anorganickej a fyzikálnej chémie, Ghent University). 4. Publikácia výsledkov spoločných vedeckých aktivít.
Doba trvania: 1.7.2016 – 31.12.2020

Národné projekty

ReSynCard – Personalizovaná optimalizácia resynchronizačnej liečby srdcového zlyhávania na základe mnohozvodového merania EKG
Personalized Optimisation of Cardiac Resynchronization Therapy in Heart Failure Based on Multiple Lead ECG Measurement
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. Ing. Tyšler Milan CSc.
Anotácia: Resynchronizačná liečba (Cardiac Resynchronization Therapy – CRT) je v súčasnosti najpokročilejšou terapeutickou metódou používanou na liečbu pacientov so srdcovým zlyhávaním. Základné kritériá na indikáciu pacientov k CRT sú založené na výsledkoch meraní štandardného 12-zvodového EKG a echokardiografie a zahŕňajú prítomnosť EKG obrazu blokády ľavého Tawarovho ramienka, predĺženie časového intervalu QRS a pokles ejekčnej frakcie ľavej komory pod 35%. Napriek tomu, že mnoho pacientov má z CRT veľký prínos, u 20 – 40% pacientov nemá liečba žiadaný účinok. Na druhej strane existuje značný počet pozitívnych responderov medzi pacientmi, ktorí nespĺňajú uvedené kritériá a preto je veľké úsilie zamerané na zvýšenie úspešnosti CRT a nájdenie lepších kritérií pre indikáciu liečby. Súčasný výskum ukazuje, že záznam povrchových EKG máp pomocou veľkého počtu elektród, riešenie inverznej úlohy elektrokardiografie a rekonštrukcia elektrickej aktivity srdca alebo kombinácia riešenia inverznej úlohy elektrokardiografie s počítačovou tomografiou na identifikáciu štrukturálneho poškodenia myokardu, majú potenciál spoľahlivejšie detegovať elektrickú dyssynchróniu a môžu pomôcť navrhnúť optimálne umiestnenie elektród a ich časovanie. Hlavným cieľom projektu je skúmanie metód personalizovanej optimalizácie CRT založenej na mnohozvodovom povrchovom meraní EKG a verifikácia týchto metód na simulovaných dátach a dátach z reálnych pacientov. Čiastkové ciele projektu zahŕňajú: • nájdenie takých parametrov z povrchových potenciálových máp, ktoré by boli vhodným indikátorom elektrickej dyssynchrónie komôr, • návrh inverznej metódy na neinvazívnu lokalizáciu miesta poslednej aktivácie v komorách a jej využitie na nájdenie vhodného umiestnenia elektródy v ľavej komore, • simulácia aktivácie zlyhávajúceho srdca smerujúca k pochopeniu prebiehajúcich procesov a ich obrazu v povrchových EKG signáloch, • vývoj špecializovaného mnohozvodového meracieho EKG systému na personalizovanú optimalizáciu CRT.
Doba trvania: 1.7.2020 – 30.6.2023
ETMP – Vývoj a realizácia etalónu statického magnetického poľa na báze magnetickej rezonancie
Development and realisation of the standard of the static magnetic field based on a magnetic resonance
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Andris Peter PhD.
Anotácia: Rozvoj meracích metód na báze magnetickej rezonancie s využitím najmodernejšieho technického vybavenia -NMR tomografov, dáva mimoriadnu šancu predovšetkým výskumnému aspektu tejto problematiky.Moderné tomografy, s voľne programovateľnými meracími sekvenciami, umožňujú široký základný výskumzobrazovacích metód na báze NMR, – zobrazovania, merania a mapovania špecifických fyzikálnych veličín aobjektov v oblasti rozvoja biomedicínskeho ale aj materiálového výskumu s klinickými aplikáciami.Neprebádanou oblasťou zostáva využitie princípu magnetickej rezonancie na presné meranie statickýchmagnetických polí s orientáciou na etalonáž magnetického poľa.Hlavným zámerom predkladaného projektu je návrh progresívnych NMR meracích metód s využitímnajmodernejšej škály systémov (s nízkym magnetickým poľom 0.05, 0.2, Tesla) s cieľom vývoja a realizácieetalónu statického magnetického poľa na báze magnetickej rezonancie. Tento etalón by bol základnýmkalibračným zariadením na testovanie a kalibráciu zariadení, ktoré merajú, či generujú magnetické pole.Využitie by bolo v Slovenskej republike.Orientácia výskumu na:- teoretický a experimentálny výskum metód merania a mapovania statických magnetických polí,- štandardizovanie meracích protokolov pre účely metrológie,- mapovanie intenzity vibrácií generovaných meracím systémom a modelovanie ich rozloženia pre rôzne meracieNMR sekvencie,- spektrálna analýza rušivých signálov, identifikácia dominantných kmitočtov a ich vplyvu na presnosť a stabilitumagnetického etalónu.
Doba trvania: 1.7.2020 – 30.6.2023
Zobrazovacie metódy na báze magnetickej rezonancie pre medicínsku diagnostiku a materiálový výskum
Imaging methods based on the magnetic resonance for medical diagnostics and materials research
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Andris Peter PhD.
Anotácia: Meranie, zobrazovanie a mapovanie špecifických fyzikálnych veličín organických a syntetických materiálov aobjektov v oblasti rozvoja materiálového a biomedicínskeho výskumu. Experimentálny a teoretický základnývýskum vybraných zobrazovacích metód na báze NMR.Predmetom výskumu budú metódy merania a mapovania vlastností špecifických fyzikálnych veličín organickýcha syntetických materiálov a objektov. Výskum vlastností slabomagnetických nanokvapalín ako súčasťkontrastných látok, tenké magnetické vrstvy.Štúdium a výber vhodných zobrazovacích metód s orientáciou na biologické a nebiologické materiály primagnetických poliach 0.1 T, 0.2 T, 3.0 T, 4.7, 7.0 a 12.0 Tesla. Komparatívne metódy zobrazovania. Výskum relaxačných a dynamických mechanizmov pôsobenia na protóny kvapalín pri zobrazovaní magnetickourezonanciou. Metódy zobrazovania chrupaviek a meniskov – diagnostika poškodení spojivových tkanív
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
DIMPP – Vývoj inovatívnych metód pre primárnu metrológiu momentu sily aplikáciou silových účinkov konvenčnej etalonáže
Development of innovative methods for primary metrology torque forces by force effects of the conventional standards
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Witkovský Viktor CSc.
Anotácia: Krútiaci moment je jedným z hlavných ukazovateľom pri testovaní, resp. skúšaní širokého spektra rotujúcich strojov a zariadení. Meranie v danej oblasti za posledné desaťročia vykazuje rastúci trend týkajúci sa kvantity ako aj požiadaviek na kvalitu. K tomuto faktoru prispieva aj nárast automobilového priemyslu na Slovensku. S meraním momentu sily neodmysliteľne súvisí aj metrologická nadväznosť a rozvoj priemyselnej, ako aj sekundárnej metrológie. V súčasnosti ale SR nedisponuje laboratóriom, ktoré by svojim technickým vybavením a metrologickou kvalitou reprezentovalo najvyššiu úroveň, primárnu metrológiu. Kalibračné laboratória momentu sily v SR sú nútené hľadať zdroje metrologickej nadväznosti v zahraničí. Zámerom projektu je teda položiť základy primárnej metrológie momentu sily.
Doba trvania: 1.7.2019 – 30.6.2022
Analýza viacrozmerných časových radov a jej aplikácie na výskum funkčných prepojení v mozgu
Analysis of multivariate time series and its application to research of functional connectivity in the brain
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Krakovská Anna CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na analýzu zložitých experimentálnych časových radov. Aplikačnou oblasťou budú hlavne mnohokanálové elektroencefalografické (EEG) signály, namerané z ľudského mozgu. Budú nás zaujímať funkčné prepojenia oblastí mozgu. Časový rad preto nebudeme skúmať izolovane, ale budeme predpokladať, že je jedným z prejavov zložitejšieho systému alebo subsystému. Analýza simultánne meraných signálov má pomôcť vystopovať oblasti v mozgu, ktoré sú relatívne nezávislé, alebo synchronizované, či navzájom kauzálne ovplyvňované. Zameriame sa na zmeny funkčných stavov mozgu počas experimentov, orientovaných na monitorovanie vybraných kognitívnych procesov. Budeme sa venovať aj hypotéze samoorganizovaných, bezškálových, fraktálnych procesov v kontexte fungovania mozgu. Pokiaľ ide o metodiku, chceli by sme prispieť k vývoju multivariátnych kauzálnych metód, rozvoju metód a algoritmov pre mnohorozmernú štatistickú analýzu a metód počítačového učenia zameraných na spracovanie a analýzu EEG signálov.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021
Meranie a modelovanie elektrického poľa srdca na neinvazívnu identifikáciu a interpretáciu štrukturálnych zmien komorového myokardu vedúcich k ventrikulárnym arytmiám
Measurement and modeling of the cardiac electrical field for noninvasive identification and interpretation of structural changes of the ventricular myocardium leading to ventricular arrhythmias
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Švehlíková Jana PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum metód merania a spracovania elektrických prejavov srdcovej aktivity a geometrie hrudníka s cieľom neinvazívne diagnostikovať štrukturálne zmeny myokardu alebo zdroje komorových arytmií. Hlavným cieľom je robustné riešenie inverznej úlohy na neinvazívnu lokalizáciu a charakterizáciu zdroja predčasných komorových komplexov a získanie medicínsky relevantnej informácie pre terapiu pomocou rádiofrekvenčnej ablácie. Súčasťou riešenia budú metódy modelovania patologickej aktivácie komôr a výpočet realistických povrchových potenciálov pre individuálnu geometriu hrudníka. Výber modelov elektrického generátora, procesu aktivácie komôr a voľba elektrických parametrov nehomogénneho anizotropného hrudníka umožní optimalizáciu riešenia priamej aj inverznej úlohy. Na dosiahnutie týchto cieľov budú navrhnuté pokročilé metódy na analýzu variability EKG signálov, paralelné metódy na urýchlenie výpočtov a bude vyvinutý koncept praktického EKG meracieho systému s bezdrôtovým prenosom dát.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021
Pôvod amniótov: identifikácia kľúčových štruktúr najbazálnejších amniótov využitím počítačovej mikrotomografie
Origin of amniotes: identification of key structures of the most-basal amniotes using computed microtomography
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Hain Miroslav PhD.
Anotácia: Poznanie skeletálnych štruktúr, na základe ktorých je možné identifikovať najbazálnejšie amnióty, budezameraný na štúdium: 1) kmeňových amniótov majúcich amfibijnú reprodukčnú stratégiu a 2) bazálnychkorunových amniótov s terestrickou reprodukčnou stratégiou. Ďalej bude výskum zameraný na permokarbónskuskupinu Diadectomorpha, ktorej členovia zohrávajú z hľadiska vzniku amniótov kľúčovú úlohu.Prvým cieľom predkladaného projektu je s využitím 3D zobrazovacích metód (mikroCT) poznanie morfologickýchtrasformácií neurokraniálnych štruktúr, ktoré vznikli v evolúcii prechodu terapódov s amfibijnou reprodukčnoustratégiou (Anamnia, rozmnožovanie viazané na vodné prostredie) na tetrapódy oslobodené svojoureprodukčnou stratégiou od externého vodného prostredia (Amniota, kladú amniótne vajíčka na súši).Druhým cieľom projektu je vyhodnotiť všetky získané morfologické dáta vo fylogenetickej analýze za účelomvyriešenia príbuzenských vzťahov skúmaných taxónov na prechode kmeňové amnióty – bazálne korunovéamnióty.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021
Vývoj experimentálnej platformy a nástrojov analýzy na meranie účinkov nízkofrekvenčných elektromagnetických polí na biologické systémy
Development of experimental platform and analytical tools for measurement of low frequency electromagnetic field effects on biological systems
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Teplan Michal PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je vyvinúť metódy merania a nástroje analýzy na identifikáciu účinkov slabých nízkofrekvenčných elektromagnetických (EM) polí na vybrané biologické systémy. Hlavným zámerom je vývoj automatizovanej experimentálnej platformy obsahujúcej viaceré meracie stanice umožňujúce monitorovanie a následnú charakterizáciu bunkových kultúr. Hlavné prístupy detekcie zahŕňajú metódy impedančnej spektroskopie, turbidimetrie a optickej mikroskopie. Komplexný hardvérovo-softvérový systém umožní efektívne prehľadávanie frekvencií a amplitúd EM polí za účelom identifikácie takých parametrov, ktoré vedú ku špecifickej odozve v skúmaných biosystémoch. Morfológia a kinetika buniek bude skúmaná pomocou počítačovej analýzy obrazov získavaných z video-mikroskopie. Dosiahnuté výsledky sa budú analyzovať z hľadiska ich možného uplatnenia v spoločenskej praxi.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021
ECoReMiR – Vylepšovanie kognície a motorickej rehabilitácie s využitím zmiešanej reality
Enhancing cognition and motor rehabilitation using mixed reality
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Mgr. Rosipal Roman PhD.
Anotácia: Technologický pokrok založený na zmiešanej realite (ZR) ponúka rôzne výzvy pre výskum a liečbu. Projekt sa zameriava na dva ciele, orientované na zdravých jedincov and na hemiparetických pacientov po cievnejmozgovej príhode. Po prvé, budeme testovať hypotézu, či kognitívny tréning s využitím vhodne nadizajnovaného prostredia ZR zlepší percepčné a kognitívne vlastnosti zdravých jedincov. Toto budeme testovať počítačovýmipsychologickými experimentmi ako aj meraním na udalosť viazaných potenciálov (ERP) mozgu. Po druhé, budeme testovať hypotézu, či skúsenosť s trénovaním v ZR (v kombinácii s nami vyvinutým rozhraním mozogpočítačna báze motorických predstáv), zlepší oscilačné senzo-motorické rytmy u pacientov. To budeme testovať meraním EEG aktivity mozgu subjektu pred a po každej tréningovej sekcii, pomocou klinického testovania, ako aj pomocou dotazníkov, s cieľom odhaliť ľudské faktory ovplyvniteľné meraním, ako mentálna únava, motivácia, iritácia alebo ospalosť. Pri oboch cieľoch budeme nadizajnujeme a naimplementujeme sadu testovacích procedúr, vykonáme batériu experimentov a kriticky vyhodnotíme výsledky s cieľom validácie ZR dizajnov.
Doba trvania: 1.7.2017 – 30.6.2021
RIDD – Výskum magnetických foriem železa v rozvoji kardiovaskulárnych chorôb a porúch správania
Research of magnetic forms of iron in development of cardiovascular diseases and behavioural disorders
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Maňka Ján CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na vyšetrenie úlohy železa v rozvoji kardiovaskulárnych ochorení a behaviorálnych porúch, ktorých prevalencia stúpa so zvyšujúcim sa vekom. Cieľom projektu je zistiť vplyv starnutia na metabolizmus biogénneho železa, jeho magnetické vlastnosti a následné metabolické a funkčné zmeny kardiovaskulárneho systému a mozgu u potkanov s rôznou genetickou predispozíciou k hypertenzii. Budeme identifikovať molekulárno-biologické zmeny na úrovni expresie génov, nimi kódovaných proteínov a aktivít enzýmov zapojených do endogénnej antioxidačnej ochrany, regulácie produkcie oxidu dusnatého a bunkovej smrti v dôsledku feroptózy počas starnutia. Ďalej sa zameriame na vplyv exogénne podaného železa vo forme biokompatibilných ultra malých superparamagnetických nanočastíc na báze oxidov železa (USPIONs) na reguláciu krvného tlaku, funkciu srdca a ciev v podmienkach normotenzie, chronicky zvýšeného krvného tlaku a akútneho stresu (t.j. akútne zvýšeného krvného tlaku). Získané výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu vplyvu zmien v metabolizme železa a magnetických foriem telesného železa, ako aj železa vo forme USPIONs, na kardiovaskulárny a centrálny nervový systém, a tiež k prevencii prípadných rizík vyplývajúcich z použitia USPIONs ako nosičov pri cielenom transporte liečiv alebo ako kontrastných látok pre nové medicínske zobrazovacie metódy.
Web stránka projektu: http://www.bionanoiron.sav.sk/
Doba trvania: 1.7.2017 – 30.6.2021
Morfológia fosílnych jašterov s použitím zobrazovacích techník počítačovej mikrotomografie, ich fylogenetické vzťahy, paleobiogeografia – migrácie a zmeny spoločenstiev odrážajuce postupné klimatické zmeny kenozoika
Morfology of fossil lizards using micro-computed tomography, their phylogeny, paleobiogeography – migrations and faunal changes during the climatic changes of Cenozoic
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Hain Miroslav PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum nových, často kompletných nálezov jašterov z kenozoika, charakteristického výraznými globálnymi klimatickými zmenami. Cieľom je ich anatomický výskum s použitím mikro-CT a porovnanie s modernými zástupcami.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
Nové štatistické metódy pre špeciálne triedy rozdelení pravdepodobnosti a ich aplikácie
New statistical methods for special families of probability distributions and their applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Witkovský Viktor CSc.
Anotácia: V projekte sú analyzované špeciálne triedy rozdelení pravdepodobnosti. Následne sú navrhnuté a teoreticky charakterizované nové štatistické metódy pre odhady parametrov, testy dobrej zhody a parametrickú resp. neparametrickú štatistickú inferenciu v týchto triedach rozdelení. Tento aparát je aplikovaný pre špecifické problémy v metrológii, poistnej a finančnej matematike, lingvistike, demografii. Súčasťou projektu je tvorba výpočtových metód a algoritmov pre tieto štatistické postupy.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
Vplyv ultra malých superparamagnetických nanočastíc železa na kardiovaskulárny systém potkana v podmienkach vysokého krvného tlaku
Effect of ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles on the cardiovascular system of rats with high blood pressure
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Maňka Ján CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je zistiť vplyv ultra malých superparamagnetické nanočastíc na báze oxidov železa (USPIONs) na funkciu a štruktúru cievnej steny a srdca u potkanov s vysokým krvným tlakom. Vyšetríme, či akútny stres a chronicky zvýšený krvný tlak môžu zvýšiť prestup USPIONs do buniek cievnej steny a srdca, či USPIONs môžu modifikovať funkciu kardiovaskulárneho systému, vrátane zmien v regulácii krvného tlaku, indukovať metabolické poruchy, oxidačné poškodenie a zmeny v pomere Fe2+/Fe3+ v srdci a cievach. Zistíme, či sa L-typ napäťovo závislých vápnikových kanálov podieľa na prestupe železa do buniek po podaní USPIONs v podmienkach zvýšeného krvného tlaku. Získané výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu účinkov USPIONs na kardiovaskulárny systém v podmienkach akútneho stresu a chronicky zvýšeného krvného tlaku, a tiež k prevencii prípadných kardiovaskulárnych rizík vyplývajúcich z použitia USPIONs ako nosičov napr. pri cielenom transporte liečiv.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
Výskum možností a rozvoj SQUID magnetometrie pre vybrané aplikácie v biomedicíne a materiálovom výskume
Research on possibilities and development of SQUID magnetometry for selected applications in biomedicine and material research
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Maňka Ján CSc.
Anotácia: Projekt má interdisciplinárny charakter. Jeho cieľom je preukázať možnosti využitia SQUID magnetometrie pri štúdiu aktuálnych procesov v oblasti medicíny, biológie a v materiálovom výskume, najmä: – pri analýze vlastností a magnetickej charakterizácii nanočastíc a nanokvapalín, najmä ultra malých superparamagnetických nanočastíc na báze oxidov železa (USPIONs), – pri skúmaní vplyvu USPIONs na funkciu a štruktúru cievnej steny a srdca, na vývoj oxidačného poškodenia a pri štúdiu procesov transportu USPIONs cez steny, membrány buniek ciev a orgánov u potkanov s normálnym a vysokým krvným tlakom, – pri vývoji postupov a metód kvantifikácie obsahu magnetických substancií v ľudských a zvieracích bunečných kultúrach a orgánoch, – pri štúdiu a vývoji hlinitanových skiel s fotoluminiscenčnými vlastnosťami, – pri vývoji nových 2D materiálov, MXenénov, exfoliáciou z triedy vrstevnatých karbidov a nitridov (MAX fáz).
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020