Projekty

        
Výber projektov podľa kritérií:
Status projektu:
Typ projektu:
Program:
Zodpovedný riešiteľ:
   
 
PhoBioS – Pochopenie interakcie svetlo – biologické povrchy: možnosti pre nové elektronické materiály a zariadenia
Understanding interaction light – biological surfaces: possibility for new electronic materials and devices
Program: COST
Číslo projektu: COST CA 21159
Doba trvania: 19.10.2022 – 18.10.2026
Zodpov. riešiteľ: RNDr. Hain Miroslav, PhD.
Anotácia: Je známe, že rôzne biologické povrchy sú pokryté mikro- a nano-štruktúrami, ktoré plnia množstvo funkcií (napr. antireflexná, štrukturálna farebnosť, ochrana proti znečisteniu, pro- alebo anti-adhezívna …) a inšpirujú nás k mnohým priemyselným aplikáciám. V posledných rokoch došlo k výraznému rozmachu výskumu v tejto oblasti. Hlavným cieľom akcie COST "Pochopenie interakcie svetlo – biologické povrchy: možnosti pre nové elektronické materiály a zariadenia" je spojiť vedcov pochádzajúcich z rôznych odborov do tejto živej oblasti výskumu, zameranej na fotonické účinky nano- a mikro-štruktúry biologických povrchov a ich bionické aplikácie. Konzorcium zabezpečí vzájomnú inšpiráciu medzi jednotlivými účastníkmi pochádzajúcimi z rôznych oblastí výskumu a podporí inovácie vo výskume a prípadný priemyselný vývoj.
Web projektu: https://www.cost.eu/actions/CA21159/
DYNALIFE – Informácia, kódovanie a biologická funkcia:Dynamika života
Information, Coding, and Biological Function: the Dynamics of Life
Program: COST
Číslo projektu: CA21169
Doba trvania: 11.1.2023 – 18.9.2026
Zodpov. riešiteľ: Mgr. Chvosteková Martina, PhD.
ReHaB – Smerovanie k spoľahlivej a uživateľsky prijateľnej symbióze BCI a VR: zameranie na kolaboratívnu neurorehabilitáciu po cievnej mozgovej príhode
Towards an ecologically valid symbiosis of BCI and head-mounted VR displays: focus on collaborative post-stroke neurorehabilitation
Program: ERANET
Číslo projektu: ERA-net CHIST ERA IV
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Ing. Mgr. Rosipal Roman, DrSc.
Anotácia: Rastúci počet dôkazov naznačuje, že integrované technológie rozhrania mozog-počítač (BCI) a prostredia virtuálnej reality (VR) poskytujú flexibilnú platformu pre sériu neurorehabilitačných terapií, vrátane významnej motorického zotavenia po mozgovej príhode a kognitívno-behaviorálnej terapie. Keď sa subjekt ponorí do takéhoto prostredia, jeho percepčná úroveň sociálnej interakcie je často narušená v dôsledku suboptimálnej kvality rozhrania, ktorému chýba sociálny aspekt ľudských interakcií.Projekt navrhuje užívateľsky prívetivý inteligentný BCI systém s nízkou spotrebou energie s vhodným prostredím VR, v ktorom pacient aj terapeut spolupracujú prostredníctvom svojich reprezentácií avatarov špecifických pre osobu. Na jednej strane pacient dobrovoľne a vlastným tempom riadi svoju aktivitu v prostredí a interaguje s terapeutom prostredníctvom procesu mentálnych predstáv riadeného BCI. Tento proces je vypočítaný a vykreslený v reálnom čase na energeticky efektívnom nositeľnom zariadení. Na druhej strane neobmedzené motorické a komunikačné schopnosti terapeuta umožňujú plne ovládať prostredie. Prostredie VR teda môže flexibilne upravovať terapeut, čo umožňuje vytvárať a vyberať rôzne scenáre pracovnej terapie podľa potrieb pacienta na zotavenie, duševných stavov a okamžitých reakcií.
Technologicky nenáročná príprava hlinitanových skiel so zaujímavými optickými valstnosťami
The technologically undemanding of aluminate glasses with interested optical properties
Program: Open Mobility
Číslo projektu: Open-Mob-2022-06
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Ing. Majerová Melinda, PhD.
PARQ – Predikcia náhlej srdcovej zástavy a systém resuscitácie: Zvýšenie kvality zdravotnej starostlivosti
Sudden cardiac arrest prediction and resuscitation network: Improving the quality of care
Program: COST
Číslo projektu: CA19137
Doba trvania: 26.10.2020 – 25.10.2024
Zodpov. riešiteľ: Ing. Švehlíková Jana, PhD.
Anotácia: Náhla srdcová zástava (Sudden cardiac arrest – SCA) spôsobí ročne 2 milióny úmrtí len v Európe. Keďže SCA udrie nečakane a spôsobí smrť v priebehu pár minút, ak sa neposkytne pomoc, riešenie tohto problému vyžaduje rozpoznanie jedincov, ktorí sú v ohrození a návrh preventívnych stratégií, ktoré by poskytli včasnú a účinnú pomoc. Pretože sa väčšina SCA stane mimo nemocnice, obete SCA sú odkázané na prvú pomoc od občanov, hasičov a záchranárov. V Európe existujú veľké regionálne rozdiely v pomere tých, čo SCA prežili (1-30%). To znamená, že regionálne rozdiely v predikcii pre jednotlivcov, prevencii a poskytovaní starostlivosti majú významný vplyv na ich šancu na prežitie. Aby sa zlepšil pomer tých, čo prežijú v rámci celej Európy, je nevyhnutné skúmať: 1) zdedené, získané a environmentálne rizikové faktory SCA v rámci jednotlivých oblastí Európy; 2) regionálne rozdiely v preventívnych opatreniach a stratégiách prvej pomoci a ich efektívnosť. Projekt PARQ uľahčí tento výskum vytvorením pan-Európskej siete excelentnosti pre SCA a metódy resuscitácie. Táto sieť zahŕňa výskumníkov z rôznych odborov vrátane kardiológie, molekulárnej biológie, resuscitácie, pohotovostnej/záchranárskej medicíny, všeobecnej medicíny a zdravotnej ekonomiky. Hlavným zámerom projektu je podpora vytvorenia štandardov na zber klinických dát a biologických vzoriek a zjednotenie analýzy dát. To bude viesť k vývoju modelov predikcie rizika SCA založených na zdedených, získaných a environmentálnych faktoroch. Projekt PARQ sa sústredí na európske rozdiely v poskytovaní prvej pomoci a vytvorí smernice. Výskumníci projektu PARQ uskutočnia prelomový pokrok v znížení výskytu SCA a zvýšení šance prežitia pri súčasnom zmenšení zostávajúcich regionálnych rozdielov v pomere prežitia SCA v Európe.
Web projektu: https://www.cost.eu/actions/CA19137
SP4LIFE – Inteligentná náplasť pre systémy na udržanie života
Smart Patch for Life Support Systems
Program: NATO
Číslo projektu: NATO SPS G5825
Doba trvania: 10.3.2021 – 10.3.2024
Zodpov. riešiteľ: doc. Ing. Tyšler Milan, CSc.
Anotácia: Nositeľné systémy v reálnom čase, ktoré zhromažďujú a inteligentne analyzujú informácie o dýchaní, srdcovom rytme, SpO2, krvnom tlaku a telesnej teplote, by mohli pomôcť zdravotníckemu personálu prijať najvhodnejšie protiopatrenie v prípade vysoko stresových situácií vo vojenských a civilných scenároch v prípade teroristických útokov, explózií výbušných systémov alebo pri záchranných operáciách. Systém upozorní, ak sa zmení zdravotný stav osoby, aby sa zabránilo prehliadnutiu jeho kritických zmien. Navrhujeme výskum a vývoj prototypov a metodiky zariadení podobných náplastiam, ktoré umožnia nepretržité vyhodnocovanie životne dôležitých parametrov personálu alebo obetí, a ktoré používajú umelú inteligenciu na vytvorenie softvéru schopného vykonať diagnostiku v reálnom čase a rýchly výber protiopatrení.
Web projektu: https://www.um.sav.sk/SP4LIFE
ITAGES – Identifikácia stresom vyvolaných zmien v expresii cieľových génov NRF2 v potkaních modeloch prehypertenzie: vplyv komorbidnej hypertriglyceridémie a liečby dimetylfumarátom
Identification of stress-induced alterations in expression of NRF2 target genes in rat models of prehypertension: the effect of comorbid hypertriglyceridemia and dimethyl fumarate treatment
Program: APVV
Číslo projektu: APVV-22-0296
Doba trvania: 1.7.2023 – 30.6.2027
Zodpov. riešiteľ: Ing. Maňka Ján, CSc.
Anotácia: Jadrový transkripčný faktor NRF2 (z anglického nuclear factor erythroid 2-related factor 2) je kľúčovýmmolekulárnym prepojením rôznych chronických neprenosných ochorení, ktorý reguluje expresiu približne 250cieľových génov vrátane tých, ktoré sú zapojené do udržiavania redoxnej rovnováhy, vzniku metabolických porúch,kardiovaskulárnych a pečeňových ochorení, ako aj odpovedí imunitného systému. Hranične zvýšený krvný tlak(prehypertenzia) sa u ľudí vyskytuje veľmi často, pričom bolo zistené, že zvýšený krvný tlak pozitívne koreluje shladinami triglyceridov. Chronický stres je etiologickým faktorom vo vývoji viacerých chronických neprenosnýchochorení, vrátane zvýšeného krvného tlaku a hypertriglyceridémie (HTG). V experimentálnych štúdiách sú hraničnéhypertenzné potkany (BHR) a hypertriglyceridemické potkany (HTGR) vhodnými modelmi prehypertenzie bez a skomorbidnou hypertriglyceridémiou. Tieto modely sú relevantné pre skúmanie účinkov chronického stresu, ako ajpre skúmanie úlohy zmien v expresii cieľových génov NRF2 pri rozvoji hypertenzie spojenej s metabolickýmiochoreniami. Pre lepšie pochopenie úlohy NFR2, ako aj vplyvu chronického sociálneho s tresu na uvedenéchorobné stavy, ciele tohto projektu sú: 1) identifikovať rozdiely v expresii cieľových génoch NRF2 v dvochexperimentálnych modeloch prehypertenzie – bez (BHR) a s (HTGR) komorbidnou HTG v kontrolnýchpodmienkach a počas chronického sociálneho stresu, 2) zistiť, či aktivátor NRF2, dimetylfumarát, môžemodifikovať stresom vyvolané patológie v podmienkach prehypertenzie, najmä v prítomnosti HTG, a 3) špecifikovaťsúbor vhodných biomarkerov RNA z krvi na vyhodnotenie dráh regulovaných NRF2 počas prehypertenzie a HTG,ako aj tých, ktoré sú zmenené počas pôsobenia chronického sociálneho stresu.
METIM – Návrh metodiky a jej overenie pre meranie vybraných parametrov Ti implantátov vo výrobnom procese
Design of a Methodology and its Verification for the Measurement of Selected Parameters of Ti Implants in the Manufacturing Process
Program: APVV
Číslo projektu: APVV-22-0328
Doba trvania: 1.7.2023 – 30.6.2027
Zodpov. riešiteľ: RNDr. Hain Miroslav, PhD.
Anotácia: Navrhovaný projekt je zameraný na problematiku rozvoja a aplikácie meracích a nedeštruktívnych testovacíchmetód vo fáze vývoja a výroby titánových dentálnych implantátov. Dentálne implantáty sú zdravotnícke pomôcky,ktoré musia spĺňať technické požiadavky dané Nariadením Európskeho parlamentu a Rady (EÚ) 2017/745 z5.apríla 2017. V zmysle tohto nariadenia výrobca okrem iných povinností musí zabezpečiť, aby tieto pomôcky bolibezpečné a účinné a neohrozovali klinický stav alebo bezpečnosť pacientov a zodpovedajú vysokej úrovni ochranyzdravia a bezpečnosti s prihliadnutím na všeobecne uznávané najnovšie poznatky vedy a techniky. V tomtoprojekte sa budeme zaoberať na splnenie požiadaviek týkajúcich sa konštrukčného návrhu a výroby (kapitola II) ato najmä na: – vzájomnej zlučiteľnosti jednotlivých častí pomôcky, vplyvu procesov na vlastnosti materiálov,mechanickými vlastnosťami použitých materiálov ako pevnosť, ťažnosť, odolnosťou voči opotrebovaniu a únave,vlastnosťami povrchov a potvrdeniu, že pomôcka spĺňa všetky vymedzené fyzikálne špecifikácie ako i identifikácieznečisťujúcich látok vo výrobe. Pre zabezpečenie týchto požiadaviek chceme aplikovať meracie procedúry avyužitím najmodernejších meracích metód v oblasti 3D merania ako je röntgenová mikrotomografia (mikroCT),elektrónová skenovacia mikroskopia (SEM), optické meranie drsnosti povrchových vrstiev. Keďže uvedenémeracie metódy sú finančne a časovo náročné a neumožňujú ich úplnú aplikáciu vo výrobnom procese, súčasťouriešenia bude aj návrh efektívnych metód štatistickej kontroly kvality výroby, ktorú budeme aplikovať u slovenskéhovýrobcu dentálnych titánových implantátov Martikan, s.r.o.Ciele navrhovaného projektu korelujú so Stratégiou výskumu a inovácií pre inteligentnú špecializáciu Slovenskejrepubliky 2021 až 2027 (SK RIS3 2021+), pričom zasahujú do dvoc h zadefinovaných domén a to: Inovatívnypriemysel pre 21 storočie a Zdravá spoločnosť.
FERINO – Pokročilá diagnostika neurodegenerat ívnych ochorení pomocou techník magnetickej rezonancie a umelej inteligencie
Advanced diagnostics of neurodegenerative disorders using magnetic resonance techniques and artificial intelligence
Program: APVV
Číslo projektu: APVV-22-0122
Doba trvania: 1.7.2023 – 30.6.2027
Zodpov. riešiteľ: Ing. Gogola Daniel, PhD.
Anotácia: Neurodegeneratívne ochorenia (NO) sa stávajú vážnym problémom vo vyspelých krajinách. Keďže v súčasnostinemáme k dispozícii žiadne účinné terapie, včasná diagnostika je rozhodujúca pre zabezpečenie dobrej kvalityživota pacientov s NO. NO sú charakterizované akumuláciou železa a mineralizáci ou magnetitu v mozgovomtkanive, s feritínom ako prekurzorom. Fyziologický feritín je vďaka svojej nízkej relaxivite na hranici viditeľnostipomocou techník zobrazovania magnetickou rezonanciou (MRI). Naopak, „patologický“ feritín spôsobuje výraznéskrátenie relaxačných časov MRI. Vznikajú tak hypointenzívne artefakty, ktoré teoreticky umožňujú rozlíšiteľnosťoboch proteínov. Keďže akumulácia železa predchádza klinickým symptómom ochorenia, MRI má potenciál stať saneinvazívnou diagnostickou metódou pre skoré štádiá NO. V súčasnosti je to však limitované nedostatočnoucharakteristikou relaxačných vlastností biogénneho železa a neistotou pri interpretácii klinických údajov. Našímzákladným cieľom (aplikačným výstupom) je preto vypracovanie komplexnej metodiky (softvérový nástroj FERINO)pre jednoznačnú diagnostiku včasných štádií NO. Na dosiahnutie nášho cieľa použijeme kombináciu niekoľkýchdiagnostických techník a nástroje umelej inteligencie. Diagnostické techniky zahŕňajú in-vitro, in-silico a in-vivocharakteristiky relaxácie feritínu, štrukturálnu MRI, magnetickú rezonančnú spektroskopiu (MRS), neurologickétesty a biomarkery klinickej biochémie. Základným kameňom metodiky bude softvérový nástroj FerroQuant, ktorýnavrhol hlavný riešiteľ v rámci APVV 2012. Umožňuje analýzu a kvantifikáciu klinických MRI dát súvisiacich soželezom, ale chýbajú mu nové poznatky v MRI železa (falošne pozitívne artefakty, minerálne fázy feritínu).FerroQuant taktiež nevyužíva umelú inteligenciu a nekombinuje rôzne diagnostické dáta, ktoré však budúneoddeliteľnou súčasťou nástroja FERINO.
MRCartilage – Automatický softvérový nástroj na výhodnocovanie kvantitatívnych MRI štúdií artikulárných chrupaviek v čase
Automatic data evaluation tool from the longitudinal quantitative MRI studies of articular cartilage
Program: APVV
Číslo projektu: APVV-21-0299
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2026
Zodpov. riešiteľ: Ing. Dr. Szomolányi Pavol, (PhD.)
Anotácia: Cieľom projektu je navrhnúť komplexný nástroj na automatické vyhodnocovanie dát ľudskej kĺbovej chrupavky z kvantitatívnej MRI. Dáta, ktoré budú získané z databázy „Osteoarthritis Initiative“ a namerané na Ústave Merania SAV a Lekárskej Univerzite vo Viedni, budú nasegmentované pomocou automatického segmentačného nástroja na báze konvolučných neurónových sietí. Anotované dáta budú následne registrované na kvantitatívne MRI dáta, ktoré budú dostupné z databázy (T2 a T1rho mapovanie, gagCEST, sodíková MR) pomocou automatických poprípade semi-automatických nástrojov vyvinutých v rámci tohoto projektu. Získané dáta budú vyhodnotené vo viacerých časových bodoch podľa MR meraní, ktoré budú dostupné. Okrem kvantitatívnych MR dát to budú volumetrické dáta, hrúbka chrupavky a textúrová analýza kvantatívnych máp. Vyhodnotenie pacientov sa bude robiť podľa skupín rizikových faktorov (rozrhnutie priečneho väzu, roztrhnutie menisku a menisektómia). Predpokladaný počet pacientov je cca 4000 rozdelených do jednotlivých skupín v pomere 40/30/30. Výstupom projektu bude kompilovaná verzia automatického nástroja na vyhodnocovanie chrupaviek, ktorá bude dostupná vo verejnom zdroji (napr. webovej stránke Ústavu merania).
TInVR – Dôveryhodná interakcia človek–robot a terapeut–pacient vo virtuálnej realite
Trustworthy human–robot and therapist–patient interaction in virtual reality
Program: APVV
Číslo projektu: APVV-21-0105
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2026
Zodpov. riešiteľ: Ing. Mgr. Rosipal Roman, DrSc.
Anotácia: Cieľom projektu je študovať špecifické formy sociálnej interakcie s využitím modernej technológie – virtuálnej reality (VR), čo je motivované jej známymi benefitmi. Projekt má dve hlavné časti, interakcia človek–robot (HRI) a interakcia terapeut–pacient (TPI). Interakcie sú umožnené prostredníctvom displejov (VR) umiestnených na hlave a pomocou ovládačov v rukách umožňujúcich človeku konať vo VR. Navrhujeme dve výskumné cesty, ktoré majú v príslušných kontextoch ambíciu posunúť súčasný stav poznania. V HRI navrhneme scenáre, ktoré umožnia humanoidnému robotovi učiť sa, chápať a napodobňovať motorické pohyby človeka pomocou flexibilnej spätnej väzby. Ďalej vytvoríme scenáre na testovanie a overovanie ľudskej dôvery v správanie robotov na základe multimodálnych signálov. Budeme tiež skúmať fyzickú interakciu s humanoidným robotom NICO. V TPI s pacientmi po cievnej mozgovej príhode vyvinieme sériu pracovných terapeutických postupov založených na VR na neurorehabilitáciu s motorickým a kognitívnym poškodením pomocou aktívneho a pasívneho rozhrania mozog–počítač a tieto postupy overíme. Očakávame, že pozorovania z experimentov HRI sa využijú v TPI. Navrhovaný projekt je vysoko multidisciplinárny, kombinuje poznatky a výskumné metódy z psychológie, sociálnej kognície, robotiky, strojového učenia a neurovedy. Očakávame, že s človekom v slučke identifikujeme charakteristiky a mechanizmy vedúce k procesom dôveryhodnej interakcie, ako predpokladu úspešnosti, či pri riešení kolaboratívnej úlohy alebo pri terapii vo VR.
Inteligentná hĺbková mozgová stimulácia ako inovatívna stratégia pre liečbu mozgových porúch
Smart deep brain stimulation as a treatment strategy in treatment-resistant depression
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0057/22
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2025
Zodpov. riešiteľ: Ing. Mgr. Rosipal Roman, DrSc.
Anotácia: Narušená spojitosť medzi rôznymi oblasťami mozgu vedie k patofyziológií činnosti mozgu a viacerým mozgovým poruchám. Existujú indikácie, že narušená spojitosť medzi prefrontálnou kôrou a ventrálnym palidom sa podieľajú na vzniku depresie. Inteligentná hĺbková mozgová simulácia založená na kombinácií detekcie neuronálnej aktivity v prefrontálnom kortexe v reálnom čase a následnej stimulácie ventrálnej tegmentálnej oblasti môže byť teda účinná pri liečbe depresie. Naším cieľom je preskúmať kortiko-tegmentálnu konektivitu a otestovať antidepresívnu účinnosť inteligentnej hĺbkovej stimulácie mozgu na zvieracom modeli.
Kauzálna analýza nameraných signálov a časových radov
Causal analysis of measured signals and time series
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0023/22
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2025
Zodpov. riešiteľ: RNDr. Krakovská Anna, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na kauzálnu analýzu nameraných časových radov a signálov. Nadväzuje na predchádzajúce výsledky riešiteľov projektu, týkajúce sa zovšeobecnení Grangerovho testu a návrhov nových testov v rekonštruovaných stavových priestoroch. Cieľom je rozvoj nových metód a algoritmov pre bivariátnu a mnohorozmernú kauzálnu analýzu. Skúmané časové rady a signály budeme chápať ako jednorozmerné prejavy zložitejších systémov alebo subsystémov. Detekciu kauzality medzi dvomi systémami rozšírime aj na multivariátne prípady – dynamické siete s uzlami charakterizovanými časovými radmi. Takéto komplexné siete sú v reálnom svete veľmi časté. Biomedicínske aplikácie patria k najznámejším. Mozgová aktivita, určená viackanálovými elektroencefalografickými signálmi, je dôležitým príkladom. Ukážeme, že výskum kauzality sa v súčasnosti dostáva do štádia, ktoré umožňuje dosiahnuť ambiciózne ciele pri štúdiu efektívnej konektivity (t.j. smerovaných interakcií, nie štrukturálnych alebo funkčných prepojení) v mozgu.
MATHMER – Pokročilé matematické a štatistické metódy pre meranie a metrológiu
Advanced mathematical and statistical methods for measurement and metrology
Program: APVV
Číslo projektu: APVV-21-0216
Doba trvania: 1.7.2022 – 31.12.2025
Zodpov. riešiteľ: Doc. RNDr. Witkovský Viktor, CSc.
Anotácia: Matematické modely a štatistické metódy na analýzu nameraných údajov, vrátane správneho určenia neistoty merania, sú kľúčové pre vyjadrenie spoľahlivosti meraní, ktorá je predpokladom pokroku vo vede, priemysle, zdravotníctve, životnom prostredí a spoločnosti všeobecne. Cieľom projektu je nadviazať na tradičné metrologické prístupy a vyvinúť nové alternatívne matematické a štatistické metódy na modelovanie a analýzu nameraných údajov pre technické a biomedicínske aplikácie. Originalita projektu spočíva v aplikácii moderných matematických metód na modelovanie a detekciu závislosti a kauzality a štatistických modelov, metód a algoritmov na určenie neistoty merania pomocou pokročilých pravdepodobnostných a výpočtových metód založených na využití charakteristických funkcií (Charakteristic Function Approach – CFA). Na rozdiel od tradičných približných a simulačných metód navrhované metódy umožňujú prácu so zložitými a zároveň exaktnými pravdepodobnostnými modelmi merania a analytickými metódami. Špecifický dôraz sa bude klásť na stochastické metódy kombinovania informácií z rôznych nezávislých zdrojov, modelovanie závislosti a kauzality v dynamických procesoch, exaktné metódy určovania pravdepodobnostného rozdelenia hodnôt, ktoré je možné na základe kombinácie výsledkov merania a expertnej znalosti rozumne priradiť k meranej veličine, a na rozvoj metód komparatívnej kalibrácie, vrátane pravdepodobnostného vyjadrenia výsledkov merania kalibrovaným prístrojom. Dôležitou súčasťou projektu je vývoj pokročilých numerických metód a efektívnych algoritmov zameraných na výpočet zložitých rozdelení pravdepodobnosti kombinovaním a invertovaním charakteristických funkcií. Tieto metódy sú široko použiteľné v rôznych oblastiach merania a metrológie. V tomto projekte budú aplikované na kalibráciu senzorov a meradiel teploty a tlaku.
Výskum vlastností magnetických nanočastíc pre účely zobrazovania v biomedicínskej diagnostike na báze metód magnetickej rezonancie
Research of properties of magnetic nanoparticles for imaging purposes in biomedical diagnostics based on magnetic resonance methods
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0004/23
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2025
Zodpov. riešiteľ: Dr. Ing. Přibil Jiří, (PhD.)
Anotácia: Projekt sa orientuje na experimentálny a teoretický základný výskum v oblasti metód na princípe nukleárnejmagnetickej rezonancie (NMR). V rámci projektu budú riešené nasledujúce problematiky: 1. Výskum vlastnostímagnetických nanočastíc v externých magnetických poliach s cieľom vytvorenia teoretického modelu a jehonásledné experimentálne overenie. 2. Analýza vplyvov skenovania v NMR tomografe na kardiovaskulárnysystém vyšetrovanej osoby s cieľom nájdenia vhodných metód ich detekcie a kvantifikácie, návrh opatrení preich minimalizáciu. 3. Vývoj techník mapovania metabolických procesov – rýchlosti tvorby energie v ľudskom srdcia svaloch s cieľom diagnostiky spomalenia tvorby energie v srdci pri ochorení srdca. 4. Automatizovanéspracovanie MR obrazov ľudského kolena s cieľom získania kvantitatívnych charakteristík a morfologickýchveličín jednotlivých tkanív. 5. Kalibrácia gradientových polí s cieľom zabezpečiť neskreslenú morfológiu vnameraných MR obrazoch. Mapovanie nehomogenít magn. poľa NMR metódami.
ECMeNaM – Efektívne výpočtové metódy pre charakterizáciu materiálov v nano mierke
Efficient computation methods for nanoscale material characterization
Program: APVV
Číslo projektu: SK-CZ-RD-21-0109
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2025
Zodpov. riešiteľ: Doc. RNDr. Witkovský Viktor, CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je navrhnúť a implementovať efektívne výpočtové metódy na vyhodnotenie výsledkov merania mechanických vlastností materiálov v nano mierke pomocou inštrumentovaných indentačných metód (IIT) a mikroskopie atomárnych síl (AFM). Obe tieto metódy sú schopné poskytnúť vysoko lokalizované informácie o mechanických vlastnostiach materiálu, ako je Youngov modul pružnosti (obe metódy), tvrdosť (IIT metóda) alebo adhézia medzi meraným hrotom a povrchom (AFM metóda). Princípom je analýza záznamu polohy meracieho hrotu a silovej interakcie medzi hrotom a povrchom vzorky. Stanovenie výsledných hodnôt na základe dát zaznamenaných prístrojom sa u oboch týchto metód opiera o netriviálne matematicko-štatistické metódy a výpočtové procedúry pracujúce s dátami zaťaženými relatívne veľkou neistotou či náhodným šumom, kde je navyše potrebné aj kvantifikovať neistotu dosiahnutého výsledku merania. Obe tieto metódy pracujú s dátami podobného charakteru, ale každá má určité špecifiká. Výsledky získané pre IIT tak môžu slúžiť ako referenčné pre AFM. Partnermi projektu sú Český metrologický inštitút (ČMI je národný metrologický ústav ČR so špičkovou infraštruktúrou v danej oblasti), Ústav merania SAV (ÚM SAV) a Matematický ústav SAV (MÚ SAV), čo sú akademické pracoviská s rozsiahlymi skúsenosťami v základnom výskume a aplikáciách matematickej štatistiky v odbore meraní a metrologie. Toto spojenie partnerov prináša prirodzenú synergiu a spojenie potrebných kompetencií pre túto oblasť výskumu.
Aluminosilikátové sklo/sklokeramika spevnené iónovou výmenou s ďalšími funkciami
Ion exchange strengthened aluminosilicate glass/glass-ceramics with additional functionalities
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0028/21
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Ing. Majerová Melinda, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na zlepšenie mechanických vlastností sklokeramiky technológiou iónovej výmeny známou najmä v súvislosti s spevňovaním bežných oxidových skiel (napr. Gorilla glass používané v mobilných telefónoch). Mechanické namáhanie na povrchu iónomeničom spevnenej keramiky dopovanej vhodnými prísadami umožní modifikáciu ďalších vlastností, ako sú optické, v dôsledku zmien v zložení sklenej matrice (chemické prostredie opticky aktívnych prísad) alebo deformáciu koordinačných mnohostenov opticky aktívne ióny. Použitie iónov striebra pri výmene iónov umožní vytvárať sklenené / sklokeramické povrchy s vysokou odolnosťou a antibakteriálnymi vlastnosťami.
SQUID magnetometria nano-a mikročastíc, nanokoloidov a nanoštruktúr v nových aplikáciach v oblasti biomedicíny a materiálového výskumu spojených s rozvojom nových meracích metód a postupov
SQUID magnetometry of nano- and microparticles, nanocolloids and nanostructures in new applications in the field of biomedicine and materials research associated with the development of new measurement methods and procedures
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0141/21
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Ing. Maňka Ján, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na rozvoj magnetických meracích metód a metodík pre oblasť biomedicíny a materiálovéhovýskumu. Jeho cieľom je prispieť k lepšiemu pochopeniu: vplyvu stresu na metabolizmus železa na systémovej abunkovej úrovni; magnetických vlastností kovových proteínov, ako sú transferín, hemoglobín a feritín; termických a fotoluminescenčných vlastností hlinitanových skiel dopovaných prvkami vzácnych zemín a prechodnýmiprvkami; magnetických vlastností vysoko-entropických zliatin a koloidov nanočastíc vysoko-entropických zliatin viónových kvapalinách – aktérov s vysokým aplikačným dopadom na rozvoj nových meracích metód, prístrojovejtechniky a generácie ekologických priemyselných aplikácií. Študované objekty dávajú projektu interdisciplinárnycharakter.
Úloha signalizácie sprostredkovanej jadrovým faktorom NRF2 v regulácii metabolizmu železa počas stresu
Role of nuclear factor NRF2-mediated signalling in iron metabolism regulation during stress
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0157/21
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Mgr. Škrátek Martin, PhD.
Anotácia: Stres je považovaný za etiologický faktor v rozvoji viacerých chronických neinfekčných ochorení. Stres tiež môže ovplyvňovať metabolizmus železa, pričom viaceré gény súvisiace s metabolizmom železa sú regulovanéjadrovým faktorom NRF2 (z anglického nuclear factor erythroid 2-related factor 2). Napriek vzrastajúcemumnožstvu informácií o NRF2, je o jeho úlohe v regulácii metabolizmu železa počas stresu relatívne máloúdajov. Cieľom tohto projektu je zistiť úlohu signalizácie sprostredkovanej NRF2 v metabolizme železa vpodmienkach akútneho a chronického stresu u potkanov s genetickou predispozíciou k hypertenzii. Zameriamesa tiež na možnosti farmakologickej aktivácie signalizácie sprostredkovanej NRF2 a zistenie odlišnej úlohyinduktívnej a endotelovej izoformy syntázy oxidu dusnatého v regulácii metabolizmu železa počas stresu.Získame tak nové poznatky o regulácii metabolizmu železa sprostredkovanej NO a NRF2 a o príspevku zmien vmetabolizme železa k rozvoju kardiovaskulárnych a metabolických ochorení.
Výskum biomedicínskych účinkov nízkofrekvenčných a pulzných elektromagnetických polí
Investigation of biomedical effects of low frequency and pulsed electromagnetic fields
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0124/22
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Mgr. Teplan Michal, PhD.
Anotácia: Napriek pretrvávajúcemu záujmu o nepriaznivé aj prospešné biologické účinky elektromagnetických polí (EMF), stále chýba jednoznačné vysvetlenie vplyvu EMF na živé štruktúry. Vplyv nízkofrekvenčného magnetického poľa (LF MF), meraný pomocou experimentálnej platformy s monitorovaním rastovej krivky buniek na základe impedančnej spektroskopie, bude testovať možnú inhibíciu alebo stimuláciu v závislosti od parametrov frekvencie a magnetického toku. Účinky pulzného elektrického poľa (PEF) sa budú monitorovať pomocou biologickej autoluminiscencie (BAL). Ultra rýchle záznamy prúdu počas aplikácie PEF budú analyzované pomocou mier zložitosti. Na kvantifikáciu priamych účinkov PEF na mikrotubuly (MT) a na sledovanie pohybu molekúl kinesínu budú vyvinuté pokročilé metódy spracovania obrazu. Dôležitosť tejto oblasti výskumu spočíva v skúmaní fyzikálnych metód s možnými prínosmi pre diagnostiku a terapiu.
Využitie mnohozvodového merania EKG a modelovania elektrického poľa srdca pri neinvazívnej diagnostike a terapii komorových arytmií a zlyhávajúceho srdca
Use of multi-lead ECG measurement and modeling of the electric field of the heart in non-invasive diagnostics and therapy of ventricular arrhythmias and heart failure
Program: VEGA
Číslo projektu: VEGA 2/0109/22
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2024
Zodpov. riešiteľ: Ing. Švehlíková Jana, PhD.
Anotácia: Navrhovaný projekt nadväzuje na predchádzajúci, v ktorom sme riešili spracovanie signálov a inverznú úlohu pre prvé klinické dáta z pacientov s arytmiami. V nasledujúcom období by sme chceli rozšíriť počet spracovaných meraní s cieľom štandardizovať najvhodnejšie postupy spracovania nameraných signálov. Okrem diagnózy predčasnej komorovej kontrakcie plánujeme spracovávať aj mnohozvodové EKG signály (povrchové potenciálové mapy) pacientov so zlyhávajúcim srdcom a ich vyhodnotením prispieť k metodike vyhodnotenia resychronizačnej terapie. Okrem riešenia inverznej úlohy pre obidve spomenuté diagnózy sa zameriame aj na priame vyhodnotenie parametrov meraných potenciálových máp. V rámci riešenia projektu budú vytvorené personalizované modely srdca pacientov a budú v nich simulované patologické procesy pre lepšie porozumenie sledovaných dejov pri aktivácii srdcových komôr. Simulované signály budú porovnané s klinickými meraniami. V rámci medzinárodnej spolupráce porovnáme naše výsledky s inými inverznými metódami.