Projektid

Nanomaterjalide tehnoloogiate ja uuringute keskus (NAMUR+), 2021–2024.

Tuumiktaristu (TT), Eesti Teadusagentuur

Partnerid: TÜ (juht), TTÜ ja KBFI
KBFI poolne projektijuht: Dr. K. Kasemets
KBFI põhitäitjad: Dr. A. Kahru, Dr. M. Sihtmäe ja M. Otsus, MSc.

Teadustaristu „Nanomaterjalide tehnoloogiate ja uuringute keskus ( NAMUR+ )“ keskne eesmärk on pakkuda tipptasemel infrastruktuuri nanomaterjalide valmistamiseks, uurimiseks ja rakendamiseks ning koondada projekti partnerite poolt kasutatav ja täiendatav kõrgtehnoloogiline nanomaterjalide uurimisaparatuur atraktiivseks kombineeritud nanomaterjalide ja nano-ohutuse alaseks tõmbekeskuseks. Teadustaristu NAMUR+ põhineb Tartu Ülikooli, Tallinna Tehnikaülikooli ja Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi materjali-, kõrgefektiivse energeetika- ja nano-ohutuse teadusgruppide kompetentsil, on atraktiivne nende partneritele (ka erasektorile) ja võimaldab pakkuda teenustena maailma tipptasemel nanotehnoloogia ja nanoohutuse alaseid uuringuid.


Nanosuuruses metall-orgaaniliste võrgustike rakendamine metalliliste nanomaterjalide toksilisuse vähendamiseks, 2022-2024.

Tagasipöörduva teadlase toetus (STP28)

Juht: Monika Mortimer, Ph.D.

Seoses COVID-19 pandeemiaga on antimikroobsete kemikaalide (sealhulgas Ag-, Cu- ja Zn-põhiste nanomaterjalide) kasutamine kogu maailmas hüppeliselt kasvanud. Seetõttu võib prognoosida toksiliste metallide ja nanomaterjalide keskkonnareostuse suurenemist. Üheks võimaluseks metallide ja nende nanoosakeste toksilisuse vähendamiseks on nende efektiivne sidumine keskkonnast või organismist. Fenoolsetel ühenditel põhinevad metall-orgaanilised võrgustikud on paljulubavad kandidaat-ühendid selektiivseks ja efektiivseks metallide sorbeerimiseks. Käesolevas projektis sünteesitakse mitte-toksilised nanosuuruses metall-orgaanilised võrgustikud ja uuritakse nende metallide sidumise selektiivsust ja võimet, samuti nende Ag, CuO ja ZnO nanoosakeste toksilisust vähendavat toimet. Projekti tulemuste põhjal saab arendada praktilisi lahendusi metall-orgaaniliste võrgustike rakendamiseks keskkonnareostusega võitlemiseks või antidoodina kasutamiseks.


Mtteftalaatsete plastifikaatorite keskkonnamõjude uuring, 2022-2026.

Personaalne uurimistoetus PRG1427

Juht: Dr. Margit Heinlaan

Me elame plastiajastul. Plastis kasutatavate ftalaatsete plastifikaatorite hormoonsüsteemi kahjustavad omadused on tekitanud vajaduse ohutumate alternatiivide järele eriti tundlikumates rakendustes (meditsiinis, toiduainetetööstuses, lastekaupades). Sellest tulenevalt on plastitööstus hakanud kasutama uue põlvkonna mitteftalaatseid plastifikaatoreid (MFP) määral, et neist mitmed on juba arvatud uudsete saasteainete hulka. Vältimaks halva asendamist samaväärsega, eriti arvestades üha kasvavat nõudlust plasti järele, peavad MFP mõjud olema selged. Antud projekti põhieesmärk on esilekerkivate MFP ökotoksikoloogiliste mõjude, eriti põlvkondadeüleste, kindlakstegemine. Lisaks analüüsitakse MFP koosmõju teise saasteaine, mikroplastiga, määratakse MFP sisaldus Eesti keskkonnas ning arendatakse välja kohalik kompetents MFP kvantifitseerimiseks. Projekti tulemused panustavad jätkusuutlikku arengusse.


Antibiootikumidega saastatud vee puhastamine uudsete magnetiliste nanomaterjalidega (ANTIBIO), 1.01.2022 – 31.12. 2023.

Kogurahastus CNR’ilt: 189 332 Eur. KBFI rahastus: 40 800 Eur.

Koordinaator: Dr. Giuliana Impellizzeri (IMM-CNR, Catania, Italy)
KBFI poolsed põhitäitjad: Anne Kahru (KBFI PI), Irina Blinova, Villem Aruoja, Mariliis Sihtmäe

Projektis sünteesitakse uudsed anorgaanilised (TiO2, ZnO) ja orgaanilised polümeerid antibiootikumidega saastatud vee puhastamiseks. Fe3O4 lisamine materjalidele võimaldab neid peale magnetiga eemaldamist korduvkasutada ja materjalidele seondatud antibiootikumide lagundamine aktiveeritakse nähtava valgusega. Mudelantibiootikumid: Amoksitsilliin, tsiprofloksatsiin ja asitromütsiin. Sünteesitud materjalide keskkonnaohutust hinnatakse KBFI Keskkonnatoksikoloogia Laboris, kasutades OECD/ISO teste bakteritega Vibrio fischeri, vesikirpudega Daphnia magna ja vetikatega Raphidocelis subcapitata.


Professionaalsed keskkonna keemilise riski hindajad – PRORISK, 1.04.2020−31.03.2024.

EC Horizon 2020, H2020-MSCA-ITN-2019-859891

Projekti juht KBFIs: Dr. A. Kahru
KBFI põhitäitjad: Dr. V. Aruoja, Dr. M. Heinlaan, Dr. I. Blinova
Kasusaajad: Masaryk University (Tšehhi), Stichting VU (Holland), Norwegian Institute for Water Research (Norra), University of Girona (Hispaania), Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut (Eesti), Spanish National Research Council – Center for Advanced Studies of Blanes (Hispaania), Aarhus University (Taani), Sheffield University (Suurbritannia), Technical University of Denmark (Taani), Consulteco s.r.o. (Tšehhi), Environmental Institute s.r.o. (Slovakkia)

Projekti PRORISK visioon on luua uudne platvorm alustavate teadlaste koolitamiseks keskkonnariski hindamise (KRH) valdkonnas. KRH muutub tänapäeval kiiresti, liikudes lihtsustatud kirjeldavatelt laboratoorsetelt testidelt järjest enam mehhanismipõhiste, ökoloogiliste ja sotsiaalmajanduslike protsessidega seotud teabe kaasamisele. See toob murrangu riskihindamises, muutes selle üha põhjalikumaks ja realistlikumaks, võttes arvesse ka muid moduleerivaid mõjusid, nagu mittekeemilised stressorid või globaalsete muutuste mõju. PRORISKi alustavad teadlased omandavad oskusi, et tegelda selle muutusega riskihindamise paradigmas. Nad töötavad tulevaste ekspertidena ökosüsteemide ja tervise säästva kaitse põhikontseptioonidega – s.o. kahjuliku toime radade (Adverse Outcome Pathway) ja ökosüsteemi teenustega. PRORISKi noored teadlased arendavad ja integreerivad mehhanistlikke arusaamu keemiliste ja bioloogiliste vastasmõjude ning ökosüsteemide toimimisega. Nad suudavad hakkama saada üha keerukamate andmetega. Samuti on nad võimelised kriitiliselt hindama riskihinnagute usaldusväärsust ja keskkonnakahjustuste sotsiaal-majanduslikke kulusid. PRORISK võimaldab alustavatel teadlastel arendada kriitilist võimet sünteesida protsesse erinevatel bioloogilise mitmekesisuse tasemetel, kasutades erinevaid mehhanistlikke, ökosüsteemi- ja sotsiaalmajanduslikke kontseptsioone. See annab neile võimekuse kujundada tulevasi regulatiivseid missioone, mis kaitsevad ökosüsteemide teenuseid ja seega tagavad ökosüsteemi teenuste jätkusuutlikkuse ja heaolu ka pärast käesolevat projekti.


Antimikroobsed kitosaani nanokomposiidid biomeditsiinilisteks rakendusteks: efektiivsus ja ohutus, 2020-2024.

Personaalne uurimistoetus, PRG749

Juht: Dr. K. Kasemets

Nanotehnoloogiad võimaldavad sünteesida uudseid antimikroobsete omadustega nanoosakesi erinevateks biomeditsiinilisteks rakendusteks (näiteks haavaplaastrid ja implantaadid), et vähendada infektsioonide ja antibiootikumi-resistentsete tüvede teket ja levikut. Antud projektis (i) sünteesitakse sünergilise toimega nanokomposiidid (NK), mis koosnevad antimikroobsete omadustega Ag või CuO nanoosakestest ja immuun-moduleeriva omadustega kitosaanist, (ii) testitakse NK antimikroobset mõju patogeensetele bakteritele (Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Pseudomonas aeruginosa ja Escherichia coli) ja seentele (Candida sp), sh antibiootikumi-resistentsetele tüvedele, (iii) hinnatakse NK ohutust fibroblastide, keratinotsüütide ja endoteeli ning makrofaagi rakkudele, neist tsütokiinide vabanemist ja makrofaagide fagotsütoosi aktiivsust in vitro ning (iv) otsitakse seost NK füüsikalis-keemiliste omaduste ja biomõjude vahel, leidmaks biomeditsiiniliselt tõhusaid kuid samas ebasoovitavate kõrvaltoimeteta nanokomposiite. Biomeditsiiniliselt kõige sobivamate nanokomposiitide täpne struktuur tuvastatakse tuumamagnetresonantsiga (NMR) ja ohutus EpiDerm 3D in vitro nahamudelil.


Nanocomposite Engineered Particles for Phosphorus Recovery and Toxicological Risk Assessment for the Aquatic Environment, 1.09.2020−27.12.2024.

H2020-MGA-MSCA-IF-867457

Vastutav täitja: Dr. A. Drenkova-Tuhtan
Juhendaja KBFIs: Dr. A. Kahru
Osalejad KBFIs: MSc H. Vija, Dr V. Auoja, Dr M. Sihtmäe, Dr I. Blinova

Phosphorus (P) is an essential nutrient and a key element for agriculture and global food security. Phosphate rock, however, is a finite resource included in the list of critical raw materials for the European Union. Moreover, the remaining reserves have an increasing content of toxic impurities and are concentrated only in a few countries worldwide, leading to a strong import dependency for the nations with resource deficits. Nevertheless, large quantities of phosphorus are present in wastewater and agricultural runoff, representing an untapped secondary source of the valuable nutrient. Engineered nanostructured materials, predominantly metal oxide/hydroxide particles, have been frequently reported as excellent adsorbents for phosphorus in wastewater. However, the uncertainty regarding possible ecotoxicological hazards arising from the application of these materials has opened new research gaps. The main goal of the EU-funded project NanoPhosTox is to test the ecological impact of several promising new nanocomposite P-absorbent particles and optimize their composition to exclude any environmental risks. The potential ecotoxicological hazards will be assessed following OECD and ISO test protocols for ecotoxicity, such as Vibrio fischeri, Algae and Daphnia assays. Ensuring that the materials and their precursors are environmentally friendly will help progress towards commercial application of these promising new P-adsorbents.


Functional Glyconanomaterials for the Development of Diagnostics and Targeted Therapeutic Probes (GLYCONanoPROBES), 2019-2023.

COST CA18132

Juhtkomitee liige: Dr. K. Kasemets

Rohkem infot COST-ist.


European Network for diagnosis and treatment of antibiotic-resistant bacterial infections (EURESTOP),  2022-2026.

COST CA21145

Juhtkomitee liige: Kaja Kasemets

Rohkem infot COST-ist.


3RS Concepts to Improve the Quality of Biomedical Science (IMPROVE), 2022-2026.

COST CA21139

Juhtkomitee liige: Anne Kahru

Rohkem infot COST-ist.

Kontaktinfo