Projektid

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.


Nanomaterjalide tehnoloogiate ja uuringute keskus (NAMUR+), 2017-2021.

2014-2020.4.01.16-0123

Projekti juht: Tartu Ülikool (Dr. V. Kisand), partnerid: TTÜ (Dr. M. Kauk-Kuusik) ja KBFI (Dr. A. Kahru),
KBFI põhitäitjad: Dr. A. Ivask, Dr. K. Kasemets, Dr. I. Blinova

Projekti NAMUR+ keskne eesmärk on arendada välja Eesti teadustaristute teekaardi objekt – tipptasemel infrastruktuur nanomaterjalide valmistamiseks, uurimiseks ja rakendamiseks ning koondada nii projekti partnerite poolt kasutatav kui ka hangitav ja täiendatav kõrgtehnoloogiline nanomaterjalide uurimisaparatuur atraktiivseks kombineeritud nanomaterjalide ja nanoohutuse alaseks tõmbekeskuseks. Selline keskus põhineks TÜ, KBFI ja TTÜ materjalide, kõrgefektiivse energeetika ja nanoturvalisuse teadusgruppide kompetentsil, oleks atraktiivne nende partneritele (ka erasektorile) ja võimaldaks pakkuda teenustena maailma tipptasemel nanotehnoloogilisi ja nanoohutuse alaseid uuringuid.


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.


Tehnoloogia-kriitiliste elementide tööstusliku kasutamise potentsiaalsed ökotoksikoloogilised mõjud, 1.01.2020−31.12.2020.

Personaalse uurimistoetuse rühmagrant, PRG684

Juht: Dr. I. Blinova

Progress on alati seotud uute materjalide avastamise ja rakendustega, ent tuleb õigeaegselt ette näha uute materjalide tootmise ja kasutamisega seotud keskkonnariske, vältimaks võimalikke ulatuslikke ökoloogilisi ja sotsiaalseid probleeme. Tehnoloogia-kriitilised elemendid (TKE), sh lantaniidid, on üliolulised paljudes kõrgtehnoloogiates ja nende asendamine teiste elementidega on nende ainulaadsete omaduste tõttu väga keeruline või võimatu. TKE kuuluvad ka nn uute (ingl. k. emerging) saasteainete hulka, sest tehnoloogia areng on viinud TKE kogunemisele mullas ja vees. Seetõttu on TKE ohutusteave äärmiselt vajalik. Paraku on puudus teabest nii TKE käitumisest keskkonnas kui ka nende võimalikust kahjulikust mõjust ökosüsteemidele. Antud projekti peaeesmärk: luua keskkonnatoksikoloogia-alast teavet TKE kõrgenenud kontsentratsioonide võimalikest tagajärgedest ökosüsteemidele. Projektis keskendutakse lantaniididele, kuna kõigi TK käsitlemine ühe projekti raames pole võimalik.


Nanocomposite Engineered Particles for Phosphorus Recovery and Toxicological Risk Assessment for the Aquatic Environment, 1.09.2020−31.12.2022

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.


Uudsed mikroobidevastased pinnakatted, 1.01.2020−31.12.2020

Arendusgrant, EAG20

Vastutav täitja: Dr. Vambola Kisand (Tartu Ülikool)
KBFI põhitäitja: Dr. A. Ivask

Projekti eesmärgiks on edasi arendada ZnO/Ag nanokomposiitsetel osakestel põhinevat uudset antimikroobsete pinnakatete tehnoloogiat. Esmajoones on pinnakatteid kavas rakendada nii haiglates kui avalikes ruumides sagedasti puudutatavatel pindadel, mis on aeg-ajalt eksponeeritud kas UV-A või päikesekiirgusele. Võrreldes turul olevate toodetega on käesoleva lahenduse eelis selle kolm üheaegselt toimivat antimikroobset funktsionaalsust: tsingi ioonid, hõbeda ioonid ning reaktiivsed hapnikuradikaalid. Lisaks lagundavad arendatavad katted fotokatalüütiliselt ka surnud mikroobidest tekkivaid orgaanilisi jääke. Käesoleva projekti käigus testitakse ZnO/Ag nanoosakeste pinnakattesse kinnitamise metoodikat ja kontrollitakse pinnakatte vastupidavust ning mikroobidevastast efektiivsust. Vastavalt meie eelnevale kogemusele on Eesti ettevõtete seas huvi selliste pinnakatete suhtes olemas, ent senimaani on koostöö jäänud liiga madala tehnoloogilise valmiduse taseme taha.


UV-kiirguse toimel mikroplastist vette leostuvate ainete ohtlikkus veeorganismide (UV-PLASTOX), 2020-2022.

Mobilitas Pluss järeldoktoritoetus, projekt MOBJD509

Juht: Dr. A. Khosrovyan

Mikroplasti (<5 mm ) ohtlikkust keskkonnale teadvustatkse üha enam ning peamiselt veesaastuse võtmes. Samas on hoiatavalt vähe teada UV-kiirguse toimel ‘tavaplasti’ ja bioplasti osakestest vette leostuvate ainete ohtlikkusest veekogude planktilistele ja setteorganismidele. Eriti napib andmeid pikaajaliste ökotoksikoloogiliste mõjude kohta ja nanoplasti osas andmed praktiliselt puuduvad. Antud projektis (i) kohandatakse EU JP Oceans projektis WEATHER MIC välja töötatud laboratoorset seadet UV-kiirguse mõjul pisiplastist vette leostuvate ainete ohtlikkuse uurimiseks KBFI KTL tingimustes; (ii) võrreldakse ‘tava’- ja biolaguneva plasti osakeste leostuskäitumist sh. toksikantide eraldumist; (iii) saadakse uut teavet eritüübiliste ja -suurusega pisiplasti ohtlikkusest mere- ja magevee loomhõljumile ja bakteritele; (iv) otsitakse seoseid plasti koostise, leostuvate ainete ja leotiste ökotoksikoloogilisuse vahel.


Erineva toimemehhanismiga keskkonnamürkide mõju vetikakooslustele, 2019-2022.

Stardigrant PSG311

Juht: Dr. V. Aruoja

Kemikaalide riski hindamine põhineb toksilisuse testidel mis viiakse läbi sünteetilises katsekeskonnas kasutades korraga üht liiki. Sellised katsed on kemikaalide võrdlemiseks kasulikud, kuid neist saadud tulemusi ei ole lihtne üle kanda loodusesse, kus on korraga palju liike ja muid lisanduvaid faktoreid. Veekeskkonda käsitlevate toksilisuse testide ennustusjõudu saab suurendada, kasutades looduslikku vett ja liikide kooslusi. Selline lähenemine on tavaline ökoloogias mis käsitleb liigirikkust, funktsionaalset mitmekesisust ning koosluste vastupanuvõimet välisele survele. Käesolev projekt ühendab need kaks valdkonda, võimaldades realistlikumat lähenemist keskkonnamõjudele mis lähtuvad kolme erineva toimemehhanismiga saasteainete rühma esindajatest: orgaanilised kemikaalid, pestitsiidid ja nanoosakesed.


Mesilaste hukkumise vähendamise võimalused, 2019-2021.

RITA1/02-10-09

Juhtpartner: Eesti Maaülikool (Dr. M. Mänd, Dr. A. Viltrop); partnerid: TÜ (Dr. V. Sõber) ja KBFI (Dr. A. Kahru)
KBFI põhitäitja: Dr. I. Blinova, Dr.  A. Lukjanova, Dr. M. Sihtmäe

Tolmeldajad on eluliselt tähtsad nii looduslike kui põllumajanduslike ökosüsteemide jaoks, kuid nende populatsioonide arvukus ja liigirikkus on kahanemas. Vähenemise põhjuseid on palju ja neid ei toimi ükshaaval, vaid kombinatsioonis teistega. Igas piirkonnas domineerib just sellele omane faktorite kompleks, mistõttu on tõhusate kaitsemeetmete loomiseks oluline regioonipõhine lähenemine. Projektiga ’Mesilaste hukkumise vähendamise võimalused’ plaanitakse luua soovituste pakett, mis aitaks tagada mesilastele sobiliku elukeskkonna ja eluvõimelise mesinduse. Uute teadmiste abil saab leida just Eestile sobivad kaitse- ja majandamise
meetmed. Projekti käigus luuakse koostöövõrgustik, kellega ühiselt analüüsitakse mesilaste elukeskkonnas toimuvaid muutusi maastiku tasemel, ning mõjureid nii veterinaarsest kui ka ökotoksikoloogilisest aspektist. Lõpptulemina koostatakse aruanded, mille põhjal saaks leida ja rakendada mesilaste hukkumist vähendavaid meetmeid.


Nanoosakeste interaktsioonid makrofaagidega ja nanoohutus, 2016-2021.

Personaalne uurimistoetus, PUT1015

Juht: Dr. O. Bondarenko

Nanoosakestel (NO) on rida unikaalseid omadusi, mis loovad võimalusi uuteks läbimurreteks biomeditsiinis. NO lokaalse ja eriti süsteemse manustamise tulemusena jõuavad NO vereringesse, kus puutuvad kokku immuunrakkudega. Inimese makrofaagid on fagotsüteerivad immuunrakud, mis on spetsialiseerunud osakeste neutraliseerimisele ning on seega eriti vastuvõtlikud NO võimalikule ohtlikkusele. Käesoleva projekti põhieesmärgiks on leida seoseid meditsiiniliselt perspektiivsete NO füüsikalis-keemiliste omaduste (keemiline koostis, suurus, pinnakate) ja bioloogiliste mõjude vahel inimeste makrofaagides, keskendudes in vitro immuunvastusele ja toksilisuse mehhanismidele. Uuringuteks valiti Fe, Ag ja CuO NO ja nende uudsed modifikatsioonid, eesmärgiga leida uusi funktsionaalselt toimivaid ent makrofaagidele ohutuid NO. Projekti tulemusena anname seni puuduvat teavet eritüübiliste NO struktuurist tulenevast toimest immuunrakkudele, võimaldamaks ohutumate biomeditsiiniliste NO disaini.


Mikroplastiku kahjulike mõjude hindamine mere- ja magevee zooplanktonile, 2017-2021.

Personaalne uurimistoetus, PUT1512

Juht: Dr. M. Heinlaan

Mikroplastiku (MP) (≤ 5 mm plastiku osakesed) reostus veekogudes kasvab, ent selle kohta saadaolev teave ja teaduslik tõestusmaterjal reostuse võimalike tagajärgede kohta pole piisav valimaks kõige efektiivsemaid abinõusid probleemi leevendamiseks. Antud projekti põhieesmärk on MP ohtlikkuse hindamine mere- ja magevee loomhõljumile – veekeskkonna toiduvõrgustike baasorganismidele. Analüüsitavateks polümeerideks oleme valinud kõige levinumate (nii tootmise kui saaste poolest) väikese tihedusega plastikute eritüübilised osakesed. Erilist tähelepanu oma uuringus pöörame i) MP osakeste omaduste seostamisele nende poolt tekitatud bioloogiliste mõjudega; ii) sub-letaalsetele mõjudele, mis võivad viidata veeorganismide populatsioonide dünaamika võimalikule häirumisele pikas perspektiivis ja iii) MP rollile saasteainete kandjana. Projekti tulemusena antakse uudset teadusteavet ja –andmeid regulatoorseteks ja teaduslikeks rakendusteks ja MP reostuse paremaks mõistmiseks.


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 of Vaccine Adjuvants, 2017-2021.

COST CA16231

Juhtkomitee liige: Dr. O. Bondarenko

Rohkem infot COST-ist.


Anti-Microbial Coating Innovations to prevent infectious diseases (AMICI), 2016-2020.

COST CA15114

Juhtkomitee liikmed: Dr. A. Kahru, Dr. K. Kasemets

Rohkem infot COST-ist.

Kontaktinfo