Sirvi Kuupäev , alustades "2017-07-10" järgi

Filtreeri tulemusi aasta või kuu järgi

Nüüd näidatakse 1 - 5 5

Design and modelling in early drug development in targeting HIV-1 reverse transcriptase and Malaria
(2017-07-10) Viira, Birgit; Maran, Uko, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolev uurimus keskendub kahele ohtlikule infektsioonhaigusele: inimese immuunpuudulikkuse viirus tüüp 1 (HIV-1) ja malaaria. Uue ravimi väljatöötamine algusest lõppuni on aega nõudev ning kulukas protsess, mis jaotatakse viieks etapiks: baas uurimistöö, põhi sihtmärgi ja baas ühendi(te) leidmine, eelkliiniline arendus, kliiniline arendus ja vajalike dokumentide esitamine ravimiametisse. Antud väitekirjas keskendutakse kahele esimesele etappidele, mida tuntakse ka varajase ravimiarenduse faasina. HIV-1 uurimisel oli kaks põhisuunda. Esmalt tuginedes eelnevalt tehtud virtuaalsõelumise tulemustele teostati uudsete s-triasiini derivaatide avastamine, disainimine, ja süntees, mille tulemused valideeriti eksperimentaalselt ning analüüsiti valk-ligand interaktsioonimudelite abil. Kõige tõhusam HIV-1 mitte-nukleosiidne pöördtranskriptaasi inhibiitor oli madala molekulmassiga, heade ligandi efektiivsust näitavate parameetritega, ja madala toksilisusega, võimaldades edasist modifitseerimist ja arendamist. Tehtud aktiivse keemilise struktuuri avastus motiveeris HIV-1 inhibiitorite keemilise struktuuriruumi laiemat uurimist, et kindlaks teha kas uudsed s-triasiinid moodustavad ka unikaalsed keemiliste ühendite grupi HIV-1 mitte-nukleosiidsete pöördtranskriptaasi inhibiitorite maastikul. Selle läbiviimiseks koostati, korrastati ja kureeriti ChEMBL-i andmebaasist saadud andmetest fokusseeritud andmeseeriad HIV-1 mitte-nukleosiidne ja nukelosiidsete pöördtranskriptaasi inhibiitorite jaoks, kuhu lisati ka avastatud s-triasiini derivaadid. Andmeseeriate struktuuride analüüs hierarhilise klassifitseerimise meetodil grupeeris ühendid keemiliste struktuuritüüpide (nn. vanematüüp) järgi. Selgus, et avastatud s-triasiinid moodustasid eraldiseisva struktuuritüübi grupi. Leitud struktuuritüüpe analüüsiti, lisades juurde ka vastavad mõõdetud seondumise afiinsuse tasakaalukonstandid (Ki). Selle analüüsi käigus toodi välja struktuurifragmendid, mis omavad olulist rolli afiinsuse ning stabiilsuse seisukohast. Lisaks võimaldasid struktuurselt mitmekesised ja unikaalsed HIV-1 mitte-nukleosiidne ja nukelosiidsete pöördtranskriptaasi inhibiitorite andmeseeriad esmakordselt arendada kirjeldavaid kvantitatiivsete struktuur-aktiivsus sõltuvuste prognoosmudeleid, mida on võimalik kasutada järgnevas uurimustöös uute aktiivsete keemiliste ühendite avastamisel. Selleks et leida uudseid malaaria ravimikanditaate koostati ja kureeriti süsteemselt andmebaas eksperimentaalsete anti-Plasmodium andmetega kasutades nii asutusesisesed, kui ka ChEMBL-i andmebaasis olevad andmed. Saadud andmete ulatusliku kureerimise, filtreerimise ning ühendamise tulemusena saadi kolmkümmend modelleeritavat andmeseeriat, millele koostati klassifitseerimise mudelid, eesmärgiga eristada aktiivsed ja mitteaktiivsed ühendid. Nendest seitsmeteistkümnele andmeseeriale saadi ennustusvõimelised nn. üksmeele (inglise keeles consensus) mudelid. Loodud mudelitega teostati ennustusi asutusesiseselt olemasolevatele curcuminoidide seerjale ning nende analoogidele, millest parima ennustusvõimega ühenditele teostati eksperimentaalne valideerimine in vitro katsetega, kus aktiivseks osutusid seitseteist ühendit, mida saab edasistes uuringutes täpsemini uurida. Samuti tehti kindaks, et arvutuslikult tuvastatud mitteaktiivsed ühendid jäid mitteaktiivseks ka eksperimentaalse valideerimise käigus, mis näitas süsteemselt kureeritud ja koostatud andmeseeriate ning prognoosmudelite jätkusuutlikust.
Electrochemical reduction of oxygen on platinum- and palladium-based nanocatalysts
(2017-07-10) Jukk, Kristel; Tammeveski, Kaido, juhendaja; Kongi, Nadežda, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Doktoritöö eesmärk oli uurida hapniku redutseerumisreaktsiooni Pt- ja Pd-põhistel katalüsaatoritel happelises ja leeliselises keskkonnas. Katalüsaatormaterjalide valmistamiseks kasutati erinevaid meetodeid. Magnetrontolmustamisel seondati Pt ja Pd nanoosakesed mitmeseinalistele süsiniknanotorudele. Metalli-soola keemilisel redutseerumisel valmistati Pt või Pd nanoosakesed ja seoti lämmastikuga dopeeritud grafeeni nanoliistakutele (NG), Pt nanokuubid suurepinnalisele süsinikkandjale ja valmistati ka etteantud kujuga PdPt sulamite nanoosakesi. Pinnamorfoloogia ja koostise analüüsiks kasutati erinevaid füüsikalisi analüüsimeetodeid (skaneerivat ja läbistuselektronmikroskoopiat, röntgenfotoelektronspektroskoopiat, röntgendifraktsiooni, energiadispersiivset röntgenspektroskoopiat ja termogravimeetriat). Elektrokeemiliseks iseloomustamiseks kasutati tsüklilist voltamperomeetriat, CO elektrooksüdatsiooni ja pöörleva ketaselektroodi meetodit. Magnetrontolmustamine on lihtne meetod kindla metallikogusega ühtlaste kilede saamiseks süsinikkandjale ning töös saadud tulemused näitasid, et sellel meetodil valmistatud komposiitidel oli kõrge elektrokatalüütiline aktiivsus. Suurepärast O2 redutseerumise aktiivsust näitasid ka NG-le seondatud Pt ja Pd nanoosakesed. Kõrge aktiivsus on põhjendatav metalli ja NG omavahelise sünergilise mõjuga. Lämmastiku sidumine grafeeni struktuuri aitab kaasa väiksemate metalliosakeste tekkele ja nende ühtlasemale jaotusele ning parandab süsinikmaterjali elektrijuhtivust. Järgnevalt uuriti Pt sisalduse mõju O2 redutseerumisele Vulcan XC-72R süsinikule kantud Pt nanokuupidel. Pöörleva ketaselektroodi mõõtmiste tulemustest selgus, et eriaktiivsus ja massaktiivsus ei sõltunud Pt kogusest Pt/C nanomaterjalides. Viimasena uuriti O2 redutseerumist erineva koostisega PdPt sulamite nanokuupidel. Happelises keskkonnas oli sulamitest kõrgeima eriaktiivsusega Pd36Pt64, mis oli sarnane Pd ja Pt nanokuupidel saadud eriaktiivsusele. Leeliselises lahuses oli Pd72Pt28 eriaktiivsus kaks korda suurem kui monometallilistel nanokuupidel. Kõik uuritud materjalid näitasid O2 redutseerumisel kõrget elektrokatalüütilist aktiivsust ning stabiilsust. Hapniku redutseerumine toimus kõikidel elektroodidel neljaelektronilise protsessina, mille kiirust limiteerivaks staadiumiks oli esimese elektroni ülekanne hapniku molekulile.
Ilmarekordite sadu
(Postimees, 2017-07-10) Kallis, A.
Mechanical properties of atomic layer deposited thin films and nanocomposites
(2017-07-10) Jõgiaas, Taivo; Kukli, Kaupo, juhendaja; Tamm, Aile, juhendaja; Hussainova, Irina, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolevas töös kasutati aatomkihtsadestamist koos teiste töövõtetega nano¬struk¬tuursete komposiitide valmistamiseks. Töö käigus valmistati kolme eri¬nevat tüüpi komposiite: kiud- või pulbertäitega ning laminaatsed komposiidid. Saadud materjalidel mõõdeti instrumentaalse nanoindenteerimisega elastsus¬moodulid ja kõvadused. Mõõtmistulemusi analüüsiti kasutades erinevaid teo¬reetilisi mudeleid. Katsed näitasid, et tõenäoliselt on kõige lihtsam valmistada laminaat¬struk¬tuuriga komposiite, mille korral ettevalmistused olid lihtsamad ja lisatöövõtteid kompaktse näidise saamiseks ei olnud vaja kasutada. Ülejäänud tüüpi struk¬tuuride korral on tõenäoliselt vaja lisauuringuid ja optimeerimist parimate tule¬muste saavutamiseks. Elastsusmoodulite mõõtmine näitas, et aatomkihtsadestatud kiled ei ole väga jäigad. Näiteks oli amorfse Al2O3 moodul umbes 3 korda väiksem korundi-tüüpi Al2O3-st (≈110 GPa vs ≈340 GPa). HfO2, Ta2O5, ZrO2 moodulid olid samuti väiksemad makroskoopiliste objektidega võrreldes. Komposiitsetel laminaatidel jäid elastsusmoodulid puhaste oksiidide moo¬dulite väärtuste vahepeale, välja arvatud ZrO2-Ta2O5 nanolaminaatide korral, milledel olid elastsumoodulid suuremad võrreldes puhaste koostisoksiididega. Nähtuse täpsed põhjused on veel välja selgitamata. Kõvaduse poolest olid puhtad Al2O3 ja HfO2 peaaegu 2 korda kõvemad klaasist alusest (vastavalt 11–12 GPa ja 6,7 GPa). Tsirkoonium- ja tantaaloksiid olid klaasile lähedase kõvadusega (≈7 GPa). Tulemustest saab järeldada, et ALD kiled on suhteliselt kõvad materjalid ja neid saaks sobitada erinevate materjalide elastsusmoodulitega kasutades erine¬vaid komposiitseid kooslusi. Viimane võib olla kasulik näiteks juhul, kui soovi¬takse kasutada ALD kilesid metallide või sulamite kaitsmiseks (nt korrosiooni¬kaitse). Samuti võimaldaks ALD kilede kasutamine muuta materjalide pindade mehaanilisi omadusi, mis võib olla vajalik näiteks mikro- või nanoelektor¬mehaaniliste seadmete (NEMS/MEMS) korral.
Tribomechanical properties of individual 1D nanostructures: experimental measurements supported by finite element method simulations
(2017-07-10) Antsov, Mikk; Vlassov, Sergei, juhendaja; Dorogin, Leonid, juhendaja; Lõhmus, Rünno, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Väitekirja raames uuriti mitmeid olulisi küsimusi, mis käsitlevad 1D nanostruktuuride mehaanilisi ja triboloogilisi omadusi ja käitumist. Põhitegevused ja uudsed aspektid on esitatud allpool. 1DNS elemente manipuleeriti tasasel pinnal ja analüüsiti vastavaid triboloogilisi protsesse. Alljärgnevalt tuvastati: • Tasasel pinnal asetsev elastselt painutatud nanotraat on väga oluline nanotriboloogilistes mõõtmistes, kuna võimaldab nanotraadi profiilist lähtuvalt leida alusega seotud triboloogilised väärtused ilma välist jõusensorit kasutamata. Meetodi täpsuse parandamiseks töötati välja uudne analüütiline meetod, mis võtab arvesse staatilise hõõrde jaotuse tasasel pinnal asetseva elastselt painutatud nanotraadil. Erinevalt varasematest meetoditest pakub uus mudel realistlikuma jõuspektri ja arvesteb ääretingimusi. Meetodit rakendati edukalt staatilise hõõrdumise arvutamiseks ZnO nanotraatide korral, mis olid ränialusel AFM-i teravikuga manipuleerimisega suvalisse kujusse painutatud. • Uus FEM mudel töötati välja sellise konfiguratsiooni jaoks, kus osa nanotraadist toetub lamedale substraadile, samal ajal kui teine osa on vabalt üle serva. Üleulatuva vaba otsa painutatakse alusele fikseeritud osa nihkumiseni. Registreerides paindprofiili vahetult enne fikseeritud osa nihkumist, saame sisendi fikseeritud osa mõjutatava jõu arvutamiseks. Vanemate mudelite puhul võeti eelduseks staatilise hõõrdejõu ühtlast jaotust fikseeritud osale. Uue mudeli puhul näidati staatilise hõõrdumise ületamist väga lokaliseeritud protsessina, mis sarnaneb pragude tekkimisega. Näidati, et olemasolevad mudelid on staatilisest hõõrdumise rolli tunduvalt alahinnatud, samas kui uus mudel pakub reaalsusega paremat kooskõla. • Töötati välja dünaamiline FEM-mudel lamedal aluspinnal asetsevast mõlemast otsast sulanud Ag nanotraadi kirjeldamiseks. Näidati, et nanotraadis tekitatud mehaanilised pinged on tingitud asjaolust, et sulanud otsad moodustavad ümarad elemendid, mille tulemusena on võimalik ületada nanotraadi ja ränialuse vahelist adhesiooni. Selle tulemusena saavutatakse konfiguratsioon, kus ainult saadud nanoosakeste otsaelmemendid puutuvad kokku pinnaga, samas kui keskosa on pinna kohal. Selline “hantlisarnane” struktuur ja konfiguratsioon on tribologiliste mõõtmiste jaoks äärmiselt atraktiivne, kuna seda saab hõlpsasti manipuleerida väikese kontaktiala tõttu ja samal ajal säilivad kõik 1D geomeetria eelised. Lisaks uuriti alljärgnevid 1DNS mehaanilisi omadusi: • Karakteriseeriti paksude seintega torukujuliste 1DNS elastseid omadusi kasutades nii eksperimentaalseid kui ka teoreetili meetodeid. o SiO2 nanotorude elastset moodulit mõõdeti kolme erineva meetodi abil, kasutades konsooltala painutamist, nanoindetatsiooni ja kolme punkti paindekatseid. Tuvastati, et kolme punkti paindekatse on kõige täpsem meetod paksuseinaliste torukujuliste 1DNS elastusmooduli mõõtmiseks