Sirvi Kuupäev , alustades "2018-07" järgi

Filtreeri tulemusi aasta või kuu järgi

Nüüd näidatakse 1 - 20 25

Universitas Tartuensis : UT : Tartu Ülikooli ajakiri 2018 nr 6
(Tartu : Tartu Ülikool, 2018-07) Tartu Ülikool
Applications of optimization in some complex systems
(2018-07-02) Makkeh, Abdullah; Theis, Dirk Oliver, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Matemaatiline optimeerimine on optimeerimisülesandele optimaalse lahendi leidmine, see tähendab, et leitakse reaalarvuliste väärtustega funktsiooni (eesmärkfunktsiooni) teatud kitsendusi rahuldav maksimaalne või minimaalne väärtus. Matemaatiline optimeerimine on jagatud eesmärkfunktsiooni ja kitsenduste põhjal erinevatesse klassidesse ja need klassid erinevad arvutusliku keerukuse poolest. Praktikas on vaja nende ülesannetega toime tulemiseks robustseid ja kiireid algoritme. Optimeerimisülesanded, mis kuuluvad polünomiaalse keerukusega klassi saab lahendada otseselt. Erinevate optimeerimisülesannete lahendamiseks on olemas algoritmid, eelkõige polünomiaalse keerukusega klassi jaoks. Mõnedel juhtudel pole isegi efektiivsed algoritmid ülesande lahendamiseks piisavalt head, näiteks liiga aeglased. Nendel juhtudel saab optimeerimisprotsessi uurimise abil kindlaks teha probleemi põhjused ja muuta algoritmi selliselt, et neid vältida. Antud töö uurib kumera optimeerimisülesande (Convex Program) lahendust, mille abil on võimalik saavutada osaline informatsiooni liigendamine (partial information decomposition) ning hiljuti kasutati seda teatava keerulise süsteemi analüüsimiseks. Kumerate optimeerimisülesannete lahendamisel tekkivate probleemidega toime tulemiseks loodi antud töös kiire ja robustne algoritm. Lisaks uuritakse antud töös situatsiooni, mis tuli hiljuti esile neuroteaduse valdkonnas, kus osaline informatsiooni liigendamise ülesanne lahendatakse kitsendustega. Viimasena uuritakse antud töös optimeerimisülesannet automatiseeritud süsteemi juhtimiseks, mis on APX keerukusega. Ülesanne modelleeritakse täisarvulise planeerimise ja kehtestatavuse kontrollimise mudelitena, mida saab edaspidi kasutada heuristikute loomiseks, et lahendada ülesanne mõistliku ajaga.
Synthesis of novel heterocyclic hydrazine derivatives and their conjugates
(2018-07-02) Ilisson, Mihkel; Mäeorg, Uno, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Hüdrasiin on lihtne keemiline ühend molekulvalemiga N2H4. Ilmselt teatakse seda kõige paremini filmist „Marslane“ (2015), milles astronaut Mark Watney (Matt Damon) kasutas võõral planeedil ellujäämiseks seda algselt raketikütusena kasutatavat ühendit, et lagundada see vesinikuks, millest seejärel valmistada vett. Hüdrasiin on iseenesest väga mürgine, kuid selle derivaate on eraldatud mitmetest elusorganismidest. Need derivaadid on tihti selektiivse toksilisusega kas viiruste, bakterite, seente või vähirakkude vastu. Selektiivsel toksilisusel põhineb paljude ravimite toime, mistõttu on need ühendid äratanud ka ravimiarendajate huvi. Heterotsüklilisteks nimetatakse keemilisi ühendeid, mis sisaldavad tsüklilist struktuurielementi ning mis omakorda koosneb vähemalt kahte eri tüüpi aatomitest. Heterotsüklilistel ühenditel on suur roll farmaatsiatööstuses, kuna enamus ravimeid on heterotsüklilised ning 90% nendest heterotsüklitest sisaldab lämmastiku aatomit. Näiteks 2012. aastal võis heterotsükleid leida kõigist kümnest enimmüüdud ravimist, millest 8 sisaldas seejuures ka lämmastiku aatomit. Sünteesimeetodid, mille abil saab sünteesida heterotsüklilisi ühendeid, mis sisaldavad ühtlasi ka lämmastik-lämmastik sidet olles seega samaaegselt ka hüdrasiini derivaadid, on üsna vähetuntud. Seetõttu oli antud doktoritöö eesmärk laiendada sünteetilisi võimalusi selliste uudsete ja perspektiivsete ühendite valmistamiseks.
Fragmentation of ionic and hydrogen-bonded molecules induced by synchrotron radiation
(2018-07-02) Berholts, Marta; Kukk, Edwin, juhendaja; Nõmmiste, Ergo, juhendaja; Kooser, Kuno, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; University of Turku. Department of Physics and Astronomy
Selles töös uuriti eksperimentaalselt ja arvutuslikult fragmenteerumisprotsesse ioonsetes ja vesiniksidemetega seotud molekulides. Uurimisobjektiks oli neli proovi: ioonne vedelik 1-etüül-3-metüülimidasoolium tetrafluoroboraat (EMImBF4) ja vesiniksidemetega seotud molekulaarsed klastrid atsetamiidist (CH3CONH2), atsetamiid-2,2,2-d3-st (CD3CONH2) ja äädikhappest (CH3COOH). Antud teadustöö esmärgiks oli uurida footoni energia mõju proovide stabiilsusele ja fragmenteerumismehhanismidele. Gaasfaasis olevate molekulide ioniseerimiseks kasutati sünkrotron- või gaaslahenduslambi kiirgust vaakumultravioleti piirkonnas. Kõiki proove uuriti massispektromeetria abil, ioonne vedelik oli täiendavalt uuritud fotoelektronspektroskoopia abil. Erinevate fragmenteerumiskanalite energeetiliste omaduste välja selgitamiseks mõõdeti ioonide osasaagised. Näidati, et mõlemad uuritud ühenditüübid kipuvad ulatuslikult fragmenteeruma vaakumultravioletkiirguse mõjul. Erinevad fragmenteerumismehhanismid olid välja selgitatud ja mitmed sarnasused ioonse ja vesiniksidemetega seotud molekulaarsete süsteemide fragmenteerumisel välja toodud. Olulise aspektina võib välja tuua, et erinevate fragmentatsioonikanalite esinemine ei sõltu mitte ainult footoni energiast, vaid on tugevalt mõjutatud ka uuritava molekuli klasterisatsiooni tingimustest. Äädikhappe klastrite korral erinevad klasterisatsiooni tingimused põhjustasid erinevusi massispektrites. Sellest võib järeldada, et fragmentatsiooni kanalid sõltuvad ka molekulide siseenergiast. Madalama siseenergiaga molekulaarsetes süsteemides on alla surutud aatomite ümberpaigutamisprotsessid, mille tulemusena võivad tekkida uued fragmendid, kuna aatomite liikumist süsteemis ei toimunud. Selline käitumine oli iseloomulik madalama siseenergiaga äädikhappe trimeerile, mis fragmenteerus enne prootoni ülekannet vesiniksidemete lõhkumisel, et moodustada dimeeri ioone. Kõrgematel siseenergiatel aga selline fragmentatsioonikanal puudus.
Coherent fluctuating nephelometry application in laboratory practice
(2018-07-02) Gurev, Aleksandr; Volkov, Alexey, juhendaja; Sildos, Ilmo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolev doktoritöö on pühendatud uue optilise meetodi – koherentse fluktuatsiooni nefelomeetria (i.k. coherent fluctuation nephelometry, CFN) – uurimisele ja praktilisele rakendamisele. See on uus lähenemine lahuste hägususe mõõtmiseks, kasutades selleks hajunud valguse mõõtmist. Sel lähenemisel on mitmeid eeliseid võrreldes tavapärase nefelomeetrilise meetodiga, mille tundlikkust piirab hajunud valguse foon, mis pärineb eelkõige küvetilt, aga ka kõikidelt süsteemi teistelt optilistelt osadelt. CFN põhineb hajunud valguse ajalise fluktuatsiooni mõõtmisel, nii et kasulik signaal pärineb ainult liikuvatelt osakestelt küveti vedelikus ning süsteemi mitteliikuvad osad ei mõjuta peaaegu üldse signaali. See võimaldab saavutada paremat tundlikkust, lihtsustada seadme konstruktsiooni ning kasutada ühekordseid madala optilise kvaliteediga küvette. Nefelomeetria on laialdaselt kasutusel teaduslikes ning laboratoorsetes rakendustes (nt meditsiinilaborites) hindamaks proovide hägusust ning monitoorimaks protsesse, mille käigus hägusus muutub. Suure tundlikkuse saavutamine nõuab seadme keerulisemaks muutmist ning kõrge optilise kvaliteediga küvettide kasutamist, mis peaksid olema kliinilistes laborites ühekordseks kasutamiseks mõeldud. CFN meetodi eelised võimaldavad konstrueerida efektiivsemaid seadmeid, millega olulisi probleeme meditsiinilabori praktikas lahendada. Doktoritöö peamine ülesanne oli uurida CFN meetodit, et teha kindlaks optilise tee optimaalsed parameetrid ning arendada välja CFN-analüsaatorite prototüübid. Teine oluline ülesanne oli rakendada CFN meetodit, et lahendada olulisi probleeme kliiniliste laborite praktikas ning valida välja meetodi põhiline rahendusala. CFN meetodit rakendati, et analüüsida erinevaid bioloogilisi proove ning osakeste suspensioone väikese ning suure hägususega. Põhitulemused saavutati immunoglutinatsiooni reaktsioonide ning mikroorganismide kasvukõverate salvestamise korral. CFN meetodi toimimise modelleerimine ning teoreetiline analüüs koos eksperimentaaltöö tulemustega võimaldasid arendada mitmekanalilise mikrobioloogilise analüsaatori eesmärgiga seda rakendada kliinilises mikrobioloogia laboris. Need seadmed hõlmavad endas nii CFN kui turbidimeetria meetodeid, et suurendada seadmete dünaamilist mõõteulatust. Analüsaatorites pole mitte mingeid mehaanilisi süsteeme küvettide positsioneerimiseks; CFN meetodi lihtsus võimaldab iga küveti jaoks kasutada eraldi valgusallikat ning fotodetektoreid, vähendades nii seadme keerulisust ning suurendades töökindlust. CFN prototüüpe kasutati edukalt kliinilistes laborites, et lahendada kaht olulist probleemi: uriiniproovide kiir-skriining (sõelumine) ning antibiootikumide mikroobtundlikkuse kiir-testimine. Kokku tehti rohkem kui 900 mõõtmist, mille võrdluskatsed teiste mikrobioloogiliste meetoditega näitasid head kokkulangevust. Arendatud CFN analüsaatorid näidati olevat efektiivsed kliinilises mikrobioloogia laboris.
Use of local statistics in remote sensing of grasslands and forests
(2018-07-04) Tamm, Tanel; Remm, Kalle, juhendaja; Zālīte, Kārlis, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolev doktoritöö analüüsib lokaalstatistikute kasutamist rohumaade ja metsade kaugseires. Töö esimene osa käsitleb rohumaade monitoorimist tehisava-radari (synthetic aperture radar (SAR)) abil ning teine osa metsade kaugseiret kasutades optilisi sensoreid. Analüüsides rohumaade niitmise ja C- laineala tehisava-radari interferomeetrilise koherentsuse seoseid leiti, et selle parameetri kasutamisel on potentsiaali niitmise tuvastamise algoritmide ja rakenduste väljaarendamiseks. Tulemused näitavad, et pärast niitmist on VH ja VV polarisatsiooni 12-päeva interferomeetrilise koherentsuse mediaan väärtused statistiliselt oluliselt kõrgemad võrreldes niitmise eelse olukorraga. Koherentsus on seda kõrgem, mida väiksem on ajaline vahe niitmise ja pärast seda üles võetud esimese interferomeetrilise mõõtmise vahel. Hommikune kaste, sademed, põllutööde teostamine, näiteks külv või kündmine, kõrgelt niitmine ja kiire rohu kasv pärast niitmist vähendavad koherentsust ja raskendavad niitmise sündmuste eristamist. Selleks, et eelpoolnimetatud mõjusid leevendada tuleks tulevikus uurida 6-päeva koherentsuse ja niitmise sündmuste vahelisi seoseid. Käesolevas doktoritöös esitatud tulemused loovad siiski tugeva aluse edasisteks uuringuteks ja arendusteks eesmärgiga võtta C-laineala tehisava-radari andmed niitmise tuvastamisel ka praktikas kasutusele. Lisaks näidati, et ortofotodel põhinevate metsa kaugseire hinnangute andmisel on abi lokaalstatistikute kasutamisest. Analüüsides kaugseire hinnangut riigimetsa takseerandmete (national forest inventory) kohta leiti, et näidistel põhinev järeldamine (case-based reasoning (CBR)) sobib hästi selliste kaugseire ülesannete empiirilisteks lahendusteks, kus sisendandmetena on kasutatavad väga paljud erinevad andmeallikad. Leiti, et klasteranalüüsi saab kasutada kaugseire tunnuste eelvaliku meetodina. Võrreldes erinevaid tekstuuri statistikuid näidati, et lokaalselt arvutatud keskväärtus on kõige väärtuslikum tunnus. Järeldati, et nii statistiliste kui ka struktuursete lokaalstatistikute kasutamisega saab lisada pikslipõhistele kaugseire hinnangutele olulist andmestikku.
Interdisciplinary team based pastoral care model for Estonian healthcare institutions
(2018-07-04) Meel, Liidia; Lehtsaar, Tõnu, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond
Käesoleva doktoritöö teema on interdistsiplinaarne meeskonnapõhine hingehoid ja selle rakendatavus Eesti tervishoiuasutustes. Uurimistöö on keskendunud teenusearendusele ning kasutab interdistsiplinaarset lähenemist hingehoiule. Doktoritöö sisuks on: a) interdistsiplinaarse meeskonnapõhise hingehoiu mudeli loomine Eesti tervishoiuasutuste jaoks, b) loodud mudeli täpsustamine Eesti haiglates töötavatelt tervishoispetsialistidelt võetud intervjuude põhjal. Hingehoiu pakkumine Eesti tervishoiuasutustes on ebaühtlane – hingehoidjad on kaasatud mõnes Eesti haiglas, kus nad kuuluvad kas palliatiivravi üksusesse, kliiniku või osakonna koosseisu või külastavad haiglat mittekoosseisulisena. Enamus Eesti haiglatest ei paku ametlikult hingehoiuteenust. Hingehoiu interdistsiplinaarne kaasamine Eesti tervishoiuasutuste töös on tihti küsitav ka juhul, kui asutuses on hingehoid patsientidele võimaldatud: a) juhul kui hingehoidja on kutsutud väljast (ei ole koosseisuline); b) juhul kui koosseisuline hingehoidja tajub end pigem individuaalse töötajana. Käesolevas töös loodud interdistsiplinaarse meeskonnapõhise hingehoiu mudel on mõeldud: a) hingehoiu interdistsiplinaarseks rakendamiseks tervishoiuasutustes, kus plaanitakse hingehoidja kaasamist koosseisulisena; b) interdistsiplinaarse koostöö tõhustamiseks hingehoiu pakkumisel neis tervishoiuasutustes, kus hingehoidjad juba koosseisulistena kollektiivi kuuluvad. Mudel pakub nii paindlikkust, mis võimaldab arvestada erinevustega asutuste ja osakondade vahel, kui ka konkreetseid soovitusi, mis põhinevad patsientide erinevaid vajadusi käsitleval teoreetilisel taustal ning praktiseerivate tervishoiutöötajatega teostatud intervjuudel. Interdistsiplinaarse meeskonnapõhise hingehoiu eestikeelne mudel on esitatud kokkuvõtvas tabelis doktoritöö lisas IV. Mudel ei ole mõeldud jägaks raamistikus, vaid seda või kohandada vastavalt asutuse või osakonna eripäradele.
Experimental studies and modeling of solute-solvent interactions
(2018-07-05) Tšepelevitš, Sofja; Leito, Ivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Enamik praktilist tähtsust omavatest keemilistest protsessidest toimub vedelikes – mitte ainult tööstuslik süntees ja laborikeemia, vaid ka bioloogilised protsessid nagu rakkude hingamine toimuvad molekulaarsel tasemel keerulise koostisega lahustes. Neist protsessidest arusaamine ja molekulide käitumise ennustamine lahustes on tähtis arvukate uurimisvaldkondade jaoks, meditsiinist ja farmakoloogiast naftakeemiani. Kahjuks on ainete omaduste ennustamine vedelikes arvutuskeemia jaoks üks keerulisemaid ülesandeid. Käesolevas töös hinnati olemasolevate arvutusmetoodikate sobivust vesiniksideme tekke kirjeldamiseks orgaanilistes lahustites ning molekulide jaotuse kirjeldamiseks kahe vedeliku vahel (sisuliselt vedelik-vedelik ekstraktsiooni modelleerimiseks). Peamine kasutatud arvutusmeetod oli COSMO-RS (Conductor-like Screening Model for Real Solvents), valitud oma erakordse sobivuse tõttu kontsentreeritud ja mitmekomponendiliste lahuste omaduste ennustamiseks ja molekulaardisainiks. Töö käigus leiti, et vesiniksidemed neutraalsete molekulide vahel on kirjeldatavad suhteliselt hästi, kuid vaadeldud arvutusmetoodikad pole piisavalt täpsed negatiivselt laetud vesiniksidemega komplekside modelleerimiseks. Vedelik-vedelik ekstraktsiooni tulemuste ennustamine COSMO-RS meetodiga oli üldjuhul edukas. Saadud tulemustele (nii lõpp- kui vahepealsetele parameetritele) saadi täpsuse hinanngud. Peale selle arendati uus metodoloogia tundmatute ühendite jaotuse ennustamiseks kahe mitteseguneva vedeliku vahel ilma vajaduseta ühendeid identifitseerida. See lihtsustab parima lahusti valikut ainete isoleerimiseks või puhastamiseks, vähendades töö- ja kemikaalide kulu ning jäätmete kogust.
Preparation and stability of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) thin films for transparent electrode applications
(2018-07-05) Metsik, Jörgen; Mäeorg, Uno, juhendaja; Timusk, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Juhtivad polümeerid on sellised orgaanilised polümeerid, mis juhivad elektrit. See põnev materjalide klass on juba 20. sajandi lõpust pälvinud teadusmaailma suurt tähelepanu, sest võib osutuda kasulikuks paljudes erinevates rakendustes, alates sensoritest ja lõpetades päikesepatareidega. Näiteks on paljudes seadmetes vaja kasutada läbipaistvaid elektroode, mille materjaliks on tänapäeval harilikult indiumtinaoksiidi (ITO) kiled. Aga ITO kiled on kallid ja nendele oleks hea odavam asendus leida. Just siin võib juhtiv polümeer kasuks tulla. Erinevalt ITOst on juhtivad polümeerid ka hea painduvusega, mis võimaldaks valmistada painduvaid elektroonikaseadmeid. Polü(3,4-etüleendioksütiofeen) (PEDOT) on üks juhtiv polümeer, mis võiks läbipaistvaks elektroodimaterjaliks sobida. PEDOT on üsna kõrge juhtivuse, hea läbipaistvuse ning juhtivate omaduste küllaltki suure stabiilsusega. Paraku ei ole ükski neist omadustest siiski veel päris ideaalne, mistõttu tuleb otsida lahendusi nende omaduste parandamiseks. Antud doktoritöös uuriti kahte erinevat PEDOTi õhukeste kilede valmistamise meetodit. Ühe meetodi puhul pärineb polümeeri moodustav monomeer gaasifaasist ja teisel juhul lahusest. Määrati, millistes etappides kile kasv toimub ja kuidas saada paremate omadustega kilet. Uuriti ka PEDOTi kilede vananemist ja nende juhtivuse vastupidavust erinevates keskkondades. Selgus, et uuritud PEDOTi kiled ei juhi elektrit nii hästi kui ITO ja nende juhtivus ei ole ka nii stabiilne. Ent avastati siiski üks rakendus, milles PEDOT on ITOst parem. Triboelektriline nanogeneraator on energiatootmisseade, mis suudab toota elektrit ka väikeste igapäevaelu liikumiste mehaanilisest energiast, mis muidu raisku läheb. PEDOTi kile kasutamine sellise seadme elektroodimaterjalina võimaldab kolm korda suuremat võimsustihedust kui ITO ja PEDOTi kile on selleks ka piisavalt stabiilne.
Preparation of α-aza-amino acid precursors and related compounds by novel methods of reductive one-pot alkylation and direct alkylation
(2018-07-05) Mastitski, Anton; Järv, Jaak, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Peptiidid koosnevad aminohaptest ja omavad elusorganismis väga tähtsat rolli, reguleerides suurt hulka organismis toimuvatest protsessidest. Kahjuks on aga peptiidide ravimitena kasutamine raskendatud. Suurimaks problemiks on see, et organismis on olemas ensüüme, mis esimese võimaluse korral peptiidi tükkideks lagundavad ja seeläbi nende vajalik aktiivsus kaob. Selle tõttu on arendatud erinevaid peptiidide stabiilsuse tõstmise võtteid. Üheks variandiks on loodusliku kiraalse aminohappe asendamine asa-aminohappega, mille struktuuris on kiraalne C-aatom asendatud lämmastiku aatomiga. Sellist struktuuri looduses ei esine ja ensüümid ei saa sellise peptiidi lagundamisega kergesti hakkama. Kahjuks ei ole aga asa-aminohapped püsivad ja lagunevad iseeneselikult. Selle tõttu on vaja asa-peptiidide sünteesiks asa-aminohapete prekursoreid, mis on hüdrasiini kaitstud derivaadid. Nende ühendite valmistamine on raskendatud lähteainete halva kättesaadavuse, pikkade sünteesiskeemide ning kalleid väärismetalle sisaldavate katalüsaatorte ja keerulise eriaparatuuri vajaduste tõttu. Seepärast ei ole ka kõikide looduslike aminohapetel asa-prekursoreid seni kirjeldatud ning nende saamiseks on vajalik arendada uusi ja mugavamaid sünteesimeetodeid. Käesolev doktoritöö kirjeldab mitut uut asa-aminohappe prekursorite sünteesimeetodit ja samuti on töös valmistatiud seni puudunud asa-metioniini prekursorid.
Academic library directors’ strategic decision-making process
(2018-07-05) Lembinen, Liisi
Kas tänavune põud oli õudne?
(Maaleht, 2018-07-05) Kallis, A.
Basicity of some nitrogen, phosphorus and carbon bases in acetonitrile
(2018-07-05) Lõkov, Märt; Leito, Ivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Happelisus ja aluselisus on keemiliste ühendite ühed olulisemad omadused. Hape-alus tasakaalud toimuvad suuremal või vähemal määral peaaegu kõigis keemilistes protsessides ja tihti mõjutavad nende käike oluliselt. Happelisuse ja aluselisuse uuringuid vesikeskkonnas on läbiviidud juba pikka aega ja hapete ning aluste käitumine selles on hästi teada. Paljud protsessid, kus ained käituvad hapete või alustena toimuvad mittevesikeskkondades. Sellistes keskkondades avaldub ainete happelisus või aluselisus oluliselt erinevalt. Mittevesikeskondade eeliseks on see, et neis saab läbi viia väga tugevate või nõrkade hapete ning aluste pKa uuringuid. Käesoleva doktoritöö eesmärgiks oli erinevate aineperekondade esindajate aluselisuse väärtused atsetonitriili keskkonnas. Nendeks aineperekondadeks olid triarüülfosfaanid, arüülhüdrasoonid, pentafulveenid ja lämmastikheterotsüklid. Atsetonitriil on solvent, mida kasutakse laialdaselt erinevates keemia valdkondades. Uuritud ainetest on lämmastikheterotsüklid, mis on kõige levinumad. Neid esineb looduses, ravimites, pestitsiidies ja nad leiavad rakendust ka paljudes muudes vadkondades. Kui võrrelda doktortöö raames määratud heterotsüklite pKa väärtusi atsetonitriili keskkonnas arvutatud gaasifaasi aluselisuse väärtustega ja kirjandusest leitud pKa väärtustega vees on võimalik teha järeldusi erinevate struktuuriefektide kohta, mis mõjutavad lämmastikeheterotsüklite aluselisust. Nendeks struktuurseteks tunnusteks on peri vesiniku olemasolu, sisemolekulaarne vesinikside, täiendavalt liidetud aromaatne tuum, lämmastike suhteline asukoht tsüklis ja tsükli suurus. Selle tulemusena leiti, et need efektid toimivad kõigis kolmes keskkonnas, aga erineval määral. Leiti, et pKa väärtused vees ja atsetonitriilis korrelleeruvad hästi lämmastikheterotsüklite puhul. Näidati, et arüülhüdrasoonide ja pentafulveenide pKa väärtused korrelleeruvad hästi Hammetti substituendi konstantidega. Töös esitatud korrelatsioonid ja struktuuri mõjutuste uuringut aluselisusele saab edaspidi kasutada sarnaste ühendite pKa väärtuste ennustamiseks.
The development of teacher identity through role and self-conception in pre-service teacher education
(2018-07-05) Anspal, Tiina; Leijen, Äli, juhendaja; Löfström, Erika, juhendaja
Uuringud näitavad, et paljud õpetajakoolituse lõpetanud ei asu õpetajana tööle või kui asuvad, siis lahkuvad peagi. On leitud, et need õpetajad, kellel on paremini välja arenenud õpetaja identiteet, on kutsekindlamad ja õpetajatööks paremini valmis. Seetõttu peaks õpetajakoolitus toetama üliõpilaste õpetajaidentiteedi kujunemist ehk tasakaalu leidmist enda kui isiku ja enda kui professionaali vahel. Uurisin käesolevas doktoritöös õpetaja identiteeti ja selle kujunemist erinevat tüüpi õpetajakoolituse õppekavadel (klassiõpetaja ja aineõpetaja), analüüsides üliõpilaste arusaamist õpetaja rollist, endast õpetaja rollis ja pingeid, mida nad õpingute käigus tajuvad. Tulemused näitavad, et üliõpilaste esialgne veidi idealistlik arusaam õpetaja rollist mitmekesistub õpingute jooksul. Erinevat tüüpi õppekavade üliõpilased tajuvad õpetaja rolli mõnevõrra erinevalt. Aineõpetajad näevad õpetaja rolli tüüpiliselt pisut ainekesksemalt kui klassiõpetajad. Pedagoogilisel praktikal on õpetaja identiteedi kujunemises keskne roll, sest alles ise õpetajarollis olles hakkab üliõpilane ennast esmakordselt ka õpetajana tajuma. Praktika toob esile erinevaid pingeid, st muresid, hirme, konflikte enda ja õpetaja rolli tajumise vahel. Klassiõpetajate pinged kipuvad olema rohkem seotud ebapiisava aine¬tundmisega, aineõpetajate pinged suhetega õpilastega ning erinevate vanuserühmadega toimetulekuga. Keerulised ja raskesti lahenevad on pinged, mille puhul üliõpilane tajub, et ta isiksus või olemus ei lähe õpetajatööga kokku või kui õpetaja rolli kogetakse väga mitmetahulisena ning õpetajatööd palju aega nõudvana. Doktoritöö tulemused viitavad, et õpetajakoolituses peab õpetaja rolli erinevaid aspekte paremini seostama. Kui praktika algab alles õpingute lõpuosas, võib juhtuda, et pinged ei jõua laheneda ja õpetaja identiteet ei jõua välja kujuneda. See võib olla üks põhjustest, miks õpetajatööst loobutakse, mistõttu on oluline alustada õpetajakoolituses praktikaga ka võimalikult vara. Õpetajakoolituses, aga ka noortele alustavatele õpetajatele on oluline oma kogemuste mõtestamiseks rohkem aega anda, et nende õpetajaidentiteet saaks kujuneda. Õpetajakoolituse üliõpilased peavad omakorda teadvustama, et õpetajaks kujunemine nõuab pühendumist õpitu ja kogetu mõtestamiseks.
Carbon materials for energy storage applications
(2018-07-05) Palm, Rasmus; Lust, Enn, juhendaja; Kurig, Heisi, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Uudsete energia salvestuse süsteemide väljaarendamine ning olemasolevate energia salvestuse süsteemide optimeerimine on vajalik selleks et enamus kasutatavast energiast saaks pärineda taastuvatest energiaallikatest. Süsinikmaterjalid on tähtsaks komponendiks paljudes energiat salvestavates süsteemides, näiteks elektroodmaterjalidena patareides ning elektrilise kaksikkihi kondensaatorites või adsorbeerivate materjalidena energeetilise väärtusega gaasi hoiustamiseks. Süsinikmaterjalide struktuuri ning pinda saab muuta suurel määral lähtematerjali ning sünteesitingimuste valikuga. Paremate energiat salvestavate süsteemide, mis sisaldavat süsinikmaterjale, kavandamiseks on vaja hästi mõista süsinikmaterjalide struktuuri ja pinnaomaduste mõju antud süsteemide tööprotsessile. Süsiniku pinnaomaduste üheks tähtsamaks parameetriks on eripindala, ehk materjali pindala ühe massiühiku kohta. Suure eripinna tagavad eeskätt materjali pinnas esinevad väikesed avavused ning pinna ebaühtlused, ehk poorid. Poorid võivad omada erinevaid mõõtmeid, mille järgi klassifitseeritakse poorid suuruse järgi mikro-, meso- ning makropoorideks. Süsinikmaterjalide puhul omavad suurimat huvi mikropoorsed materjalid, kus pooride mõõtmed on alla paari nanomeetri. Erinevate pinnaomadustega ning struktuuri korrapäraga süsinikmaterjale uuriti elektrilise kaksikkihi kondensaatorite elektroodidena, metaani adsorbentidena ning kandematerjalina vesinikku salvestava materjali parendamiseks. Antud töö kinnitas, et energia mida on võimalik salvestada pinnaühiku kohta kasvab ühtlaselt pinna suurenemisega juhul kui toimub ilma laenguta gaasimolekuli adsorptsioon. Energia mida on võimalik salvestada pinnaühiku kohta omab piirilist väärtust pinna suurenemisega juhul kui toimub laetud osakeste adsorptsioon elektrilisse kaksikkihti. Lisaks eripinna suurele tähtsusele määrati metaani salvestamise suurem efektiivsus kui kasutati korrapäratumaid ning väiksemate pooridega materjalide. Süsinikmaterjali kasutamine komplekshüdriidi kandematerjalina alandas temperatuuri, mille juures algas vesiniku eraldumine, üle 100 °C võrreldes puhta kompleksmetallhüdriidiga.
Electrical double layer structure and energy storage characteristics of ionic liquid based capacitors
(2018-07-05) Oll, Ove; Romann, Tavo, juhendaja; Lust, Enn, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Elektrokeemilised energia salvestamise ja muundamise seadmed on aluseks tuleviku jätkusuutlikule energiamajandusele. Olgu selleks siis elektromagnet kiirgust elektrienergiaks muundavad päikesepatareid, autotranspordis kasutatavad kütuseelemendid, veest kütust tootvad elektrolüüserid, sekundaar-akumulaatorid iga-päeva elektroonikaseadmetes, superkondensaatorid, mis säästavad energiat kõrge võimsusega rakendustes või dielektrilised kondensaatorid elektroonilistes muundurites, kõrgtehnoloogilised elektrokeemilised seadmed on kõikjal meie ümber. Kõikide eelpool nimetatud seadmete puhul on aktiivseks osaks kahe erineva materjali vaheline piirpind, kus toimuvad elektrokeemilised reaktsioonid ja salvestub elektrienergia. Uute, kõrge effektiivusega elektrokeemiliste seadmete loomiseks on aga ülimalt oluline arusaam vastavat piirpinda mõjutavatest teguritest. Antud doktoritöö keskendub just mahtuvuslikele energia salvestamise seadmetele ja erinevustele elektrostaatiliste, dielektriliste ja pseudomahtuvuslike kondensaatorite vahel ioonse vedeliku ja elektroodi piirpinna vaheliste mõjude karakteriseerimise toel. Selle saavutamiseks rakendati ülitundlikke elektrokeemilisi, füüsikalisi ja spektroskoopilisi piirpinna analüüsi meetodeid, et reaalajas vaadelda muutuseid, mis leiavad aset elektrokeemilisel piirpinnal. Teadmised vastavatest fundametaaluuringutest on aidanud luua kõrgema spetsiifilise energiaga superkondensaatoreid ning viinud uudse dielektrilise kondensaatori tehnoloogia arendamiseni.
Development of assay systems for studying ligand binding to dopamine receptors
(2018-07-05) Allikalt, Anni; Rinken, Ago, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Polüsahhariidid, nukleiinhapped ja valgud on eluks vajalikud biopolümeerid. Inimese organismis on neist kõige enim valke, mis on ühtlasi ka kõige mitmekülgsemad biomolekulid, seda nii oma struktuuri kui ka funktsiooni poolest. Valgud vastutavad mitmete eluks vajalike funktsioonide läbiviimise eest. Näiteks ensüümvalgud kiirendavad organismis toimuvaid keemilisi reaktsioone. Lisaks on valgud olulised ainete transportijad, pakuvad mehaanilist tuge ja immuunkaitset ning osalevad närvisignaali ülekandes. Käesolevas töös keskenduti retseptorvalkude, täpsemalt G-valguga seotud retseptorite uurimisele. Need valgud paiknevad raku membraanis, kus need vahendavad närvisignaali ülekannet raku väliskeskkonnast raku sisemusse. Signaaliülekande toimumiseks peab retseptoriga seostuma teatud tüüpi keemiline ühend, mida nimetatakse ligandiks. Ligandi seostumine retseptorile põhjustab retseptori struktuuri muutumise, mis omakorda mõjutab raku sees olevaid signaalmolekule. Dopamiini retseptorid on G-valguga seotud retseptorite perekonda kuuluvad valgud, mis vahendavad inimese organismis mitmeid olulisi funktsioone. Häired dopamiinergilises signaaliülekandes võivad põhjustada mitmesuguseid haigusi, millest tuntuimad on skisofreenia ja Parkinsoni tõbi. Seetõttu on dopamiini retseptorid olulised ravimite sihtmärgid ning detailsed teadmised dopamiini retseptorite toimimise kohta on äärmiselt vajalikud. Antud töö käigus keskenduti katsesüsteemide arendamisele, eesmärgiga iseloomustada ligandide seostumist erinevatele dopamiini retseptoritele. Katseid viidi läbi nii natiivsete retseptoritega (koeproovid) kui ka erinevate rekombinantsete dopamiini retseptoritega, mille saamiseks kasutati erinevaid ekspressioonisüsteeme (imetajarakud, putukarakud, pungunud bakuloviirused). Retseptorite ja ligandide vaheliste interaktsioonide iseloomustamiseks rakendati mitmesuguseid, põhiliselt fluorestsentsil põhinevaid meetodeid.
Taxonomy and genetic diversity of zoonotic tapeworms in the species complex of Echinococcus granulosus sensu lato
(2018-07-06) Laurimäe, Teivi; Saarma, Urmas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Põistang-paelussi on liikide kompleks, mille vastsevorm põhjustab inimestel ja kariloomadel haigust nimega tsüstiline ehhinokokkoos. Selle tagajärjel hakkab vaheperemehes (tavaliselt rohusööja või inimene) maksas või kopsus arenema vedelikuga täidetud tsüst. Sümptomid on varieeruvad ning sõltuvad sellest, mis organis tsüst arenema hakkab, kus ta paikneb antud organis ning kui suureks ta kasvab. Teadaolevalt on inimeselt leitud kõige suurema tsüsti kaaluks olnud ca 3 kg. Inimese endani jõuab see parasiit reeglina läbi koera, kes on parasiidile lõpp-peremeheks. Haiguse ravimata jätmisel võib see lõppeda nii inimese kui looma jaoks surmaga. Kuna antud parasiidi geneetiline mitmekesisus on väga lai siis on põistang-paelussi puhul valitsenud segadus liikide arvus. Mitmest liigist see koosneb? Erinevaid variante ehk genotüüpe on tuvastatud 9 (nummerdatud G1-G8, G10). Seejuures on nendel erinevatel geneetilistel variantidel erinevused elutsüklites (nt osad suudavad inimest nakatada, teised mitte), levikupiirkondades (ühed põhjapoolkeral, teised rohkem lõunas) ja ka haiguse sümptomite tõsiduses (G1 variandiga on haigus nt kiirema kulgemisega ja tõsisemate tagajärgedega). Nende mainitud erinevuste põhjal on leitud, et tegelikkuses koosneb põistang-paeluss hoopis mitmest liigist. Seejuures ei ole aga jõutud ühtsele arusaamisele, et kas G6-G8 ja G10 moodustavad ühe, kaks või kolm liiki. Siiani pole ka ära tõestatud, et G1-G3 peaksid üks liik olema. Kuna tegemist on tõsiste tagajärgedega haigusega, siis on oluline, et nii arstidel kui veterinaaridel oleks ühine arusaam sellest, millisest haigustekitajast juttu on. Leviku piiramiseks on oluline info ka potentsiaalsete levikumustrite tuvastamine. Käesolevas doktoritöö tulemused näitasid, et siiani segadust põhjustanud G6-G8 ja G10 moodustavad kaks liiki – koduloomadel levinud G6/G7 on üks, ning metsloomade G8/G10 moodustavad teise liigi. Seejuures tõestasime esmakordselt ka G1/G3 liigilist kuuluvust. Samuti analüüsisime inimestelt kõige sagedamini leitud variantide levikumustreid ning leidsime, et loomakaubandusel on antud parasiidi levikule olnud suur mõju.
Aira Kaalust Mari Saadini. Nõukogude eesti naisarenguromaan ja selle lugemisviisid
(2018-07-09) Ross, Johanna; Merilai, Arne, juhendaja; Olesk, Sirje, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond
Väitekirjas vaadeldakse nõukogude eesti naisautorite teoseid, mida võib näha kui naisarenguromaane – romaane sellest, kuidas noorepoolne naistegelane elus oma kohta otsib, püüab jõuda selgusele oma tahtmistes ning lepitada neid sotsiaalsete ootustega. Nõukogude perioodi puhul on huvitav ennekõike see, kuidas kujutatakse naistegelase isiklikku ja ühiskondlikku arengut tingimustes, kus totalitaarne riigikord propageerib ülalt alla „naisemantsipatsiooni“ ideed, kuid praktika on märksa mitmekihilisem. Selle uurimiseks visandatakse väitekirjas kaks viisi neid romaane lugeda: esiteks tavapärase nõukogude eesti kirjandusloo osana, mispuhul on eelduseks, et (hea) kirjandus tõstab mässu valitseva korra ja nõukogude kirjandusideoloogia vastu; teiseks feministlike lugudena naiste ühiskondlikust eneseteostusest. Võiks arvata, et need kaks lugemisviisi on 180-kraadises vastuolus – naise „ühiskondlikuks saamine“ on igav ja võimutruu süžee, mida pole võimalik võtta tõsiseltvõetava arenguloona. Materjalist selgub aga, et nii lihtne on asi harva. Kommunismi rajale pöörduv kangelanna võib meenutada pahelist filmidiivat; tööelus pettuv ja tuumikperekonda ihaldav noor naine võib mõjuda väga nõukogulikuna. Lähema analüüsi all on peamiselt 1960. aastatest pärit sõjaromaanid Luise Vaherilt, Lilli Prometilt ja Aimée Beekmanilt ning peamiselt 1970. aastatest pärit nn abieluromaanid Veera Saarelt, Aimée Beekmanilt, Aino Pervikult ja teistelt. Üldise tendentsina joonistub välja, et naisautorite sõjaromaanides esindavad n-ö naiselikud argitoimetused isiklikku ja tsiviilelu, mis mängitakse välja vastandina avalikule, maskuliinsele, heroilisele sõjanarratiivile. Seevastu abieluromaanides kipub isegi intiimsfääri kujutamine ümber tõlgenduma avalik-ühiskondlikuks, lausa sotsioloogiliseks kommentaariks. Eelloona tutvustatakse kaht Aira Kaalu 1950. aastatel ilmunud pikemat proosateost, järelloona kaht Mari Saadi 1980.–1990. aastate romaani.
Role of translesion DNA polymerases in mutagenesis and DNA damage tolerance in Pseudomonads
(2018-07-09) Jatsenko, Tatjana; Kivisaar, Maia, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kahjustused DNA-s, mis tekivad kas rakkude normaalse elutegevuse käigus või erinevate keskonnategurite mõjul (näiteks UV-kiirgus, DNA-d kahjustavad kemikaalid), pärsivad genoomi replikatsiooni, takistades replikatiivse DNA polümeraasi edasiliikumist. Pikaajaline replikatsiooni seiskumine võib osutuda rakkudele letaalseks. Selleks, et DNA replikatsioon saaks jätkuda ka kahjustatud DNA-lt, on välja kujunenud DNA kahjustuste tolereerimise mehhanismid. Üheks neist on DNA kahjustustest ülesüntees (translesion DNA synthesis, TLS), mida viivad läbi spetsialiseeritud DNA polümeraasid. Need polümeraasid jätkavad DNA sünteesi kahjustatud nukleotiidi kohalt, tagades organismi ellujäämise DNA kahjustuste olemasolul. Samas võib vigaderohke süntees viia mutatsioonide tekkeni, mis on alusmaterjaliks evolutsioonile, kuid põhjustavad ka geneetilisi haigusi. Näiteks bakteritel on TLS polümeraaside toimel tekkinud geneetiline variantsus oluline antibiootikumide resistentsuse ja infektsioonivõime kujunemisel. TLS polümeraasid on potentsiaalseks märklauaks nii antibakteriaalses ravis kui ka vähiteraapias. Minu doktoritöö eesmärgiks oli selgitada TLS polümeraaside funktsioone, eeskätt nende võimalikku rolli mutatsiooniprotsessides ning DNA kahjustuste tolereerimisel perekonda Pseudomonas kuuluval mullabakteril P. putida ja inimese oportunistlikul patogeenil P. aeruginosa. Pseudomonaadidel on kolm TLS polümeraasi: Pol II, Pol IV ja ImuABC. Uurimistöö tulemused viitavad sellele, et bakteris P. putida võivad TLS polümeraasid osaleda DNA sünteesil DNA polümeraasi Pol I puudumisel. Lisaks selgus, et Pol IV ja ImuABC on olulised DNA alküülkahjustuste talumisel. Kui ImuC viib läbi vigaderohket sünteesi, suurendades mutatsioonide arvu, siis Pol IV ületab DNA alküülkahjustusi väga täpselt. Üllatuslikult selgus, et bakterite inkubeerimise temperatuur mõjutab DNA alküülkahjustuste tolereerimist ja/või reparatsiooni efektiivsust.