Sirvi Kuupäev , alustades "2020-07-14" järgi

Filtreeri tulemusi aasta või kuu järgi

Nüüd näidatakse 1 - 8 8

Novel eluent additives for LC-MS based bioanalytical methods
(2020-07-14) Hecht, Ruta; Kipper, Karin, juhendaja; Herodes, Koit, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesoleva töö eesmärk oli laiendada teadmisi uudsete eluendilisandite kasutamiseks bioanalüütilises keemias kasutades vedelikkromatograafia-massispektromeetria (LC-MS) analüüsimeetodit. Nende kahe instrumendi: LC ja MS ühendamine laiendab määratavate analüütide hulka, kuigi seab ka piiranguid mobiilfaasi lenduvuse osas. Seejuures mitmed mittelenduvad eluendilisandid, mis aitavad suurendada LC analüüsi efektiivsust ja on küll laialdaselt kasutatud traditsiooniliste UV/Vis detektori puhul, kuid pole kasutatavad MS detektoritele. Uudsete fluoroalkoholide kasutamine eluendilisanditena võimaldab LC-MS analüüsile paljulubavat tulevikku. Fluoroalkoholid kui nõrgad happelised ühendid, millel on ioonpaaride moodustamise võimekus ja mis soodustavad analüütide ioniseerumist MS detekteerimisel, võimaldavad nii keerulistest segudest paremini komponente eraldada kui ka neid paremini detekteetida. Selleks, et uurida mõju ravimite retentsioonile pöördfaas-vedelikkromatograafias, testiti mitmeid paljulubavaid ühendeid aluselise pH juures. Lisandite uurimiseks kasutati erinevaid analüütilisi kolonne - C18, bifenüül ja pentafluorofenüül (PFP) ning uuriti mudel-analüütide ja üldlevinud ravimite ning narkootikumide käitumist. Töö raames leiti, et kasutatud fluoroalkoholid mõjutavad analüüsi vähendades happeliste analüütide retentsiooni ja suurendades aluseliste analüütide retentsiooni. Uudsed eluendilisandid rakendati ka kahes praktilises rakendusnäites. Esiteks kasutati neid uinutite morfiin, klonidiin ja midasolaam (ning nende metaboliitide) ülitundlikuks mõõtmiseks. Teiseks kasutati uudseid lisandeid südame- ja veresoonkonna ravimite milrinooni ja dobutamiini tundlikkuks mõõtmiseks. Neid kahte bioanalüütilist metoodikat kasutati ravimite ja metaboliitide mõõtmiseks laste vereplasmast farmakokineetiliste ja farmakodünaamiliste uuringute tarbeks. Uudsete eluendilisandite mõju analüütide ioniseerumisele võimaldas mõlema metoodikaga saavutada erakordselt madalaid määramispiire, vajades seejuures minimaalset proovikogust, mis oli sobilik just antud patsientide grupile.
DNA methylation in the predisposition, expression and abstinence of cocaine addiction
(2020-07-14) Urb, Mari; Kalda, Anti, juhendaja; Timmusk, Tõnis, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Ravimsõltuvus on ajuhaigus, milles psühhoaktiivne aine kutsub esile füüsilisi, psüühilisi häireid, sotsiaalse toimimise puudujääki ja töövõimekuse halvenemist. Haigus kujuneb välja aegamööda, tekitades püsivaid neurobioloogilisi muutusi, mis võivad kesta ka pärast sõltuvust tekitavate ainete kasutamise lõpetamist. Korduv psühhostimulaatori (kokaiini) manustamine põhjustab katseloomadel võimendunud käitumisvastuse (käitumusliku sensitisatsiooni), mis modelleerib sõltuvuskäitumist ja kokaiini psühhootilisi komplikatsioone inimesel. Sõltuvuse väljakujunemise riskitegur on varajases elueas kogetud stress. Psühhostimulaatorid põhjustavad muutusi geeniekspressioonis, mõjutades omakorda närviraku ülesehitust, närviimpulsi ülekannet ja närviringide toimimist. DNA metülatsioon on mehhanism rakus, mis vahendab geeniekspressiooni muutusi vastusena keskkonna- ja arengumõjuritele. DNA metüleerimist viivad läbi ensüümid DNA metüültransferaasid (DNMT). Käesoleva doktoritöö eesmärk oli uurida, katseloomade käitumise ja molekulaarsel tasemel, kas kokaiini poolt põhjustatud DNA metülatsiooni muutused võivad olla ravimsõltuvuse tundlikkuse, sõltuvuse avaldumise ja võõrutuse üheks mehhanismiks. Samuti oli doktoritöö eesmärgiks hinnata, kas stress mõjutab DNA metülatsiooni protsesse ajus. Töö tulemused näitasid, et varajase eluea stress suurendab DNMTde ekspressiooni ja ensüümiaktiivsust rottide ajus glükokortikoidi retseptori rakusisese signaalraja kaudu, mis võib viia püsivate geeniekspressiooni muutusteni ja kokaiini tundlikkuse suurenemiseni. Samuti leidsime, et korduva kokaiini manustamine hiirtele suurendab DNMTde ensüümiaktiivsust käitumusliku sensitisatsiooni väljendumis- ja abstinentsifaasis ning osad kokaiinist tingitud DNMTde muutused aju naalduvas tuumas on sarnased muutustele katseloomade leukotsüütides. Dnmt3a geeni vähendamine ajus põhjustas suuremat käitumuslikku sensitisatsiooni selle väljaarenemise, kuid mitte võõrutuse vältel, seega Dnmt3a geenil on oluline roll sõltuvuse väljakujunemise ajal. DNA metülatsioon võib olla oluline sõltuvuse arengus ja võõrutusfaasis säilitamaks muutusi geeniekspressioonis. DNMT aktiivsus võib olla kandidaat kokaiini tarbimise määramisel pärast aine metaboliseerimist.
Development of instrumental methods for the analysis of textile fibres and dyes
(2020-07-14) Peets, Pilleriin; Leito, Ivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesoleva doktoritöö eesmärgiks oli välja töötada meetodid tekstiilikiudude ja looduslike punaste värvainete identifitseerimiseks, et uurida erinevaid kultuuriväärtuslikke objekte. Kiudude ja värvainete analüüs on oluline, et saada informatsiooni uuritavate objektide ajaloo, päritolu ja seisundi kohta, samuti kuidas neid esemeid säilitada ja restaureerida. Tekstiilikiudude analüüsi jaoks mõõdeti 16 erineva kiutüübi infrapunaspektrid (FT-IR spektrid) kasutades nii ATR-FT-IR spektromeetrit kui ka FT-IR mikrospektromeetrit ATR kui ka peegeldustehnika (reflectance) režiimides. Kasutatud peegeldus-FT-IR spektroskoopiline meetod on eriline selle poolest, et võimaldab proove analüüsida kontaktivabalt, mis on eriti oluline väga õrnade ja väärtuslike ajalooliste ja arheoloogiliste proovide uurimise juures. Tekstiilivärvainete analüüsimiseks kasutati viite erinevat instrumentaaltehnikat – vedelikkromatograafia UV-Vis-, fluorestsents- ja massispektromeetrilise (MS) detektoriga ning kõrglahutusega MS ESI ja MALDI ioonallikaga, nii positiivses kui negatiivses režiimis – et uurida seitset erinevat looduslikku punast värvainet. Erinevate meetodite kombineeritud kasutamine võimaldas saada rohkem vajalikku informatsiooni uuritud värvaine standardite kohta ning analüüsida reaalseid proove efektiivsemalt. Töö tulemusena koostati suur standardspektrite ja -kromatogrammide kogu, mida on võimalik kasutada tundmatute kultuuriväärtuslike, kuid ka kriminalistika ja tööstuslike, proovide identifitseerimiseks. Tekstiilikiudude kollektsiooni kuulub praeguseks üle 4000 ATR-FT-IR ja peegeldus-FT-IR spektri. Seitset punast looduslikku värvainet iseloomustab kokku 113 kromatogrammi ja spektrit, mis on mõõdetud viie erineva instrumendiga ning interpreteeritud. Väljatöötatud meetodite kasulikkus on tõestatud, analüüsides erinevaid ajaloolisi proove Eesti Rahva Muuseumist, Konserveerimis- ja digiteerimiskeskusest Kanut ja erakogudest.
Advances in the development of a point-of-care mass spectrometer test
(2020-07-14) Hecht, Max; Kipper, Karin, juhendaja; Herodes, Koit, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Antud töö raames arendati patsiendilähedasi analüüsmetoodikaid, mis võimaldaksid diagnoosida haigusi varases faasis ja seda juba esmasel meditsiinilisel läbivaatusel. Lisaks sellele ka määrata ravimite kontsentratsiooni patsientide proovidest, et nende ravi personaliseerida. Kasutades massispektrimeerit detekteerimiseks, saab ühe ja sama seadmega määrata samaaegselt mitut näitajat, samas kui hetkel olemasolevad testid keskenduvad peamiselt vaid ühele analüüdile korraga. Töö raames arendatud uus meetod Sponge Spray Ionisation kasutab mahtabsorbeeriva proovivõtuseadme ja massispektromeetri kombinatsiooni eeliseid ning võimaldab proove analüüsida ilma prooviettevalmistuseta. Proovivõtuseade võimaldas fikseeritud väikseid ruumalasid verd, plasmat ja uriini otse analüüsida nii kuivalt kui ka märjalt ning töös mõõdeti metoodika abil bioloogilistest proovidest penitsilliin G ja opioidi metadoon kontsentratsiooni. Mõõtmised teostati lühikesed aja jooksul (5 minutit). Olulisemad puudused seadme praeguses arengufaasis olid ebapiisav tundlikkus, korratavus ja puudulik automatiseeritavus. Töö raames arutleti ka analüüdi avastamispiiri kui eksperimentaalselt määratud parameetri kasutamise võimalikkuse ja kasu üle bioanalüütiliste määramismetoodikate valideerimisel. Lisaks eelnevale töötati töö raames välja ka traditsioonilised laboripõhised metoodikad haiguste diagnoosimiseks biomarkerite abil ja kiireks tablettide analüüsiks sündmuskohal. Biomarkerite sisalduse määramise metoodika aitas haruldase mitokondriaalse neurogastrointestinaalse entsefalomüopaatia haiguse diagnoosimist. Teine määramismetoodika rakendati ecstasy tablettide mõõtmiseks kõigest 36 sekundiga. Viimane metoodika oli vajalik selleks, et uurida nii ecstasy kogust tablettidest ja käitumist inimkehas kui ka määrati potentsiaalselt muid ohtlikke narkootikume ja ravimeid, mida ecstasy tablettidesse pannakse. Võimaluses määrata paljude erinevate kemikaalide ja biomarkerite sisaldusi piiratud proovikoguses peitubki massispektromeetri tõeline tugevus. Võimaluses määrata paljude erinevate kemikaalide ja biomarkerite sisaldusi piiratud proovikoguses peitubki massispektromeetri tõeline tugevus. Seda kontseptsiooni rakendatakse tulevikus toetudes käesolevas töös tehtud eeltööle selle eesmärgi suunas.
Study of ionization efficiencies for derivatized compounds in LC/ESI/MS and their application for targeted analysis
(2020-07-14) Gornischeff, Artur; Rebane, Riin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Aminohapped on looduslikus materjalis esinevad ained, mis annavad maitse-, lõhna- ja muud omadused. Aminohappeline koostis viinamarjades või humalas kandub edasi ka nendest toodetavatesse veinidesse ja õlledesse ning nende sisalduse määramine võimaldab kindlaks teha näiteks joogi päritolu või eristada võltsitud jooke originaalidest. Kuna jookides esineb enamasti mitmeid erinevaid aminohappeid, siis kasutatakse nende määramiseks meetodit, kus esmalt eraldatakse kromatograafia abil aminohapped segust (nt veinist), misjärel antakse neile (ionisatsiooniallikas) laeng ning sellest tekkinud laenguga osakeste hulk registreeritakse massidetektoris. Seejärel saabki juba määrata, millised aminohapped ja millisel hulgal proovis esinevad. Aminohapete analüüsi probleemiks on aga see, et need on väga väikesed molekulid ning samuti esineb neid proovides vähe. Selleks, et need oleks paremini massidetektoris detekteeritavad, kasutatakse keemilist reaktsiooni (derivatiseerimist), et tõsta selektiivsust ja alandada määramispiiri. Veelgi väiksemate hulkade määramiseks on vajalik uurida fragmenteeritud aminohapete derivaate, mis tähendab seda, et enne analüüsi peab olema teada, milliseid aminohappeid proovist otsitakse. Muuhulgas on täpse analüüsi läbiviimiseks vaja proovis sisalduvaid aminohappeid kõrvutada puhaste aminohapetega ehk standardainetega, sest see, kui palju tekib erinevate aminohapete korral laetud osakesi ionisatsiooniallikas, võib erineda tuhandeid kordi. Käesoleva doktoritöö peamine eesmärk oli uurida, kas ja kuidas oleks derivatiseeritud aminohapete määramiseks võimalik kasutada nende standardseid signaaliintensiivsusi ionisatsiooniallikas, et eemaldada standardainete kasutamise vajadus. Doktoritöö raames töötati välja meetod, mis võimaldas veinides ja õlledes standardainetevaba aminohapete määramist ka fragmenteeritud aminohapete derivaatide korral, mis võimaldab selektiivsemat ja madalamate määramispiiridega meetodeid. Töö tulemus avab paljusid võimalusi erinevate rakenduste jaoks, mida on võimalik laiendada ka teistele derivatiseerivatele reagentidele ja analüütidele.
Ligand binding, allosteric modulation and constitutive activity of melanocortin-4 receptors
(2020-07-14) Link, Reet; Kopanchuk, Sergei, juhendaja; Rinken, Ago, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Biokeemilised analüüsid on sageli suunatud valkudega seotud reaktsioonide uurimisele, kuna neil on elutähtis roll organismide biokeemiliste protsesside reguleerimisel. Membraanivalgud, mida nimetatakse retseptoriteks, reguleerivad füsioloogilisi ja ainevahetusprotsesse, toimides rakuväliste signaalide vahendajatena. Spetsiifilised keemilised signaalmolekulid, mida nimetatakse ligandideks, võivad signaali ülekande algatada retseptoritega seostumisel. Imetajate suurim retseptoriperekond, G-valguga seotud retseptorid (GPCR-id), vahendab rakuvälist signaali enamasti rakusiseste G-valkude kaudu, mis aktiveerivad edasisi signaaliülekande radasid. Melanokortiin-4 (MC4) retseptorid on peamiselt kesknärvisüsteemis leiduvad GPCR-id, mis reguleerivad kehas mitmeid olulisi funktsioone, sealhulgas energia homeostaasi, toitumist ja seksuaalseid funktsioone. Seetõttu pakuvad need retseptorid ravimiarendusfirmadele suurt huvi. MC4 retseptorite poolt vahendatav signaaliülekanne rakku on keeruline dünaamiline protsess, mille kõiki iseärasusi senini veel täpselt ei mõisteta. Käesoleva doktoritöö üldiseks eesmärgiks oli saada lisateavet MC4 retseptorite signaaliülekande kohta, täpsemalt nende ligandi seostumise, allosteerilise modulatsiooni ja konstitutiivse aktiivsuse kohta. Töö üldise eesmärgi saavutamiseks püstitati mitu konkreetset ülesannet, mille hulka kuulus fluorestsentsil põhinevate ligandi seostumise ja funktsionaalse meetodite arendus MC4 retseptoritele; uute fluorestsentsligandide väljatöötamine ja iseloomustamine MC4 retseptorite jaoks; ning metalliioonide mõju uurimine MC4 retseptorite signaaliülekandele. Ligandi seostumise ja MC4 retseptori aktivatsiooni uurimiseks kasutasime fluorestsentsanisotroopial (FA) põhinevat ligandi seostumise meetodit ja Försteri resonantsi energiaülekandel (FRET) põhinevaid biosensoreid. Saadud tulemuste alusel leiti, et suure afiinsusega ligandi seostumiseks MC4 retseptoritele on vaja Ca2+ ioonide juuresolekut millimolaarses kontsentratsioonis. Zn2+ ja Cu2+ ioonid toimisid aga kui negatiivsed allosteerilised modulaatorid, mis inhibeerivad ligandi seostumist MC4 retseptoritele mikromolaarsetes kontsentratsioonides. Samas Zn2+ suurendas MC4 retseptorite aktivatsiooni, kuid Cu2+ inhibeeris retseptorite aktivatsiooni isegi alla konstitutiivset ehk baastaset. Kuna need ioonid esinevad nii kudedes kui ka rakukultuuri kasvulahustes, siis nende mõju retseptorsüsteemidele tuleb hoolikalt jälgida.
Impact of activated carbon microstructure and porosity on electrochemical performance of electrical double-layer capacitors
(2020-07-14) Härmas, Meelis; Jänes, Alar, juhendaja; Thomberg, Thomas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kuna elektrijaamu (tuule-, päikese-, hüdro-, tuumaenergia jne) mugavalt kaasas kanda ei saa, on ikka vaja uuemaid ja paremaid energiasalvestusseadmeid, mida saab tasku panna. Energiat saab salvestada näiteks superkondensaatorisse. Energiasalvestusseadmeid iseloomustab nende energia ja võimsus. Mida rohkem energiat saab seadmesse, näiteks elektriauto akusse, salvestada, seda kaugemale saab see auto sõita enne, kui aku tühjaks saab. Kui sama aku on ka suure võimsusega, siis suudab see aku energiat kiiremini välja anda ehk auto kiirendus on suurem. Superkondensaatorid on väga hea võimsusega energiasalvestusseadmed (hind võimuse ühiku kohta <1 EUR kW−1), kuid nendesse “mahub” korraga vähe energiat (hind energia ühiku kohta > 4500 EUR (kWh)−1). Seega kasutatakse superkondensaatoreid põhiliselt rakendustes, kus on oluline energiat salvestada/kätte saada väga kiiresti. Näiteks nutitelefoni kaamera välk saab oma energia superkondensaatorilt. Üks tähtsamaid superkondensaatori koostisosi on elektroodid. Tavaliselt tehakse elektroodid poorsest süsinikust, mis on olemuselt sarnane aktiivsöega, mida kasutatakse näiteks söetablettides. Poorseid süsinikke iseloomustab eripind ehk suur pindala väikese massi kohta. Selles töös sünteesiti mitmeid huvitava ehitusega suure eripinnaga süsinikmaterjale, kasutades lähteainetena glükoosi, sahharoosi ja turvast. Sünteesitud süsinikmaterjalidest tehti edasi superkondensaatori elektroodid ja neid kasutati superkondensaatori katserakus. Nähti, et mõned sünteesitud materjalid koosnesid 1 μm (umbes 100 korda väiksem kui juuksekarva läbimõõt) kerakujulistest osakestest. Nende väikeste sfääride sees on keeruline poorne võrgustik, mille eripind oli suurusjärgus 2000 m2 g−1 ja kuhu pääsevad ligi ioonid ja molekulid. Uurimuse käigus selgus, et igasuguse suurusega poorid pole võrdselt head selleks, et saada suure võimsusega superkondensaatorit. Selgus, et suure võimsusega superkondensaatorite valmistamiseks on äärmiselt vajalikud poorid, mille läbimõõt on ligi 1 nm või laiem (läbimõõt, mis on sarnane DNA molekuli läbimõõdule).
Design of active compounds against neurodegenerative diseases
(2020-07-14) Ivanova, Larisa; Karelson, Mati, juhendaja; Tammiku-Taul, Jaana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Neurodegeneratiivsed haigused on tänapäeval kujunenud keskseks meditsiiniliseks ja sotsiaalseks probleemiks. Ühest küljest on selle põhjuseks haigustega kaasnevad rasked füüsilised ja vaimsed puuded ning mõjusate ravimeetodite puudumine. Teisalt on valdav enamus neurodegeneratiivseid haigusi seotud vananemisega. Oodatava eluea märkimisväärne pikenemine on põhjustanud patsientide arvu olulist kasvu. Üks peamisi takistusi neurodegeneratiivsete häirete jaoks radikaalsete ravimeetodite leidmisel on uute ravimite väljatöötamise protsessi pikkus ja kulukus. Viimase kümnendi jooksul on aga molekulaarse modelleerimise ja tehisintellekti arvutusmeetodite kaasamine võimaldanud märkimisväärselt lühendada nii uute ravimite väljatöötamiseks kuluvat aega kui ka maksumust. Käesolevas väitekirjas rakendati mitmesuguseid arvutipõhiseid ravimite otsimise meetodeid uute potentsiaalsete aktiivsete keemiliste ühendite väljatöötamiseks neurodegeneratiivsete haiguste raviks. Kaasaegsete arvutikeemia molekulaarsildamise ja molekulaardünaamika meetodite abil sõeluti virtuaalselt suuri keemiliste ühendite andmebaase, leidmaks neurodegeneratiivsete haigustega seotud valkudele toimivaid aineid. Nii tehti kindlaks rida uusi looduslikke ühendeid, mis toimivad erinevate ensüümvalkude inhibiitoritena, aga ka uudne ühend, mis toimib efektiivselt samaaegselt kahele Alzheimeri tõvega seotud valgule. Üks peamisi neurodegeneratiivsete haiguste tekke põhjusi on nn närvikasvufaktorite puudulikkus neuronites. Seetõttu on väga huvitavaks ja perspektiivseks suunaks keemiliste ühendite leidmine, mis käituksid analoogselt nende faktoritega ning kaitseks närvirakke suremise eest. Käesoleva töö käigus uuriti erinevate arvutusmeetodite abil põhjalikult ühe taolise närvikasvufaktori (gliia närvikasvufaktor GDNF) toimemehhanismi ning ennustati seda faktorit imiteeriv aktiivne ühend. Kuigi selle eksperimentaalselt mõõdetud neuroneid kaitsev toime ei vasta veel ravimitele esitatavatele nõutele, on siiski tegemist esimese sellelaadse ühendiga maailmas, mille alusel oleks võimalik välja arendada täiesti uut tüüpi ravimeid nii Parkinsoni kui ka Huntingtoni tõve raviks