1. TÜ väitekirjad alates 2004 - Theses, PhD, MSc, ETD

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/10062/3

Browse

Now showing 1 - 20 of 3460

Effects of valproate and liraglutide in rodent models of Wolfram syndrome: emphasis on transcriptomic changes in the renin–angiotensin–aldosterone system
(2024-09-13) Punapart, Marite; Plaas, Mario, juhendaja; Terasmaa, Anton, juhendaja; Vasar, Eero, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Wolframi sündroom (WS) on harvikhaigus, mis on põhjustatud mutatsioonidest WFS1 geenis, mis kodeerib valku wolframiin. Haigust iseloomustavad insuliinsõltuv diabeet, süvenev nägemisnärvi kahjustus, magediabeet ja kuulmislangus. Lisaks võivad kaasuda mitmed psühhiaatrilised ning neuroloogilised häired. WS korral täna tõhus ravi puudub, kuid haiguse kulu pidurdamiseks on uurimisel mitmed juba kliinilises kasutuses olevad ravimid. Sealhulgas epilepsiavastane valproaat ja diabeedivastane ravim liraglutiid, mida peetakse potentsiaalseteks WS-i leevendavateks ravimiteks. Käesoleva väitekirja esimene pool keskendus valproaadi toime iseloomustamisele WS hiire mudelis. Leiti, et valproaat mõjutas WS hiirte maksakoes enim geene, mis on seotud oksüdatiivsete reaktsioonide, rasvade ainevahetuse ning ööpäevarütmi reguleerimisega. Enim oli mõjutatud Ppar𝛽/𝛿, millel on oluline roll ka glükoosi ainevahetuses. Testides valproaadi mõju WS hiirte veresuhkrule, leiti, et ravimi ühekordne manustamine parandas veresuhkru ainevahetust samal ajal kui pikaajalisel ravil toime puudus. Väitekirja teises pooles uuriti WFS1 olulisust ning valproaadi ja liraglutiidi toimet reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteemis (RAAS) WS rotimudeli kudedes, kus on olulisel hulgal ka WFS1. RAAS süsteemi on sarnaselt WFS1-ga seostatud struktuuridega, mis seovad mitokondreid ja endoplasmaatilist retiikulumi ja on olulised närvirakkude elulemuses. Leiti, et RAAS-i võtmeretseptorite angiotensiin II tüüp 2 retseptori ja bradükiniini retseptori B1 geenide avaldumine on WS rottides märkimisväärselt alla reguleeritud. Lisaks täheldati madalamat aldosterooni ja kõrgemat bradükiniini taset. Vähenenud aldosterooni taset on hiljuti otseselt seostatud WFS1 puudulikkusega. Valproaat ja liraglutiid ei suutnud nende geenide avaldumise tasemeid normaliseerida, kuid tõstsid aldosterooni ja vähendasid bradükiniini taset. Kuigi WS rottidel ei esine RAAS-i häiretele viitavaid füsioloogilisi ilminguid, on see süsteem geenide avaldumise tasemel häirunud. Sealjuures tundub, et selle toimimist mõjutab tugevalt stress. Häirunud RAAS võib võimendada põletikulisi protsesse ja oksüdatiivset stressi, seeläbi kiirendades haiguse kulgu, mistõttu on oluline neid uusi teadmisi edaspidi arvestada.
Systems-level characterisation and improvement of Clostridium autoethanogenum metabolism
(2024-09-12) Ingelman, Henri; Valgepea, Kaspar, juhendaja; De Lima, Lorena Azevedo, kaasjuhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Atsetogeensete bakterite uurimine on pälvinud kasvavat tähelepanu nende võime tõttu muundada kasvuhoonegaase väärtuslikeks produktideks läbi gaasfermentatsiooni. Tehnoloogial võib olla oluline roll kliimamuutuste ja jäätmekäitluse probleemide leevendamisel kuid globaalsel rakendusel seisavad ees väljakutsed. Esiteks on arusaam atsetogeenide metabolismist piiratud ning genotüüp-fenotüüp suhted on lõpuni mõistmata. Lisaks on geneetiline inseneerimine võrreldes mudelorganismidega algusjärgus, mida raskendab fakt, et enamike geenide funktsioonid on teadmata või ebaselged. Doktoritöö keskendus nende väljakutsete lahendamisele, ühendades gaasfermentatsiooni süsteemibioloogia, adaptiivse laboratoorse evolutsiooni (ALE) ja geneetilise inseneerimisega. Eesmärk oli uurida kasvuerikiirusest sõltuvat metabolismi ning kasutada ALE-i et, omandada täiustatud omadustega C. autoethanogenum tüvesid. Lisaks oli eesmärgiks parendada genotüüp-fenotüüp seoste mõistmist. Töö sisaldab kvantitatiivseid andmeid kasvuerikiiruse mõjust atsetogeenide metabolismile ja gaasfermentatsiooni protsessile. Antud tulemused näitavad, et C. autoethanogenumi kiirendatud kasv suurendab tööstuslikult oluliste ühendite tootlikkust ning edendavad arusaamist atsetogeenide transkriptsioonilisest regulatsioonist. Lisaks järeldab doktoritöö, et ALE-i abil on võimalik saada tüvesid, mis omavad oluliselt parenenud kasvuerikiirust, suudavad kasvada minimaalsöötmel ning näitavad head võimekust autotroofsetes läbivoolukultuurides. Muuhulgas uuriti ALE jooksul tekkinud kolme mutatsiooni mõju, konstrueerides kolm metsiktüvel põhinevat tüve ja iseloomustati neid pudeli- ning läbivoolukultuurides. Tulemused näitavad, et ALE-st tuletatud geneetiline inseneerimine saab anda oluliselt parendatud omadustega C. autoethanogenum tüved. Lisaks tuvastati konvergentse evolutsiooni olemasolu ning mitmeid uusi geneetilise inseneerimise sihtmärke, et luua parendatud omadustega rakuvabrikuid.
Rethinking intralingual translation and exploring its interface with censorship, manipulation, and controversy
(2024-09-09) Moreno Tovar, Manuel; Doorslaer, Luc van, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond
Tõlkimine ei pea tingimata hõlmama kahte keelt (keeltevaheline tõlge), see võib toimuda ka ühe keele sees (keelesisene tõlge). Doktoritöö keskendub keelesisesele tõlkimisele, arvestades asjaolu, et otsus, mida loetakse „keeleks“, on paljuski sotsiaalpoliitiline. Tõlketeaduses on püütud laiendada meie arusaamist tõlkimisest ning mõned teadlased on määratlenud erinevaid keelesisese tõlke liike. Tüpoloogiaid uuendatakse pidevalt ja need muutuvad üha keerulisemaks, mis tõstatab küsimuse, kas need saavad olla täielikult kirjeldavad. Oluline küsimus puudutab ka keelesisese tõlke ideoloogilist olemust: millise manipulatsiooniga on tegemist, kui lähteteksti lühendatakse või ’pakendatakse ümber’ teise sihtrühma jaoks? Siinkohal näib, et keelesisene tõlge on juba iseenesest vastuoluline: kas on vaja teha Briti romaanist Ameerika versioon? Kas klassikalist kirjandust peaks tõlkima tänapäevasesse või lihtsasse keelde? Doktoritöös mõtestatakse keelesisene tõlge ümber, kirjeldades seda kui häguste piiridega mõistet. See tähendab, et keelesisese tõlke liigid ja nende loomist mõjutavad tegurid kattuvad sageli. Lisaks uurib see töö vastuoluliste tegurite analüüsi kaudu tsensuuri ja ideoloogilise manipuleerimise rolli keelesiseses tõlkimises. Kuigi käsitlen mitmeid keelesisese tõlke vorme, on minu peamine uurimisobjekt spetsiaalselt keeleõppijatele kirjutatud raamatud. Minu analüüsid, mis hõlmavad tekste ja neid ümbritsevaid elemente, võimaldavad mul kirjeldada neid raamatuid kui kompleksseid teoseid, mis mõnikord eiravad tsensuuriga seotud ootusi. Kuigi vastuolulised aspektid (näiteks seoses soo või seksuaalsusega) kipuvad olema manipuleeritud, ei ole manipulatsioonide taga peituvad motiivid sugugi üheselt selged.
Novel high-performance biomass-based polymers
(2024-09-05) Laanesoo, Siim; Vares, Lauri, juhendaja; Jannasch, Patric, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Energia ja plastikute tootmisel kasutatakse praegusel hetkel põhiliselt fosiilset päritolu toorainet. Küll aga pole mittetaastuvate ressursside kulutamine pikemas plaanis jätkusuutlik ning vajalik oleks leida alternatiive taastuvatest loodusressurssidest. Näiteks plastikute tootmisel kasutatakse vaid kuni 2% biobaseeruvat toorainet, samal ajal kui nende tootmismahud aina kasvavad. Selle parandamiseks käib vilgas uurimistöö, leidmaks piisavalt heade omadustega alternatiive, mis suudaksid fossiilpäritolu plastikutega võimalikult hästi konkureerida. Näiteks kipuvad biobaseeruvad polümeerid olema kõrgematel temperatuuridel liialt pehmed paljude rakenduste jaoks. Käesolev töö keskendub termoplastsete polümeeride väljatöötamisele, kasutades peamiselt biobaseeruvat isosorbiidi, mis on kommertsiaalselt toodetav jäiga struktuuriga mitmekesine diool. Töö käigus lisati ühele isosorbiidi hüdroksüülrühmale polümeriseeruv metakrülaadi funktsionaalrühm ja teisele erinevaid loodusest pärit struktuurifragmente. Saadud monomeerid polümeriseeriti ning testiti nende omadusi erinevate meetoditega. Tulemusena saadi rida väga erinevate omadustega termoplastseid polümeere, mida saab kuumutades töödelda. Klaasistumistemperatuurid (kus polümeerid pehmenevad) sõltusid polümeeri kõrvalahelatest ja jäid vahemikku Tg 46–168 °C, mis on biobaseeruvate polümeeride kontekstis äärmiselt konkurentsivõimeline. Lisaks käitusid lineaarsete pikkade kõrvalahelatega (alates C14 pikkusega) polümeerid vedelkristallsetena, mis on äärmiselt haruldane biobaseeruvate polümeeride hulgas. Kokkuvõtvalt võiksid need polümeerid pakkuda asendust fossiilpäritolu polümeeridele erinevate plastikute koostises.
Applicability of digital photography in monitoring changes of leaf inclination and foliage clumping with time
(2024-09-02) Adamson, Kairi; Pisek, Jan, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Valgusel on ülioluline roll puuvõrade arengus, mõjutades fotosünteesi intensiivsust, taimede kasvu ja ökosüsteemi primaarproduktsiooni. Puulehtede kaldenurgad ja klasteriseerumisindeks on kaks olulist parameetrit, mis määravad, mil määral valgus võra sisemusse pääseb. Esimene neist kirjeldab, milliste nurkade all lehed kasvavad, ja teine, kui tihedalt on lehed grupeerunud võrseteks, oksteks ja muudeks struktuurideks. Ehkki mõlemad parameetrid on taimkatte produktiivsuse ja kiirguslevi modelleerimiseks hädavajalikud, on neid andmete kogumise suure keerukuse tõttu mudelites sageli käsitletud konstantidena või hoopis eiratud. Käesolevas doktoritöös kasutati lehenurkade mõõtmiseks lihtsat digifotodel põhinevat meetodit. Pärast meetodi usaldusväärsuse tõestamist rakendati seda, et uurida erinevate puuliikide lehenurki kogu kasvuperioodi vältel. Selgus, et lehenurgad varieeruvad suurel määral sõltuvalt puuliigist, lehtede kõrgusest võras, kasvuperioodi etapist ja valguse kättesaadavusest. Erinevate klasteriseerumisindeksi mõõtmismeetodite võrdlus näitas, et digifotograafia on sobivaim viis andmete kogumiseks ka klasteriseerumise arvutamisel. Töö käigus koguti kokku kõige mahukam hetkel saadaolev lehenurkade andmestik ning tehti see laiemale kogukonnale avalikult kättesaadavaks. Ühtlasi näidati, et kliimamuutustega kaasnev kõrgem süsihappegaasi kontsentratsioon atmosfääris ei mõjuta lehenurkasid ega klasteriseerumisindeksit, tänu millele jäävad kogutud andmed rakendatavaks ka edaspidi.
Mining biomarkers for infertility-associated conditions. Studies on polycystic ovary syndrome and recurrent implantation failure through microbiome and AI-based approaches
(2024-08-30) Lee, Seungbaek; Piltonen, Terhi, juhendaja; Arffman, Riikka K., juhendaja; Salumets, Andres, juhendaja; Elin Org, juhendaja; University of Oulu. Faculty of Medicine; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Naiste viljatuse esinemissagedus on viimastel aastakümnetel suurenenud. Reproduktiivsed häired, nagu polütsüstiline munasarjade sündroom (PCOS) ja korduvad implanteerimise ebaõnnestumised (RIF), on olulised naise viljatuse põhjustajad. Varasemad uuringud on näidatud, et nii PCOS kui ka RIF patsientide endomeetriumi immuunprofiil on muutunud, mis võib aidata kaasa endomeetriumi talitluse häiretele ja viljatuse kujunemisele. Lisaks on nende seisundite puhul täheldatud ka reproduktiivse trakti ja/või soolestiku mikrobioomi muutuseid, mis võivad mõjutada patsiendi üldist tervist ja tema viljakust. Käesolevas doktoritöös uuriti reproduktiivse trakti mikrobioomi, sealhulgas vaginaalseid ja endomeetriumi proove, et iseloomustada mikroobide kooslust menstruaaltsükli erinevates faasides PCOS-i diagnoosiga naistel ja tuvastada PCOS-iga seotud mikroobide profiil. Seejärel analüüsisime PCOS diagnoosiga naiste soolestiku mikrobioomi ja selle seost patsientidel esinevate meeleoluhäiretega. Viimase teemana arendati välja tehisintellektil (AI) baseeruv mudel, mis aitab anda histoloogilist hinnangut PCOS-i ja RIF diagnoosiga naiste endomeetriumi koe proovidele. AI-mudeliga uuriti menstruaaltsükli faasist sõltuvaid muutusi endomeetriumi näärmete proportsioonides ja põletikulises seisundis, mida iseloomustas CD138 positiivsete plasmarakkude esinemine. Väitekirjas läbi viidud uuringud näitasid, et endomeetriumi mikrobioomi alfa mitmekesisus oli oluliselt suurem PCOS-iga naistel varases sekretsioonifaasis võrreldes naistega, kellel PCOS-i ei olnud. Lisaks tuvastati kolm bakteritaksonit, mille sagedused olid oluliselt erinevad PCOS-i diagnoosiga naistel. Lisaks varieerus soolestiku mikrobioom PCOS-ga naistel sõltuvalt nendel esinevast meeleoluhäirete diagnoosist ning spetsiifilised bakterid korreleerusid nii PCOS-i kui ka meeleoluhäirete ühiste kliiniliste tunnustega. Viimaks näitas AI analüüs PCOS naistel muutusi CD138+ rakkude proportsioonis. Samas ei mõjutanud endomeetriumi retseptiivsus RIF patsientidel endomeetriumi koe epiteeli näärmete arengut ega CD138+ rakkude esinemist. Tulemused sillutavad teed tulevastele uuringutele reproduktiivse trakti mikrobioomi ja viljatuse omavaheliste seoste kohta PCOS ja RIF patsientidel ning rõhutavad soolestiku mikrobioomi muutuste võimalikku rolli PCOS diagnoosiga naistel esinevate meeleoluhäirete tekkes. Lisaks näitavad tulemused, et AI võiks olla kliinilises praktikas kasutuses põletikuliste seisundite tuvastamisel emaka koes ja antud meetod on paljulubav endomeetriumi funktsionaalsete häirete tõhusamateks teadusuuringuteks.
Phenomenological implications of Standard Model extensions
(2024-08-26) Müürsepp, Kristjan; Marzola, Luca, juhendaja; Raidal, Martti, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Osakestefüüsika Standardmudel (SM) on tänini kõige täpsem kirjeldus elementaarosakeste omadustele ja vastastikmõjudele. Sellegipoolest hõlmab SM lahendamata küsimusi, mis vihjavad SM-välise füüsika võimalusele. Doktoritöös uurime võimalikke SM edasiarendusi, mis võimaldavad SM-i välise füüsika ilminguid täpsemalt vaadelda. Lisades SM osakestele uue footoni ja kvargid (SM-i footoni ja kvarkide tumedad partnerid) on võimalik seletada kvarkide masside mitme suurusjärgulisi erinevusi, vaakumi stabiilsust ja seletada kvarkidest koosnevate mesonite lagunemisprotsesse. Nii saame paremini mõista kvarkide ja neist koosnevate osakeste omadusi ning ühtlasi teha ennustusi tulevikueksperimentide jaoks. Vaakumistabiilsus on oluline, kuna Higgsi vaakum määrab meile teadaolevate elementaarosakeste massid, ning ebastabiilse vaakumi korral muutuksid Universumi omadused drastiliselt. Uued kvargid võivad endas hõlmata ka sobivat tumeaine kandidaati. Teiseks, vaatlesime kooskõlalise spinn-3/2 teooriaid. Kõikidel elementaarosakestel on sisemine pöörlemismoment, mida kutsutakse spinniks. Kuigi SM osakeste puhul on kõrgeim vaadeldud spinn võrdne ühega, on võimalik, et SM edasiarendused kätkevad endas ka kõrgema spinniga osakesi, näiteks tumeaine kandidaadina. Kõrgema spinni teooriad on keerulised, mistõttu võib ebakooskõlalise teooria puhul esineda põhjus-tagajärg seose rikkumine. Doktoritöös uurisime teooriat, mis võimaldab antud probleemi vältida tänu teistsugusele matemaatilisele lähenemisele. Rakendasime seda teooriat, et arvutada spinn-3/2 osakeste kaudne mõju müüoni anomaalsele magnetmomendile. Müüon on elektroni raskem sugulane, ja selle anomaalne magnetmoment kirjeldab müüoni vastastikmõju magnetväljaga kvantparandite tõttu. Kuigi meie teooria ei võimaldanud eksperimentaalselt vaadeldud magnetmomendi erinevust SM-ist seletada, leidsime, et see ei ole eksperimendi poolt välistatud, ning esitasime konkreetse näite kõrgema spinni teooria praktilisest kasutusest kvantparandite kasutamiseks
Glass and its makers in Estonia, c. 1550–1950: an archaeological study
(2024-08-23) Reppo, Monika; Tvauri, Andres, juhendaja; Russow, Erki, juhendaja; Haggrén, Georg, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond
Doktoritöös „Glass and its makers in Estonia, c. 1550–1950: an archaeological study“ esitati kirjalike andmete ja arheoloogiliste leidude põhjal Eesti uusaegse klaasitööstuse täiendatud ja parandatud kronoloogia. Tehti kindlaks, et Eestis rajati 1628.–1940. aastani 42 klaasikoda, mille omanikest kolmandik olid omavahel suguluses või abielu kaudu seotud. Klaasikojad kaardistati – paraku selgus, et vaid 6 ajaloolist klaasikoda on kaitse all. Võõrtööjõule tuginenud tööstuse kujunemisest, tööliste rollist ja sidemetest 17.–19. sajandil anti ülevaade läbi rändklaasitööliste ja nende pereliikmete elukaare ning Wentzelli, Hageni ja Runge perekonnaloo. Selgus, et 17.–18. sajandil töötati ühes klaasikojas 1–3 aastat; 19. sajandi jooksul jäid töölised paiksemaks. Kogukonna hoidmises osutusid uuringu põhjal olulisemaks ristivanemlus ning abielud. Klaasikodade arvu järsk tõus 18. sajandi keskpaigas kajastus lisaks suurenenud tööliste hulgale leidudes, mida uuriti uusaegse klaasitarbimise kirjeldamiseks. Kuna kohalik tööstus sai alguse Lääne-Eestis, keskenduti Haapsalu ja Pärnu klaasileidudele, mida võrreldi Tallinna leidudega. Rohekast võsaklaasist tahvel- ja anumaklaas oli kohalike klaasikodade põhitoodanguks ning need moodustasid uuringu põhjal leidudest enamuse, pudelid sealjuures 50% Haapsalu ja 44% Pärnu kõikidest klaasileidudest, kuid vaid 13% Tallinna leidudest. Uuringu käigus kirjeldati kõiki olulisemaid kohalikke ning haruldasemaid imporditud klaasesemeid ja nende kaunistusvõtteid. Märkimisväärse tulemusena avastati, et Eestis tõrjus tahvelklaasi lõikamine retušeerimise välja 17. sajandi jooksul. Töö leidudega võimaldas luua koostöös Eesti Keele Instituudiga eesti keelde ka paar uut sõna – näiteks vaaliklaas ja hallitoonitehnika. Doktoritöö aluseks on autori koostatud kolm mahukat andmekogu klaasikodade, tööliste ja nende pereliikmete ning klaasileidude kohta, mis on toorandmetena vabalt kättesaadavad repositooriumis DataDOI.
Effect of acute heat exposure and heat acclimation on arterial stiffness, oxidative stress and inflammation in healthy young men
(2024-08-21) Kaldur, Triin; Unt, Eve, juhendaja; Kals, Jaak, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Kuum keskkond on oluline tegur, mis tõstab südame-veresoonkonna haigustesse haigestumise riski taset ja suremust. Tugev kehaline koormus kõrge temperatuuriga keskkonnas koormab inimese füsioloogilisi süsteeme, vähendab vastupidavuslikku töövõimet ning suurendab kuumarabanduse riski. Aklimatiseerumisel kuumas keskkonnas käivituvad organismis mitmed füsioloogilised kohanemisprotsessid, mille tulemusena kuumastressi taluvus paraneb, terviseriski tase väheneb ja vastupidavuslik töövõime suureneb. Seetõttu on aklimatiseerumisel oluline roll nii spordis kui ka militaarses sfääris. Arterite jäikuse suurenemine on üks indikaatoreid, mis annab varakult märku kardiovaskulaarse süsteemi talitluse häirumisest. Arterite jäikus iseloomustab arterite laienemisvõimet vererõhu mõjul ja see peegeldab kardiovaskulaarse süsteemi seisundit ning selle süsteemi kohanemist erinevate keskkondlike teguritega. Tugevad kehalised koormused kõrge temperatuuriga keskkonnas võivad suurendada arterite jäikust seoses põletikuliste protsesside intensiivsuse ja oksüdatiivse stressi taseme tõusuga. Seni on väga vähe uuringuid, mis käsitleksid akuutse kuumastressi ja kuumas keskkonnas aklimatiseerumise mõju arterite jäikusele ning oksüdatiivse stressi ja põletiku markeritele. Käesolev doktoritöö näitab, et akuutne passiivne kuumastress suurendab arterite jäikust ja tõstab põletikumarkeri IL-6 taset, kuid ei mõjuta oksüdatiivse stressi markereid noortel meestel. Seevastu 10-päevasel aklimatiseerumisel kõrge temperatuuriga keskkonnas on arterite jäikust vähendav efekt. Aklimatiseerumisel olulisi seoseid arterite jäikuse muutuse ulatuse, treenituse taseme ja vastupidavusliku töövõime paranemise vahel ei esine. 10-päevane aklimatiseerumine kutsub esile soodsaid muutusi oksüdatiivse stressi ja põletikumarkerite tasemes suutlikkuseni sooritatud vastupidavustööl kuumas keskkonnas. Antud doktoritöö tulemused aitavad paremini mõista aklimatiseerumise tähtsust kardiovaskulaarse riski vähendamisel raskel kehalisel tööl kõrge temperatuuriga kuumas keskkonnas.
Impulsivity, serum lipids and serotonin-related functional gene variants
(2024-07-15) Tomson-Johanson, Katrin; Harro, Jaanus, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Impulsiivsus, mis on mitmete psüühikahäirete, näiteks sõltuvuste ja suitsiidsuse peamine tunnusjoon, tuleneb sageli halvasti läbimõeldud otsustest, mis viivad ebasoodsate tulemusteni. Samas võib impulsiivsust liigitada funktsionaalseks - kiire otsustamine, mis võib olla teatud tingimustel kasulik -, ja düsfunktsionaalseks impulsiivsuseks, mida iseloomustab läbimõeldud otsuste tegemise puudumine siis, kui see on vajalik. Kõrget impulsiivsuse taset on seostatud nii madala serotonergilise aktiivsuse kui ka madala kolesteroolitasemega. Meie uuring, mis hõlmas Eesti laste isiksuse, käitumise ja tervise uuringu esinduslikku sünnikohorti, uuris kolesterooli, geneetiliste markerite ja impulsiivsuse keerulisi vastastikmõjusid lapsepõlvest kuni täiskasvanueani. Leidsime seoseid 5-HTTLPR-polümorfismi riskigenotüübi ja väiksema LDL- ja üldkolesteroolitaseme vahel. Madal kolesteroolitase lapsepõlves ennustas kõrget maladaptiivset impulsiivsust täiskasvanud meestel, rõhutades kolesterooli rolli impulsiivsuse kujunemisel. Samuti leidsime, et täiskasvanutel on -1438A/G HTR2A polümorfismi A/A genotüübi korrelatsioon maladaptiivse impulsiivsusega mõjutatud kolesterooli tasemest. Kõrge kolesteroolitase muudab A/A genotüübiga mehed vähem impulsiivseks, kuid sama genotüübiga naised muudab kõrge kolesterool rohkem impulsiivseks. Riskikäitumise ja impulsiivsuse seos oleneb vanusest ja soost, kusjuures riskialtitel meestel on kõrgem adaptiivne impulsiivsus ja naistel pigem kõrgem maladaptiivne impulsiivsus. Kolesteroolitase ei mõjuta impulsiivsust, riskikäitumist või enesetapumõtteid sugupooltel ja vanustes üheti. Täiskasvanutel leidsime seose kõrge kolesterooli tasemega ainult meestel, kus see oli seotud kõrge suitsiidsuse riskiga, kuid samas vähenenud mõtlematusega. Antud töö rõhutab, kui oluline on impulsiivsuse uurimisel arvestada mitmete koostoimivate teguritega. Kasutades mitmekesist ja representatiivset valimit, annab käesolev uuring laiema ja täpsema ülevaate sellest, kuidas geneetilised, keskkonna- ja füsioloogilised tegurid koos toimivad mõjutamaks impulsiivsust ja sellega seotud psühhiaatrilisi haigusi. See terviklik lähenemisviis pakub väärtuslikku teavet impulsiivsuse keerulise olemuse ja selle mõju kohta vaimsele tervisele.
Derivatization-targeted LC-MS analysis of compounds containing amino group
(2024-07-15) Silva Maciel, Larissa; Herodes, Koit, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Aminoühendid, eriti aminohapped, omavad suurt bioloogilist tähtsust, nagu ka nende tuvastamine kliinilises diagnostikas ning näiteks taimede metaboolsete radade ja biomarkerite uurimisel. Nendes valdkondades kasutatakse sageli kõrglahutusega massispektromeetriat (HRMS). Keerulise koostisega proovides tuvastatakse aga liiga palju ühendeid. Selles töös võetakse kasutusele derivatiseerimisele suunatud analüüsi lähenemisviis, mis ühendab derivatiseerimise ja ühiste fragmentide massispektromeetrilise tuvastamise derivatiseeritud analüütides. Nii on võimalik piirata detekteeritavate ühendite hulka konkreetse funktsionaalrühma alusel. See lähenemine kasutab MS detekteerimiseks eellasioonide skaneerimise (PIS) režiimi, kui fragmenteerumisel tekib ühine laetud fragment, ja neutraali kao (NLS) režiimi, kui tekib ühine neutraalne fragment. Meetod optimeeriti aminoühendite tuvastamiseks, kasutades derivatiseerimist dietüületoksümetüleenmalonaadiga (DEEMM) ja NLS-režiimi kolmekordse kvadrupooliga (QqQ) instrumendis, pakkudes kõrget selektiivsust aminoühendite suhtes madalatel kontsentratsioonidel . Meetodit rakendati Vahemere piirkonnast pärit 5 taimeliigi 42 proovi puhul, mis näitas, et aminoühendite sisalduse alusel on võimalik eristada taimeperekondi. Meetodit kasutati ka vabade aminoühendite sisalduse määramiseks põllumajanduslike kõrvalsaaduste kui võimalike söödalisandite analüüsimiseks.Meetodi abil tuvastati taimeekstraktides edukalt 50 aminoühendit ning enamik neist ka kvantifitseeriti.
The molecular and cellular mechanisms of brain plasticity impairing factors
(2024-07-15) Somelar-Duracz, Kelli; Jaako, Külli, juhendaja; Kalda, Anti, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkond
Aju on plastiline ehk võimeline kohanema ja muutma oma struktuuri ning funktsioone arengu käigus, õppimisel, mälu tekkel ning paranemisel pärast kahjustust. Täiskasvanuea neurogenees hipokampuses on unikaalne aju plastilisuse vorm, mis panustab mälu funktsioonidesse ja meeleolu regulatsiooni ning mille häirumist seostatakse mäluhäirete ja depressiooniga. Häired aju plastilisuses toimuvad ka sõltuvuse korral dopamiini signaaliedastusega seotud aju piirkondades. Varasemad loomuuringud on viidanud, et sõltuvuskäitumisele aluseks olevaid geeniekspressiooni muutusi ajus võivad vahendada epigeneetilised DNA modifitseerijad, DNA metüültransferaasid ja demetülaasid (DNMT ja TET perekonna ensüümid). Käesoleva doktoritöö eesmärk oli selgitada aju plastilisust kahjustavate tegurite, nagu krooniline neuropaatiline valu, D-vitamiini defitsiit (DVD), krooniline stress ja psühhostimulandid, rakulisi ja molekulaarseid mehhanisme. Meie tulemused hiire loommudelis näitasid, et krooniline neuropaatiline valu põhjustas ärevust ja depressioonilaadset käitumist ning mäluhäireid, millega kaasnesid neurogeneesi pärssumine ning mikrogliia reaktiivsuse suurenemine. Pikaajaline DVD põhjustas hiirtel häireid lühi- ja pikaajalises mälus, ümberõppimise võimes ja enesehoolitsuskäitumises ning hipokampuses täheldasime neurogeneesi langust ja neuropõletiku ilminguid. DVD poolt põhjustatud käitumuslikud ja aju plastilisuse muutused ei võimendunud kroonilise stressi toimel. Katsetes, millega hindasime kuidas mõjutavad psühhostimulandid DNMT ja TET ensüüme inimese vere rakkude mudelis, leidsime, et korduvad töötlused psühhostimulantidega vähendasid TET ensüümide aktiivsust ja põhjustasid muutusi põletikutsütokiinide profiilis. Samaaegsed inkubatsioonid kokaiini ja DNMT inhibiitoriga inhibeerisid kokaiini toimet TET ensüümide aktiivsusele, kuid DNMT inhibeerimise ravipotentsiaal vajab täiendavaid uuringuid. Kokkuvõtvalt aitavad käesoleva töö tulemused mõista, kuidas mõjutavad erinevad patoloogiad ja keskkonnategurid täiskasvanuea neurogeneesi ja gliiarakkude reaktiivsust ning epigeneetilisi DNA modifitseerijaid, ning selgitada, kuidas tuvastatud mehhanismid võivad panustada kaasuvate käitumuslike muutuse tekkesse. Saadud teadmised aju plastilisuse alusmehhanismidest võivad tulevikus aidata kaasa ennetus- ja ravistrateegiate väljatöötamisele.
Template-assisted mechanosynthesis (TAMS) for the production of bifunctional transition metal-based catalysts
(2024-07-15) Kosimov, Akmal; Kongi, Nadezda, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolevas doktoritöös uuriti bifunktsionaalsete siirdemetallipõhiste katalüsaatorite väljatöötamist, kasutades uudset malli abiga mehhanokeemilist sünteesimeetodit (TAMS). Doktoritöö eesmärk oli optimeerida katalüsaatormaterjale tsink-õhk akude jaoks, millel on kõrge energiatihedus, kuid on madal võimsustihedus ja piiratud stabiilsus, mis on tingitud aeglasest hapniku redutseerumisest ja eraldumise reaktsioonidest (ORR/OER). Uurimistöö keskendub koobalti-, raua- ja niklipõhiste katalüsaatorite sünteesimisele ja iseloomustamisele. Kiire pürolüüsiga täiustatud TAMS tasakaalustab ORR-aktiivseid üheaatomi/lämmastiku tsentreid ja OER-aktiivseid nanoosakesi, suurendades oluliselt katalüsaatori jõudlust. Täiustatud TAMS-protokoll annab suurema poorsuse ja parema elektrokeemilise aktiivsusega katalüsaatorid. TAMS-ist saadud katalüsaatorid näitasid paremat bifunktsionaalset ORR/OER aktiivsust ja suuremat eripinda, parandades aktiivsete tsentrite juurdepääsetavust ja katalüütilist efektiivsust. Materjalid edestasid kaubanduslikke plaatinarühma metallkatalüsaatoreid oma võimsustiheduse ja tsink-õhk akude pikaajalise stabiilsuse poolest. Väljatöötatud TAMS-i metoodika on säästlikum ja kulutõhusam, nõudes vähem energiat ja aega ilma mürgiseid jäätmeid tekitamata. See doktoritöö edendab elektrokeemilise energia salvestamise valdkonda, pakkudes meetodit suure jõudlusega ja jätkusuutlike katalüsaatorite tootmiseks metall-õhk akude jaoks.
Moderniseerumine rahvaliku kirjalikkuse peeglis: 19. sajandi lõpu rahvaluulekogujad arhiivi ja avalikkuse äärealal
(2024-07-15) Kikas, Katre; Järv, Risto, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond
Väitekirja hõlmatud kaheksa artiklit ning neid täiendav sissejuhatus käsitlevad rahvaluule suurkogumist 19. sajandi lõpukümnendi Eestis. Väitekirjas vaadeldakse Jakob Hurda ja Matthias Johann Eiseni kogumiskampaaniate käigus loodud kirjalikke allikaid (nii käsikirjalisi arhiivitekste kui ka avaldatud meediatekste) osana tolleaegsest kirjakultuurist ning rahvaluule kogujaid kui osalisi tolleaegse avaliku kirjaruumi loomises ja käigushoidmises. Väitekirja keskmes on nn rahvalike kirjutajate võimalused määratleda rahvaluulekogumise kaudu endid kui kirjutajaid, katsetada erinevate (nii avalike kui privaatsete) kirjutaja positsioonidega ning osaleda ühiskonna moderniseerumises. Väitekirja peamisteks allikateks on Jakob Hurda ja Matthias Johann Eiseni rahvaluule kogud – vaatluse alla tulevad mitte üksnes rahvaluule kirjapanekud, vaid selle keskmes on käsikirjakogude žanriline mitmekesisus – üleskirjutused, kirjad, märkused, elulood jne. Väitekirja lähteküsimuseks on olnud huvi selle vastu, mis motiveeris vähemharitud inimesi kogumistööga ühinema, ning sageli pikaks ajaks seotuks jääma. Leian, et just motiividele keskendumine võimaldab esile tuua rahvaluulekogumise seosed üldise kultuurikontekstiga – see ei olnud eraldiseisev (teaduslik) projekt, vaid miski, mille kaudu loodeti saavutada edenemist hoopis teistes valdkondades – või üldisemalt: mille kaudu loodeti moderniseerumist enda kasuks tööle panna. Just sellisest vaatepunktist võime näha silda 19. sajandi rahvaluulekogujate ning hoopis hilisemates ajastutes tegutsevate kirjutajate vahel – suur osa neist inimestest, kes tol ajal leidsid väljundi rahvaluulekogumises, leiavad hilisematel aegadel väljundi näiteks ajalehtede kirjasaatjate, blogijate, internetikommentaatorite, harrastus luuletajate või fännikirjanduse loojatena.
The phonetic variation of plosives in Estonian
(2024-07-15) Ermus, Liis; Teras, Pire, juhendaja; Mihkla, Meelis, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond
Kui me räägime, muutuvad häälikud ebamäärasemaks ja üksteisele sarnasemaks võrreldes sellega millised nad on eraldi hääldades. Selline sarnasemaks muutumine – koartikulatsioon ehk kaasahääldus – esineb kõigis maailma keeltes, igaühes pisut isemoodi, olenevalt sellest, millised häälikud keeles on. Oma doktoritöös tegelesin sulghäälikute koartikulatsiooni akustilise uurimisega. Sulghäälikud erinevad teistest häälikutest selle poolest, et kui teiste häälikute hääldamisel toimub kõnetraktis pidev õhuvool, siis sulghäälikute hääldamisel on eristatavad faasid: õhuvool katkestatakse, tekib sulg, heli kaob ja seejärel vallandub sulg väikse pahvatusega. Koartikulatsiooni tõttu võib nende faaside hääldus nõrgeneda ja vallandumisfaas võib ka kaduda. Väitekirjas uurisin, kuidas käituvad seotud kõnes eesti keele sulghäälikud /k p t/. Töös uurisin seotud kõne korpuste põhjal sulghäälikute hääldusvariantide ehk allofoonide esinemist ja seda mõjutavaid tegureid nagu häälduskoht ja välde. Leidsin et eesti keele lühikesed sulghäälikud häälduvad seotud kõnes isoleeritud hääldusega võrreldes palju nõrgemalt. See on tingitud ilmselt lühikestest kestustest, mille jooksul ei jõua kõneleja kõiki hääldusliigutusi täielikult teha või teeb mitu tükki korraga. Nõrgenemine esines nii spontaanses kui loetud kõneregistris. Pikki sulghäälikuid hääldati pisut tugevamalt ja nende vallandumised ära ei kadunud, kuid päris helitud allofoonid olid vähemuses nii lühikeste kui pikkade häälikute puhul. Eri välteid eristas peamiselt hääliku kestus. Vallandumisfaasi kestus, mis mõnedes teistes keeltes eri väldetes erineb, oli eesti keeles kõigis pikkuskategooriates sama kestusega. Erinevused väldete vahel ilmnesid vallandumisfaasi spektris. Teises ja kolmandas vältes olevate sulghäälikute vallandumise spektris oli viiteid nende pisut tugevamale hääldusele. Samas vallandumise intensiivsus oli absoluutskaalal kõrgem hoopis lühikestes häälikutes. Töö tulemused kinnitasid universaalsete tendentside kehtimist eesti keeles, kuid lisaks andsid uut infot näiteks varem peaaegu uurimata vallandumisfaasi akustika kohta ja andsid ideid edasisteks uurimusteks.
Rearing density effects on a commercially important insect species
(2024-07-15) Opare, Leonard Owuraku; Esperk, Toomas, juhendaja; Holm, Sille, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Putukate kasutamine toidu ja söödana on viimasel ajal pälvinud järjest rohkem tähelepanu kui jätkusuutlik alternatiiv traditsioonilisele loomakasvatusele. Kuna putukate töönduslik tootmine on alles kujunemisjärgus, vajab kasvatusmetoodikate optimeerimine rohkeid lisauuringuid. Elukäiguteooria aitab mõista organismide keerukaid elutsükleid ja elukäiguomaduste evolutsiooni muutuvas keskkonnas. Piiratud ressursside tõttu on elukäiguomadused, sageli omavahel lõivsuhetes. Sellistel suhetel on määrav mõju organismide kasvule, paljunemisele ja elumusele erinevates keskkondades. Liigikaaslaste asustustihedusel kasvukeskkonnas on suur mõju putukate elukäigu kujundamisel. Kõrge vastsete asustustihedus viib reeglina väiksemate kehamõõtmete, kõrgema suremuse ja kas lühema või pikema vastseperioodini. Doktoritöös läbiviidud katsete tulemused näitavad, et optimaalsed tingimusedogakärblase Hermetia illucens (BSF) vastsetele on madal asustustihedus ja temperatuur umbes 27 °C. Nendes tingimustes kasvavad ogakärblased suuremaks, arenevad kiiremini ja nende keha on kõrgema rasvasisaldusega. Kõrge asustustihedus küll tugevdab immuunvastust, kuid viib ka kehamõõtmete vähenemise ja arenguaja pikenemiseni. Vastsetiheduse mõju BSF elukäigule sõltus temperatuurist, seenpatogeenist ja substraadi tüübist. Doktoritöö tulemused näitavad, et BSF-i puhul võib fermentatsioon lisaks otsestele positiivsetele mõjudele toidu omastamisel aidata ka leevendada kõrge vastsetiheduse negatiivseid mõjusid. Teisalt sõltub fermentatsiooni tõhusus substraadi tüübist ja teistest keskkonnatingimustest. Doktoritöö toob esile vajaduse pidada silmas ja hallata putukate kasvatamisel mitmeid keskkonnategureid samaaegselt. Nende interaktsioonide mõistmine võimaldab tootjatel optimeerida keskkonnatingimusi putukavastsete masskasvatamiseks. See omakorda loob eeldused söögiks ja söödaks kasvatatavate putukate toodangu suurendamiseks ning tootmise tõhustamiseks.
The effect of anthropogenic disturbance on soil fungal communities
(2024-07-15) Liu, Siqiao; Koorem, Kadri, juhendaja; Öpik, Maarja, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolev doktoritöö uurib, kuidas inimtekkelised häiringud nagu näiteks võõrtaimede lisandumine looduslikesse kooslustesse, põllumajanduses kasutatavad mürkained ning künd mõjutavad mullaseente kooslusi. Kuna mullaseened mõjutavad otseselt taimede kasvu ning osalevad toitaineteringes, siis on neil võtmeroll ökosüsteemi funktsioonide säilitamisel ning on ülioluline hinnata, kuidas mullaseente kooslused inimmõju tagajärjel muutuvad. Antud doktoritöö tulemused näitavad, et võõrtaimede lisandumine looduslikesse koolsustesse ei toonud kaasa olulist muutust mullaseente liigirikkuses ning mitmekesisuses. Samas võimaldas võõrtaimede ning kohalike taimede tunnuste erinevust arvestav mõõdik tuvastada mullaseente koosluse koosseisus toimunud muutusi, mis võivad aja jooksul suureneda. Keemiliste häiringute mõju sõltub väga tugevalt häiringust, nii näiteks mineraalne väetis ning pestitsiidide kasutamine on mullaseentele pärssiva, samas kui orgaanilise väetise kasutamine hoopis soodustava mõjuga. Mitme keemilise häiringu samaaegsel esinemisel on neil suurem negatiivne mõju samas kui mehhaanilise häiringu esinemine võib keemilise häiringu, näiteks pestitsiidi, negatiivset mõju hoopis leevendada. Need tulemused viitavad sellele, et mitme samaaegse häiringu mõju on raskesti ennustatav ning vajab veel uurimist. Samas näitasid antud doktoritöö tulemused, et mullaseente, täpsemalt taimedega vastastikku kasulikus kooselus elevate krohmseente olemasolu soodustab taimkatte taastumist pärast väikeseskaalalist häiringut. Seega on krohmseentel oluline roll liigirikka ning produktiivse taimkatte säilitamisel. Parem teadmine sellest, kuidas inimtegevus mullaseente kooslusi mõjutab on oluline selleks, et üha suureneva inimmõju juures ökosüsteeme paremini säilitada ning taastada.
Microbes and climate change: insights from plant-microbe interactions in rice phyllosphere and soil microbiomes in subarctic grasslands
(2024-07-12) Devarajan, Arun Kumar; Truu, Marika, juhendaja; Truu, Jaak, juhendaja; Ostonen, Ivika, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Inimtegevuse, eriti fossiilsete kütuste põletamise ja tööstuse tõttu, on kasvuhoonegaasid tase atmosfääris märkimisväärselt suurenenud. See põhjustab kliimamuutusi, nagu globaalne soojenemine, põud ja ekstreemsed ilmastikunähtused. Prognoosid näitavad, et 2100. aastaks võib globaalne temperatuur tõusta 3–5 °C, millel võivad olla pöördumatud tagajärjed ökosüsteemidele. Kliimamuutuste tagajärjel väheneb paljudes maailma piirkondades sademete hulk ja õhuniiskus, mis viib mulla niiskuse vähenemiseni ja seega põllukultuuride, eriti teraviljade, saagikuse vähenemiseni. Mikroorganismid on olulised ökosüsteemide funktsioneerimisel, osaledes ainete ringes ja säilitades mulla stabiilsust. Taimede ja mikroorganismide kooseksisteerimine hõlmab nii mutualistlikke kui ka parasiitlikke suhteid. Mikroorganismid elavad nii lehtede pinnal (epifüütsed mikroobid) kui ka taime sees (endofüüdid) ja juurte ümbruses (risosfääri mikroobid). Reaktsioon kliimamuutustele ei toimu taim-mikroob-muld süsteemis sünkroonselt, sest muutused mõjutavad taimi ja mulda erinevalt. Doktoritöö eesmärk oli uurida taimedega seotud mikroobikoosluste omadusi kliimamuutuste kontekstis. Töö tulemused põhinevad kahel kompleksel uurimusel. Esimene uuring keskendus põuakindla riisi lehtedelt eraldatud bakterite võimele suurendada riisitaimede osmotolerantsust ja saagikust põua tingimustes. Uuringute tulemused näitasid, et kõrge osmotolerantsus oli iseloomulik peamiselt Bacillus perekonda kuuluvatele bakteritele, mis säilitasid taimedele kasulikul tasemel taimehormoonide sünteesi osmootse stressi tingimustes. Eriti efektiivne oli Bacillus megaterium tüvi PB50, mis parandas taimede stressitaluvust. Teises uuringus uuriti mulla soojenemise mõju risosfääri ja juurevaba mulla mikroobikooslustele subarktilistel rohumaadel. Leiti, et mulla soojenemine mõjutas oluliselt mikroobikoosluse struktuuri ja funktsioneerimist. Pikemal soojenemisel täheldati muutusi denitrifikatsiooniga seotud geenide osakaalus nii risosfääris kui juurevabas mullas, mis võib suurendada N₂O emissiooni mullast. Need uuringud aitavad paremini mõista kliimamuutuste mõju taim-mikroob-muld süsteemidele ja võimaldavad ennustada ning vähendada kliimamuutuste negatiivseid mõjusid põllumajandusele.
Mechanical properties of nanocomposites with artificial periodic structure
(2024-07-12) Piirsoo, Helle-Mai; Tamm, Aile, juhendaja; Jõgiaas, Taivo, juhendaja; Kukli, Kaupo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Mikroelektromehaanilised süsteemid (MEMS) on vajalikud komponendid elektroonikaseadmetes nagu nutitelefonid ja nutikellad. MEMS-andurid ja -täiturid koosnevad mikrostruktuuridest ja nanomaterjalidest, mis peavad mehaaniliselt vastu pidama deformatsioonile ja kulumisele. Antud töö raames uuriti, kuidas on võimalik mõjutada nanomaterjali mehaanilisi omadusi luues kihilise struktuuriga nanokomposiite, edasise võimaliku perspektiiviga hakata uurima ka nende funktsionaalsust MEMS-seadmetes. Valmistati kahe – ja kolmekihilised üksikutest Al₂O₃ ja Ta₂O₅ komponentkihtidest koosnevad õhukesed tahkiskiled. Kasutati aatomkihtsadestamise meetodit, mis võimaldas täpselt kontrollida Al₂O₃ ja Ta₂O₅ kihtide paksusi 70 nm kogupaksusega komposiitkiledes. Komponentkihtide paksus ja sadestamise järjekord mõjutasid komposiitkile mehaanilist kõvadust, mis korreleerub materjali kulumiskindlusega. Uurimistöö jooksul sadestatud komposiitkiled kõvenesid veelgi peale lõõmutamist Ta₂O₅ kihtide kristalliseerumise järel. Mehaanilisi omadusi mõjutas kristalliseerumiseks kasutatud temperatuur, 700 ja 800 ºC, ja kristalliitide orientatsioon. Orientatsioon sõltus samuti komponentkihtide paksusest ja järjekorrast. Teiste uuritud ja sadestatud materjalikihtide kohta saab öelda, et ainult 20 nm kogupaksustega kahekihiliste SnO₂/ZrO₂ komposiitkilede kõvadus ja elastsusmoodul, mis kirjeldab materjali vastupidavust deformatsioonile, sõltusid oluliselt kihtide sadestamise järjekorrast. Al₂O₃ lisamisel ZrO₂ kilesse tihendati ZrO₂ struktuuri, kõvendades materjali. Al₂O₃ kihtide sadestamisel polükristallilisele grafeenile kompenseeriti grafeeniliblede vahelisi joondefekte, parandades süsinikkihi pidevust ja mehhaanilist elastsust. Uuringud näitasid, et õhukeste oksiidkilede mehaanilisi omadusi on võimalik mõjutada kunstliku perioodilise kihilise struktuuriga. Mehaaniliselt vastupidavate komposiitkilede väljatöötamine võiks võimaldada arendada vastupidavamaid, võimsamaid ja väiksemaid MEMS seadeldisi.
Adsorption and structuring processes at single crystal electrode – ionic liquid interface – insights from simulations and in situ studies
(2024-07-12) Ers, Heigo; Pikma, Piret, juhendaja; Ivaništšev, Vladislav, juhendaja; Lust, Enn, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Vajadus üha väiksemate ja võimsamate elektroonikakomponentide ning energiasalvestusseadmete järele on ajendanud teaduslikku kogukonda otsima uudseid lahendusi. Tähelepanu all on nii mitmed elektrolüüdid superkondensaatorites kasutamiseks kui ka üksikutel molekulidel põhinevad juhtmed ja lülitid. Antud rakendused aga põhinevad elektroodi ja elektrolüüdi vahelisel alal toimuvatel adsorptsiooni- ja laenguülekandeprotsessidel. Seetõttu on tehnoloogia arengu seisukohalt oluline mõista ja kirjeldada eri piirpindadel toimuvad protsesse. Ioonvedelikud on madala aururõhu ja suure elektrokeemilise stabiilsuse tõttu pälvinud laialdast huvi võimalike elektrolüütidena energiasalvestusseadmetes. Nende omadused erinevad märgatavalt teistest veel ja orgaanilistel solventidel põhinevatest elektrolüütidest. Huvi ioonvedelike vastu on keskendunud eelkõige elektroodi ja puhta ioonvedeliku vaheliste piirpindade uurimisele, kuid orgaaniliste lisandite adsorptsiooni uurimine ioonvedelike segudest on jäänud seni tähelepanuta. Käesolevas töös uuriti ioonide ning molekulide adsorptsiooni ja paiknemist elektrood-ioonvedelik piirpindadel. Läbiviidud molekulaardünaamika simulatsioonid keskendusid potentsiaali, temperatuuri ja elektroodi materjali mõju uurimisele piirpinna mahtuvusele ja struktuurile. Simulatsioonid seostasid mahtuvuse maksimume ioonvedeliku ümberstruktureerimisega ning näitasid, et temperatuur mõjutab mahtuvust eelkõige null-laengu potentsiaali lähedal. Bipüridiini adsorptsiooniuuringud Bi(111), Sb(111) ja Cd(0001) pindadel kombineerisid erinevaid mõõtetehnikaid, et anda ülevaade piirpinnal toimuvast. Läbiviidud mõõtmistest järeldus, et tihe bipüridiini kiht moodustub kõigil uuritud pindadel, kuid bipüridiini kihi struktuur sõltus oluliselt valitud elektroodist. Kogutud tulemused näitasid, et varasemate bipüridiini adsorptsiooni uuringute tulemused vesilahustest pole otse ülekantavad ioonvedelikele rõhutades adsorptsiooni ja struktureerumisprotsesside keerukust.

Browse

Recent Submissions