LZA īsteno locekļu kandidāti

25-10-2012


Funkcionālo materiālu struktūras pētījumi, izmantojot sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas  spektroskopiju

Aleksejs Kuzmins, LZA kor.loc., Dr.phys.,
LU Cietvielu fizikas institūts

Funkcionālo materiālu struktūras zināšanai ir fundamentāla loma fizikā, ķīmijā, mineraloģijā, bioloģijā un materiālu zinātnē sakarā ar tās saistību ar materiālu īpašībām un to praktiskajiem pielietojumiem. Sinhrotrona starojuma rentgenabsorbcijas spektroskopija ir moderna eksperimentālā metode, kas dod informāciju par materiālu atomāro struktūru kristālos, nanokristāliskos un nesakārtotos savienojumos un tās izmaiņām atkarībā no vides apstākļiem (piemēram, no temperatūras un spiediena). Rentgenabsorbcijas spektroskopijas jutība pret tuvās kārtības un daudzatomu sadalījuma funkcijām padara šo metodi par unikālu un potenciāli ļauj noteikt 3D materiāla lokālo struktūru un režģa dinamiku.

Esmu attīstījis un uzlabojis eksperimentālo datu analīzes un modelēšanas metodes lokālās atomārās struktūras kvantitatīvai noteikšanai no rentgenabsorbcijas spektriem daudzkārtīgas izkliedes teorijas ietvaros. Izstrādātā metodoloģija, kas izmanto tādas modernās teorētiskās pieejas, kā molekulārā dinamika un kvantu ķīmija, ir realizēta analīzes rīkos un plaši pielietota funkcionālo materiālu pētījumos, galvenokārt oksīdu savienojumos. Pēdējiem ir plašs pielietojumu loks elektrohromajos elementos, baterijās, sensoros, katalizatoros, mikroelektronikas ierīces, optiskos elementos (scintilāciju skaitītājos, šķiedru optikā, lāzeros), caurspīdīgos elektrodos, cietās smērvielās, cietvielu oksīdu kurināmās šūnas, utt. Iegūtie oriģinālie eksperimentālie un teorētiskie rezultāti sniedz nozīmīgu ieskatu par lokālās struktūras un ķīmisko saišu izmaiņu nanomērogā un ļauj uzlabot un optimizēt funkcionālo oksīdu materiālu īpašības.

Manas pētījumu aktivitātes notiek sadarbībā ar Eiropas Savienības (Itālijā, Francijā, Vācijā, Zviedrijā) un Krievijas zinātniskajiem centriem un laboratorijām, kā arī ESF un Latvijas Zinātnes padomes projektu un Valsts pētījumu programmas materiālzinātnēs un informācijas tehnoloģijās ietvaros. Esmu publicējis 154 zinātniskos rakstus, no kuriem 2 apskati un 144 SCI raksti (3 pēdējos gados ir nopublicēti 16 SCI raksti).



Persistentas vīrusu infekcijas un to saistība ar dažādām klīniskām patoloģijām

Dr.med. Modra Murovska,
RSU asociēta profesore virusoloģijā, RSU A.Kirhenšteina Mikrobioloģijas un virusoloģijas institūta direktore

M.Murovskas pētnieciskais darbs veltīts vīrusu un to izsaukto slimību pētījumiem.

1972.–1985.gadā veikti govju endogenā retrovīrusa un govju leikozes vīrusa (BLV) bioloģisko īpašību pētījumi, ko noteica tā laika augstā Latvijas brūnās šķirnes govju saslimstība ar leikozi. Pirmo reizi no normāliem embrionāliem govju audiem tika izdalīts un raksturots govju endogēnais retrovīruss, dati apkopoti disertācijā, kas 1978.gadā aizstāvēta PSRS Medicīnas Zinātņu Akadēmijas Onkoloģijas Zinātniskajā centrā Maskavā, iegūstot med. zin. kandidāta grādu onkoloģijā. Turpinot pētījumus parādīts, ka BLV izsauc limfoleikozi un limfosarkomu govīm, sarkomas tipa audzējus aitām, bet trušiem tas rada leikemogēnas izmaiņas un var izsaukt imūndeficītu.

1985.gadā tika uzsākti BLV radniecīgā cilvēka T–limfotropā vīrusa (HTLV–1) un tā saistības ar asins sistēmas ļaundabīgiem audzējiem pētījumi, kas tika veikti sadarbībā ar Japānas kolēģiem (1985–2002).

1990.–2002.gadā tika veikti antiinformācijas polinukleotīdu kā vīrusu replikācijas inhibitoru pētījumi un parādīts, ka BLV un HTLV–I replikāciju in vitro var kavēt ar vīrusa genomam komplementārām antiinformācijas nukleīnskābēm un to darbības efektivitāte ir atkarīga no mērķa secību izvēles vīrusa genomā.

2000.–2011.gadā pētīta cilvēka limfotropo herpesvīrusu CMV, HHV–6, HHV–7, parvovīrusa B19 un poliomas vīrusa BK nozīme pēctransplantācijas komplikāciju attīstībā un parādīts, ka transplantācijas gadījumā pielietotā imūnsupresīvā terapija ir ?–herpesvīrusu infekcijas reaktivācijas iemesls, tādēļ liela nozīme ir tās izvēlei; ka vienlaicīga CMV un HHV–7 infekcija ir paaugstināts riska faktors vīrusu sindroma un CMV slimības attīstībai pēc nieres transplantācijas, bet vienlaicīga HHV–6 un HHV–7 infekcijas reaktivācija – riska faktors hroniskas allografta nefropātijas attīstībai.

2001.gadā uzsākti pētījumi par beta–herpesvīrusu infekcijas lomu centrālās un perifērās nervu sistēmas demielinizācijas un hronisku iekaisīgu slimību attīstībā. Parādīts, ka HHV–6 un HHV–7 infekcija ir saistīta gan ar centrālās, gan perifērās nervu sistēmas demielinizācijas slimībām, gan arī ar hroniskiem iekaisīgiem procesiem bez demielinizācijas.

Paralēli pētīta persistentu vīrusu infekciju iesaiste citu autoimūno patoloģiju etiopatoģenēzē un uzsākti pētījumi par parvovīrusa B19 infekcijas saistību ar reimatoīdā artrīta (RA) un osteoartrīta (OA) attīstību.

2003.gadā uzsākti pētījumi par vīrusu infekciju iespējamo palaidējfaktora lomu mialģiskā encefalomielīta/hroniskā noguruma sindroma (ME/CFS) attīstībā. Parādīts, ka beta–herpesvīrusu un parvovīrusa B19 aktīvas infekcijas marķieri var tikt izmantoti kā objektīvi biomarķieri diagnozes precizēšanai, jo līdz šim diagnoze ir balstīta tikai uz klīnisko simptomātiku. Darbojoties starptautiskā ekspertu grupā, ko vada Kanādas speciālisti, ir izstrādāti slimības diagnostikas kritēriji un praktiskās norādes slimības diagnostikā bērnu un pieaugušo vecumā, kas brīvi pieejamas elektroniski.

Pētītas arī HHV–6 un HHV–7 imūnmodulējošās īpašības, lai atrastu raksturīgākās šūnu imunitātes pārmaiņas, ko varētu lietot kā vienu no diagnostikas kritērijiem un kā mērķi imūnterapijas lietošanai kuņģa un zarnu trakta ļaundabīgo audzēju slimniekiem. Parādīts, ka vēža slimniekiem ar sekundāru imūndeficītu vīrusu infekcija pastiprina šūnu imūnās reakcijas vājumu, ietekmējot induktoro un efektoro imūnatbildes posmu. Paralēli pētīts, vai ilgstoša vispārējā un reģionālā anestēzija mikroķirurģisku operāciju gadījumā ietekmē HHV–6 un HHV–7 infekcijas aktivitātes fāzi un ar to saistīto klīnisko iznākumu, vai HHV–6 un HHV–7 infekcijai ir nozīme autoimūnu vairogdziedzera slimību attīstībā.

Par veikto pētījumu rezultātiem publicēta viena monogrāfija, 140 zinātniski raksti, h index 10, (Scopus, 05.10.2012), 3 zinātniskipopulāri raksti un 268 konferenču/kongresu tēzes.

Pamatojoties uz pētījumu rezultātiem izstrādāti un aizstāvēti 5 promocijas darbi, pašlaik tiek vadīti 6 promocijas darbi. Vadīti 8 LZP finansētie zinātniskie projekti un 2 Valsts pētniecisko programmu projekti, kā arī vairāki Zviedrijas institūta finansētie projekti Visbijas programmas ietvaros, pašlaik tiek vadīts Taivānas–Latvijas–Lietuvas sadarbības projekts. Veikti Projekta padomes priekšsēdētāja un eksperta pienākumi ESF projektā “Jaunas starpnozaru zinātniskās grupas izveide uz nanotehnoloģijām bāzētu pieeju izstrādei šūnu bioloģijā ar pielietojumu medicīnā” un Projekta padomes priekšsēdētāja pienākumi ERAF projektā “Jaunu dabīgo imunomodulatoru kompozīciju izstrāde un to efektivitātes izpēte onkoloģisko un vīrusu slimību gadījumā”, kas tiek realizēti RSU A.Kirhenšteina Mikrobioloģijas un virusoloģijas institūtā.



Biofotonikas tehnoloģijas un to attīstība Latvijā

LZA korespondētājloceklis JĀNIS SPĪGULIS
Dr.habil.phys., LU profesors
LU Atomfizikas un spektroskopijas institūta direktors (2004.–2012.),
Biofotonikas laboratorijas vadītājs

J.Spīgulis ir iedibinājis un sekmīgi attīstījis Latvijā jaunu pētniecības virzienu – biofotoniku, par galveno mērķi izvirzot jaunu metožu un ierīču izstrādi neinvazīvai (t.sk. bezkontakta) optiskai diagnostikai un veselības parametru attālinātam monitoringam. Šis darbs īpaši aktivizējies pēdējā piecgadē, realizējot vairākus lielus ES struktūrfondu projektus.

Biofotonika ir viens no ES stratēģiski prioritārās jomas – fotonikas virzieniem, kurā optisko starojumu izmanto dzīvības procesu izpētei un nodrošināšanai, t.sk. veselības aprūpei. LU ASI Biofotonikas laboratorijā pēdējo gadu laikā radītas vai pilnveidotas vairāk kā 10 biofotonikas tehnoloģijas ādas un kardiovaskulāro patoloģiju atklāšanai un kontrolei, izmantojot lāzeru fluorescences, difūzās refleksijas spektrometrijas, multispektrālās attēlošanas un remisijas fotopletizmogrāfijas metodes, t.sk.:

– artēriju stenozes neinvazīvai diagnostikai (Physiol. Meas., 26(5), 865–874, 2005),

– dažāda dziļuma asinsvadu pulsāciju detektēšanai (Appl. Opt. 46(10), 1754–1759, 2007),

– ādas autofluorescences fotoizbalēšanas ātrumu attēlošanai (Appl. Opt., 48(10), D163–D168, 2009),

– ādas “fotoatmiņas” reģistrēšanai (Quant.Electron., 40(12), 1077–1080, 2010),

– ādas melanomas bezkontakta noteikšanai 2 veidos (J. Biomed. Opt., 16(4), 040505, 2011; Biomed.Opt.Expr., 3(3), 467–472, 2012),

– anestēzijas iedarbības bezkontakta kontrolei (LR patents LV14444 B, 2012),

– multispektrālai attēlošanai, izmantojot viena RGB attēla datus (patents WO 2012/002787 A1, 2012).

Laboratorijā izstrādātas un klīniski pārbaudītas maketierīces kāju artēriju stenozes diagnostikai, “viedie” apģērbi ar sirdsdarbības bezvadu kontroles sensoriem, ādas autofluorescences fotoizbalēšanas laika mērierīce, ierīce ādas hemoglobīna bezkontakta kartēšanai, ādas rekapilarizācijas laika mērierīce, ierīce dažāda dziļuma ādas asinsvadu pulsāciju vienlaicīgai detektēšanai, uzpirkstenis sirdsdarbības bezvadu kontrolei, ierīce ādas asins pulsāciju bezkontakta reģistrēšanai u.c. biofotonikas ierīces veselības stāvokļa kontrolei. Vairākas no tām jau tiek izmantotas Latvijas slimnīcās.

Pēdējās piecgades galvenie rezultāti publicēti 45 rakstos starptautiski citētos izdevumos un aizsargāti ar 7 patentiem. Vairāk informācijas: www.lanet.lv/~spigulis un www.biofotonika.lu.lv.

Pēdējā atjaunošana 25-10-2012
Powered by Elxis - Open Source CMS