Solídne nádory ako je kolorektálny karcinóm (CRC) sú spojené s agresívnejším fenotypom, pre ktoré je charakteristický vznik hypoxie a acidózy. Hypoxiou indukovaná karbonická anhydráza IX (CAIX) sa významne podieľa na adaptačnom mechanizme nádorových buniek reguláciou pH, čím sa zvyšuje ich prežívanie, invazívnoť a tiež prispieva k imunitnému úniku. CRC je jedným z najčastejších nádorových ochorení spojený s rezistenciou na chemoterapiu. V liečbe CRC sa stále viac dostáva do popredia imunoterapia, založená na inhibícii imunitných kontrolných bodov. Ukazuje sa, že kombinácia štandardnej chemoterapie a imunoterapie zlepšuje prognózu pacientov s CRC. V projekte sa zameriame na zasiahnutie CAIX v 3D ko-kultivačnom modeli pozostávajúcom z nádorových kolorektálnych buniek HCT116wt alebo rezistentnej bunkovej línie HCT116 FUR, stromálnych fibroblastov MRC5 a imunitných buniek PBMC, s cieľom senzitizovať kolorektálne nádorové bunky na podávanú chemoterapiu a imunoterapiu.

Schizofrénia je závažná duševná porucha s vysokou prevalenciou a vážnymi socioekonomickými následkami. Budeme testovať hypotézu, že v animálnom modeli akútneho stresu v skorom postnatálnom období s následným rozvojom príznakov podobných schizofrénii nastávajú v adolescencii neurochemické zmeny v mozgovej štruktúre corpus callosum, a tieto zmeny súvisia so zmenami správania zvierat a s lateralizáciou mozgu. Pre tento účel budeme v corpus callosum sledovať zmeny v génovej expresii bariérových bielkovín podieľajúcich sa na funkcii myelínovej pošvy a hematoencefalickej bariéry. Zistené zmeny, vrátane tých v správaní zvierat a v lateralizácii mozgu, budeme hodnotiť v závislosti od pohlavia. Nové získané poznatky by mohli prispieť k porozumeniu patofyziológie psychotických porúch.

Glutamát predstavuje hlavný excitačný neurotransmiter v mozgu. Jeho koncentrácia v extracelulárnom prostredí je prísne regulovaná prostredníctvom glutamátových transportérov (EAATs). Počas ischémie mozgu sú však mechanizmy zabezpečujúce homeostázu glutamátu výrazne ovplyvnené, čoho výsledkom je jeho nahromadenie v extracelulárnom prostredí, spúšťajúce proces excitotoxicity. Úprava metabolizmu glutamátu predstavuje jeden z kľúčových protektívnych mechanizmov stimulovaných vzdialeným ischemickým kondicionovaním (RIC), ktoré vedú k výraznej redukcii ischemického poškodenia mozgu. RIC zabezpečuje efektívnejšie vychytávanie glutamátu prostredníctvom EAATs, avšak konkrétne mechanizmy modulácie glutamátových transportérov nie sú doposiaľ objasnené.

Výskum poškodenia miechy smeruje predovšetkým k vývoju klinicky akceptovanej terapie zameranej na vylepšenie motorických schopností, avšak strata hybnosti je sprevádzaná aj inými autonómnymi systémovými poruchami. Medzi najzávažnejšie komplikácie, ktoré často vedú k opakovaným hospitalizáciám pacientov a majú veľký negatívny dopad na kvalitu ich života, patrí neurogénna dysfunkcia močového mechúra. Jedným z potenciálnych adeptov farmakologickej intervencie v tejto oblasti je renín angiotenzínový systém, ktorého regulácia na úrovni angiotenzínových receptorov môže prispieť k výraznej redukcii týchto ťažkostí. V predloženom projekte sa, preto zameriavame na komplexnú analýzu mechanizmov ovplyvnených blokovaním angiotenzínových receptorov typu 1, ktoré by mohli prispieť k vylepšeniu mikcie po traume miechy, a to ako na úrovni aferentnej inervácie močového mechúra, tak aj na úrovni kontroly mikcie z vyšších nervových centier.

Ľudský ATAD3A (the ATPase family AAA domain-containing protein 3) je mitochondriálny transmembránový proteín, ktorý sa na organelovej úrovni vo zvýšenej miere nachádza v miestach kontaktu s endoplazmatickým retikulom . Tieto miesta sú známe ako MAMs, membrány spojené s mitochondriami. Ide o multifunkčné platformy, ktoré v bunkách zabezpečujú homeostázu, od syntézy cholesterolu, cez prenosu Ca2 + iónov až po indukciu autofágie a reguláciu tvorby metastáz. Mutácie v ATAD3A géne sú spájané so širokým spektrom klinických prejavov, od perinatálne letálnych foriem až po menej závažné neurodegeneratívne ochorenia, a to v závislosti od typu mutácie. Na bunkách od pacientov (fibroblastoch) so stredne ťažkou formou identifikovaných v našom laboratóriu budeme študovať, ako u nich nájdené mutácie ovplyvňujú funkciu proteínu ATAD3A. Pokúsime sa zistiť, ako mutácie v tomto géne ovplyvňujú interakciu medzi ATAD3A a jeho partnermi. Na základe lokalizácie mutácií v ATAD3A sa zameriame na partnerov nachádzajúcich sa v matrixe mitochondrií (TFAM), v mitochondriálnej membráne (MFN2, AMBRA1, VDAC1) a v endoplazmatickom retikulu (PERK, σ1R ). Pochopenie kľúčovej úlohy ATAD3A pri regulácii mechanizmov súvisiacich s mitochondriami, pochopenie ako mutovaný gén ATAD3A ovplyvňuje homeostázu bunky cez MAMy a jej dôsledky na rôzne choroby, z ATAD3A robia sľubnú oblasť výskumu mitochondriálnych a závažných metabolických ochorení, a tým aj terapeutický cieľ.

Duktálny adenokarcinóm pankreasu (PDAC) je nádorové ochorenie typické agresívnou povahou, výraznou heterogenitou a nízkou účinnosťou terapie. V predkladanom projekte je našim cieľom vývoj komplexného predklinického modelu PDAC, ktorý presnejšie rekapituluje mnohobunkovú štruktúru a fyziologickú funkciu pankreasu, s využitím inovatívnej technológie organ-on-a-chip. Denzná extracelulárna matrix nádorového mikroprostredia PDAC, ktorá je považovaná za hlavnú prekážku v účinnosti systémovej terapie, je vo veľkej miere vylučovaná fibroblastami asociovanými s nádorom (CAFs). Kokultiváciou organoidov derivovaných od pacienta (PDOs) s CAFs v dynamických podmienkach sa pokúsime modelovať histopatologické a molekulárne charakteristiky pôvodného nádoru, čo umožní presnejšie predikovať terapeutickú odpoveď. Na základe poznatkov o úlohe epigenetickej deregulácie v progresii PDAC a v rezistencii na terapiu predpokladáme, že kombinácia epigenetických liečiv s nízkomolekulovými inhibítormi bude synergicky zacielená na kľúčové dráhy zapojené do progresie PDAC. Vysokovýkonná skríningová platforma nám umožní rýchle testovanie účinnosti viacerých tried inhibítorov proti PDAC. Náš výskum má potenciál poskytnúť nové poznatky o patogenéze PDAC a uľahčiť vývoj účinnejších terapeutických stratégií. Vzhľadom na závažné spoločenské, ekonomické a klinické dôsledky PDAC, predkladaný projekt prispieva k snahe zlepšiť neuspokojivý klinický manažment tohto ochorenia.

Ochorenia kardiovaskulárneho systému sú v posledných desaťročiach celosvetovo jednou z najčastejších príčin predčasných úmrtí, tak u mužov, ako aj u žien. Neustále zlepšovanie možností liečby a prevencie týchto ochorení však nemôže napredovať bez dôkladného poznania príčin a mechanizmov, ktoré sa na ich vzniku podieľajú. V súčasnosti čoraz viac dôkazov hovorí o zapojení oxidačného stresu do rozvoja patologických stavov v organizme. Pri viacerých druhoch ochorení, ku ktorým patria tiež ochorenia kardiovaskulárneho systému, boli zaznamenané zvýšené hladiny voľných radikálov. Tie mohli byť primárnou príčinou vzniku ochorenia alebo mohli vzniknúť ako dôsledok rozvoja daného ochorenia v organizme. Poškodenia spojené s oxidačným stresom ďalej prispievajú k progresii ochorení kardiovaskulárneho systému a zhoršovaniu celkového stavu organizmu. V reakcii buniek na zvýšenú hladinu oxidačného stresu preto zohrávajú dôležitú úlohu viaceré obranné bunkové mechanizmy, a to najmä redoxná signalizácia regulovaná transkripčným faktorom Nrf2 a autofágia. Bolo popísané úzke prepojenie medzi týmito dvoma systémami v podmienkach oxidačného stresu a tiež ich úloha pri progresii ochorení vyvolaných oxidačným stresom. Stále však nie sú identifikované všetky proteínové systémy a mechanizmy, ktoré sa podieľajú na regulácii Nrf2 signalizácie a autofágie v podmienkach oxidačného stresu. Zlepšenie poznania mechanizmov podieľajúcich sa na ich ovplyvňovaní pritom môže napomôcť pri terapii alebo prevencii kardiovaskulárnych ochorení. Zdá sa, že pri terapii a prevencii má tiež význam cielená aktivácia redoxnej signalizácie a autofágie. Tu sa javí byť dôležitá úloha prírodných látok s antioxidačnými vlastnosťami ako sú napr. flavonoidy.
Zámerom projektu je preto venovať sa úlohe a vzájomnému prepojeniu Nrf2 signalizácie a autofágie pri patologických stavoch vyvolaných rôznymi typmi poškodenia v bunkovej línii potkaních srdcových buniek H9c2 a v bunkovej línii ľudských kardiomyocytov AC16. Cieľom bude taktiež identifikovať vzťah Nrf2 signalizácie a autofágie s ďalšími regulačnými proteínovými systémami v bunke, ako sú proteínkinázové kaskády (PI3K/Akt, MAP kinázy), proteíny tepelného šoku (Hsp) alebo antioxidačné a detoxifikačné enzýmy. V neposlednom rade bude sledovaný vplyv antioxidačne pôsobiacej látky, kurkumínu, na moduláciu sledovaných vnútrobunkových systémov.

Udržiavanie génovej expresie závisí od regulácie transkripcie RNA katalyzovanej RNA polymerázou II (RNAP II). RNAP II je komplexný enzým zložený z viacerých podjednotiek. Najväčšia podjednotka RNAP II, Rpb1, má charakteristickú C-terminálnu doménu (CTD) pozostávajúcu z viacerých opakovaní konzervovaného heptapeptidu YSPTSPS. Je známe, že aktivita RNAP II priamo súvisí s fosforylačným vzorom heptapeptidových opakovaní v CTD. V súčasnosti sa vie, že niekoľko CTD kináz a fosfatáz je spojených s iniciáciou, produktívnou elongáciou a termináciou transkripcie. V tomto projekte plánujem analyzovať regulačnú úlohu dvoch doposiaľ málo charakterizovaných faktorov, SPBP4H10.16c a Whi2, spojených s malou fosfatázou RNAP II CTD S5 Psr1, pre ich možnú úlohu pri regulácii procesivity RNAP II v kvasinke S. pombe. Lepšie pochopenie toho, ako faktory SPBP4H10.16c a Whi2 modulujú aktivitu Psr1 fosfatázy, by pomohlo objasniť dynamiku regulácie aktivity konkrétnych CTD kináz a fosfatáz, respektíve poodhaliť ako prípadna nerovnováha vo fosforylácii RNAP II CTD v dôsledku dysfunkcie SPBP4H10.16c, Whi2 a Psr1 ovplyvňuje génovú expresiu.

Rakovina je na Slovensku každoročne diagnostikovaná u viac ako 40-tisíc pacientov. Spomedzi onkologických ochorení sú štvrtým najčatejším ochorením hematologické malignity (HM). HM spôsobujú zhubné nádorové ochorenia krvi a krvotvorných orgánov ako sú leukémie, myelodysplastické syndrómy, alebo imunoproliferačné ochorenia. Pacienti s HM častokrát trpia imunodeficienciami, ktoré narušujú funkciu jednej alebo viacerých zložiek imunitného systému. Veľké riziko v tomto ohľade predstavujú predovšetkým vírusové infekcie. U imunodeficitných jedincov sa javia ako ideálni kandidáti z plejády vírusov na hlbšie štúdium herpetické vírusy, nakoľko majú unikátnu schopnosť nebadane modulovať imunitnú odpoveď u hostiteľa. Charakteristickou črtou herpesvírusov je latentná infekcia, ktorá v organizme doživotne pretváva po primárnej infekcii. Vo väčine prípadov je infekcia asymptomatická, avšak u imunokompromitovaných jedincov (onkologickí pacienti, HIV pozitívni pacienti alebo po transplantácií orgánov) sa môžu herpetické vírusy reaktivovať a spôsobovať závažné zdravotné komplikácie. Herpesvírusy sú asociované so širokou paletou ochorení počnúc od ľahkých infekcií ústnej dutiny až po život ohrozujúce ochorenia nervovej sústavy, urogenitálneho traktu, neonatálnej straty zraku a sluchu, ako aj závažných infekcií kože. Predložený projekt sa zameriava na diferenciálnu diagnostiku nešpecificky identifikovateľných herpesvírusov vo vzorkách pacientov s HM na Slovensku. Predmetný výskum je unikátny nakoľko je na našom území prvý svojho druhu. Prehĺbenie poznatkov v danej problematike má potenciál pri etablovaní nových diagnostických metód v manažmente herpetických ochorení nielen u pacientov s HM, ale aj pri diagnostike ďalších ochorení asociovaných s herpesvírusmi, ktoré doposiaľ v laboratóriách na Slovensku neboli rutinne vykonávané. Navrhovaný projekt vychádza z aktuálnej potreby v klinickej praxi a jeho výsledky budú ďalej využité ako pilotná štúdia k ďalším projektom.

Obezita je ochorenie charakterizované nadmerným hromadením telesného tuku, ktoré zvyčajne vzniká v dôsledku kombinácie genetických, environmentálnych a behaviorálnych faktorov. Prevalencia obezity v posledných desaťročiach neustále rastie a predstavuje vážny celosvetový zdravotný problém. V súčasnosti je zvýšenie metabolickej aktivity tukového tkaniva považované za jednu z najsľubnejších stratégií boja proti obezite. V našom projekte využívame jedinečný prístup, v ktorom spájame lipidomickú a transkriptomickú analýzu ľudského tukového tkaniva s bioinformatickou predikciou, na odhalenie potenciálnych kandidátov zapojených do kontroly metabolickej aktivity tukových buniek. Táto inovatívna metodológia nám umožňuje identifikovať molekuly s potenciálom modulovať aktiváciu hnedých a hnednutie bielych adipocytov. Hlavným cieľom tohto projektu je objasniť úlohu identifikovaných kandidátov, Fosfatidylserín syntáz, v regulácii aktivity hnedých adipocytov, hnednutia bielych adipocytov a odhaliť ich vplyv na subcelulárnu distribúciu fosfolipidov vo vzťahu k mitochondriálnej bioenergetike. Na dosiahnutie týchto cieľov budem využívať funkčné štúdie na ľudských a myších hnedých a bielych adipocytoch, merať expresiu termogénnych génov a proteínov, kvantifikovať lipolytickú aktivitu, akumuláciu lipidov a termogenézu, analyzovať subcelulárnu distribúciu fosfolipidov pomocou lipidomickej analýzy, a merať mitochondriálnu bioenergetiku. Kombinácia mojej expertízy v oblasti metabolizmu lipidov a bohatých skúseností nášho laboratória s výskumom hnedého tuku, predisponuje tento projekt k odhaleniu nového konceptu aktivácie tukového tkaniva.

Testikulárne nádory zo zárodočných buniek (TGCTs) predstavujú jednu z najlepšie liečiteľných malignít chemoterapiou na báze cisplatiny (CDDP). Predpokladá sa, že táto výnimočná liečiteľnosť je spôsobená zníženou kapacitou opravy DNA v zárodočných bunkách a zriedkavo mutovaným génom TP53, ktorý zodpovedá za adekvátnu signálnu transdukciu apoptózy. Približne 5 % pacientov s týmto ochorením však zomiera v dôsledku chemorezistencie na konvenčnú liečbu a pre týchto pacientov v súčasnosti neexistuje terapeutická alternatíva. Keďže TGCTs sú najčastejším malígnym ochorením postihujúcim mladých mužov, ich chemorezistencia predstavuje akútny problém.
Je dokázané, že medzi primárne farmakologické ciele CDDP patrí DNA, kde indukuje viacero rôznych poškodení. Existujú tiež predpoklady, že CDDP môže vyvolávať poškodenie DNA aj sekundárne, čo len rozširuje škálu typov poškodení, ktoré môže spôsobiť. Zvýšená kapacita opravy DNA sa pokladá za jeden z hlavných mechanizmov chemorezistencie nádorových buniek. Menej diskutovaná je však skutočnosť, že k rezistencii môže prispievať tiež zvýšená tolerancia poškodenia DNA prostredníctvom transléznej syntézy DNA (TLS), pričom tento mechanizmus doposiaľ v TGCTs preštudovaný nebol. Nedávna štúdia odhalila, že nádory pacientov s TGCTs rezistentných voči chemoterapii na báze CDDP majú často amplifikáciu krátkeho ramienka chromozómu tri, v ktorej sa okrem iného nachádza aj gén RAD18. Tento gén je kľúčovým regulátorom prepínania z normálnej replikácie DNA na TLS. Naše predbežné dáta naznačujú, že bunkové línie TGCTs rezistentné voči CDDP majú v porovnaní s citlivými bunkovými líniami zvýšenú expresiu génu RAD18, ako aj iných génov faktorov TLS. Zámerom predkladaného projektu je preto preveriť, či inhibícia TLS dokáže senzibilizovať rezistentné bunkové línie TGCTs voči CDDP. Ak by sa nám to podarilo potvrdiť, projekt by prispel k hlbšiemu porozumeniu mechanizmov chemorezistencie TGCTs a otvoril dvere skúmaniu nových terapeutických stratégií pre rezistentných pacientov.

Rakovina pľúc bola v roku 2020 podľa medzinárodných dát z Globocan najčastejšou príčinou úmrtia vo svete (až 1,80 milióna). Incidencia tohto ochorenia obsadila u mužov prvé miesto, u žien druhé. V súčasnosti medzi najbežnejšie liečebné stratégie rakoviny pľúc patrí chirurgický zákrok, chemoterapia, rádioterapia a kombinácie týchto liečebných postupov. Od roku 1965, kedy Rosenberg a kol. objavili prvý komplex na báze platiny, sa deriváty platiny úspešne používajú ako protinádorové liečivá. Nedostatok selektivity voči nádorovým bunkám spôsobuje mnohopočetné vedľajšie účinky a narastajúca rezistencia vyžadujú ďalší výskum a hľadanie nových liečiv. Nové liečivá na báze kovu ako je zlato, ruténium, paládium či meď priťahujú posledné roky čoraz väčšiu pozornosť. V predkladanom projekte sa chceme zamerať na biologickú a protinádorovú aktivitu vybraného meďnatého komplexu.

Ľudský mozog integruje veľké množstvo informácií o našom svete do organizovaných sémantických reprezentácií tvoriacich poznatkový základ nášho chápania a myslenia o objektoch a udalostiach v našom prostredí. Dôležitou charakteristikou nášho kognitívneho systému je schopnosť flexibilne vyberať z množstva poznatkov iba tie, ktoré vyhovujú súčasným kontextovým požiadavkám, čo nám umožňuje uspôsobovať naše myslenie neustále meniacim sa podmienkam. Kľúčovú úlohu v tejto schopnosti zohráva mechanizmus inhibičnej kontroly, ktorý potláča interferujúce, kontextovo nevhodné poznatky tak, aby naše myslenie sledovalo iba aktuálne situačné požiadavky. Súčasné nálezy ukazujú, že na funkčnosť tohto mechanizmu vplývajú katecholamíny (dopamín a noradrenalín). Tieto pohľady naznačujú, že odchýlenia od optimálnej katecholaminergnej signalizácie narúšajú inhibičnú kontrolu, znižujúc schopnosť odlíšiť relevantné poznatky od irelevantných, čo vedie k aberantným prejavom myslenia a správania symptomatickým pre rôzne neuropsychiatrické ochorenia. V tomto projekte plánujeme testovať tieto pohľady vyvinutím novej behaviorálnej metódy umožňujúcej postihovať schopnosť sledovať kontextové požiadavky pod vplyvom sémantickej interferencie rôznej úrovne. Následne plánujeme použiť túto metódu v kombinácii s fyziologickými mierami dopaminergnej (frekvencia spontánneho žmurkania) a noradrenergnej (zmeny veľkosti zrenice) aktivity, aby sme detailne zhodnotili, ako tieto systémy ovplyvňujú našu schopnosť potlačiť sémantickú interferenciu rôznej sily. Navrhovaný projekt môže významne posunúť naše chápanie adaptívnych kognitívnych procesov s vysokou klinickou relevanciou, najmä vo vzťahu k pacientom trpiacich deficitmi v oblasti pamäti a kontroly myslenia.

Akútne poškodenie centrálnej nervovej sústavy, ako napr. traumatické poranenie mozgu (TBI, Traumatic Brain Injury), predstavuje celosvetovo závažný medicínsky a socio-ekonomický problém. Obmedzená schopnosť neuroregenerácie je hlavným problémom pri liečbe TBI. Akútne poškodenia mozgu narúšajú nervové spojenia a majú dopad na psychomotorické funkcie jedinca. Úspešná regenerácia tkaniva vyžaduje adekvátnu liečbu všetkých súvisiacich patologických stavov. Akékoľvek potenciálne liečivo musí prejsť cez hematoencefalickú bariéru (BBB). Navrhujeme aplikáciu rastového faktora odvodeného z mozgu (BDNF, Brain Derived Growth Factor) na miesto poškodenia, ako možný liečebný postup, kvôli jeho úlohe pri podpore prežívania a rastu neurónov. Na prekonanie BBB navrhujeme použitie nových polymérnych nanočastíc, ako nosičov aplikovanej látky. Využitie nanomedicíny pri liečbe neurodegeneratívnych poškodení predstavuje novú sľubnú cestu s potenciálom zvýšiť kvalitu života pacientov s TBI.

Mor včelieho plodu je celosvetovo rozšírené infekčné ochorenie, ktoré spôsobuje grampozitívna baktéria Paenibacillus larvae. Na včelstvá má likvidačné účinky s následnými ekonomickými dopadmi. Cieľom projektu je analýza možností ochrany včiel prostredníctvom prírodných látok. Na základe výsledkov vedeckých štúdií budú zakúpené komerčne pripravené štandardizované extrakty z rastlín a húb s prirodzeným antimikrobiálnym účinkom a otestovaná ich účinnosť na P. larvae a jeho spóry. Následne budú vybrané a samostatne otestované komerčne dostupné zložky extraktov, u ktorých je predpokladaný inhibičný resp. bakteriocídny účinok na P. larvae. Bude stanovená minimálna inhibičná koncentrácia extraktov a účinných látok a tiež ich pôsobenie na baktérie prirodzeného mikrobiómu tráviaceho traktu včiel. Za účelom overenia bezpečnosti budú extrakty a vybrané látky s najlepším účinkom podrobené akútnemu orálnemu testu priamo na včelách.

V súčasnosti je hlavným predmetom záujmu vývoj účinných protirakovinových činidiel založený na prírodných produktoch. Mnohé aktívne fytochemikálie sa v klinických štúdiách už dlhú dobu používajú samostatne alebo v spojení s bežne používanými chemoterapeutikami. Viaceré štúdie boli zamerané na využitie schopnosti fytochemikálií potlačiť fenotyp mnohonásobnej rezistencie (MDR) rakovinových buniek, ktorý výrazným spôsobom komplikuje antineoplastickú terapiu. Izotiokyanáty (ITC) sú produktami enzymatickej hydrolýzy glukozinolátov prítomných v rastlinách čeľade Brassicacceae. Viaccieľová protirakovinová aktivita ITC je asociovaná s moduláciou aktivity enzýmov I a II fázy detoxifikácie xenobiotík, s inhibíciou prežívania, proliferácie, moduláciou bunkového cyklu a/alebo aktiváciou apoptózy, resp. iného typu bunkovej smrti. Väčšina syntetických derivátov ITC vykazuje porovnateľné, resp. efektívnejšie farmakologické účinky v porovnaní s ich prírodnými formami, preto sa v predloženom projekte zameriam na schopnosť syntetických halogénderivátov ITC modulovať bunkové procesy v leukemických bunkách aj s ohľadom na ich MDR fenotyp.

V súčasnosti kone nachádzajú svoje uplatnenie v kultúrno-športovej oblasti, lesníctve, polícií, ale aj v liečbe ľudí v oblasti hipoterapie. Významný chovateľský a ekonomický problém u koní predstavujú bakteriálne kožné infekcie. Z tohto dôvodu je zámerom tohto projektu izolácia a charakterizácia mikrobioty kože u koní so zameraním na rod Staphylococcus. Keďže sa stafylokoky ako oportúnne patogény mnohokrát podieľajú na vzniku dermatologických ochorení, cieľom tohto projektu bude analyzovať vlastnosti u získaných stafylokokov. Zmapovanie rezistencie na antibiotiká poskytne informáciu dôležitú pri stanovení priorít v riešení súčasnej antibiotickej krízy. Testovanie ďalších vlastností ako je tvorba biofilmu, toxínov či ďalších faktorov virulencie odhalí do akej miery sa stafylokoky môžu podieľať pri patologických procesoch v prípade kožných infekcií u koní resp. slúžiť ako rezervoár génov pre ich transfer. Dôkladné poznanie mikrobiálnej populácie je základom pre vývoj nových terapeutických prostriedkov bez použitia antibiotík.

Polymérne hydrogély v rôznej forme a stabilizované rôznymi mechanizmami sú dôležitou skupinou polymérnych biomateriálov klinicky využívaných v rôznych biomedicínksych aplikáciách. Cieľom tohto projektu je vývoj viaczložkových hydrogélových mikrokapsúl na báze alginátu stabilizovaných polyelektrolytovou komplexáciou s cieľom ich využitia pre enkapsuláciu buniek. Projekt je konkrétne zameraný na mikrokapsuly stabilizované prostredníctvom elektrostatických interakcií medzi polyaniónmi alginátom sodným (SA) a sodným sulfátom celulózy (SCS), a novo syntetizovanými polykatiónmi na báze guanidínu s rôznou chemickou štruktúrou, molárnou hmotnosťou, mierou hydrofóbnych interakcií, a citlivosťou voči prítomnosti malých iónov. Výhodou polymérov obsahujúcich guanidínové funkčné skupiny sú ich nezvyčajne silné interakcie s polyaniónmi, vrátane polyaniónov SA a SCS tvoriacich mikrokapsuly. Cieľom projektu je pochopiť ako vlastnosti guanidínových polymérov a podmienky prípravy ovplyvňujú vlastnosti mikrokapsúl až po in vitro podmienky, s víziou in vivo testovania. Výstupy tohto projektu prispejú k pochopeniu mechanizmov vzniku mikrokapsúl a k návrhu mikrokapsúl vhodných pre enkapsuláciu a imunoprotekciu transplantovaných buniek pre ich dlhodobé prežívanie a fungovanie.

Prezentovaný projekt má za cieľ systematicky syntetizovať a štruktúrne analyzovať zlúčeniny v rámci systému MF–ScF3 (M = Li, Na, K, Rb, Cs a NH4), so všeobecným zložením MxScyFz. Ako primárna metóda bude využitá hydrotermálna syntéza v autoklávoch s Teflonovým výstelkom. Hlavným cieľom projektu je vytvoriť komplexné štúdium pre syntézu zlúčenín v tomto systéme, s osobitným dôrazom na monitorovanie a optimalizáciu faktorov ovplyvňujúcich syntézu a vlastnosti konečného produktu. Projekt sa zameria na prípravu multifunkčných produktov, s konkrétnym záujmom o dosiahnutie tepelne indukovanej fázovej premeny vo vyrobených materiáloch. Úspešné dokončenie projektu poskytne potenciálne aplikácie do budúcnosti vrátane dopovania nových materiálov konkrétnymi fluoridmi lantanoidov, umožňujúce analýzu ich luminiscenčných a optických vlastností. V budúcnosti by mohla byť rozvinutá syntéza rozšírená aj na syntézu ternárnych fluoridov iných lantanoidov. Preskúmanie metód hydrotermálnej syntézy a porovnanie s tradičnými podmienkami syntéz v tuhej fáze pridáva nový rozmer projektu, poskytujúc príležitosť objaviť nové zlúčeniny so špecifickými štruktúrami a vlastnosťami.

Kliešte sú krv cicajúce článkonožce schopné prenášať rôzne patogény. Ich životný cyklus pozostáva z období na hostiteľovi a často dlhých období mimo hostiteľa, kedy sú schopné prežiť v extrémnych podmienkach. Zadržiavanie vody v období medzi cicaním a nadmerná exkrécia počas cicania na hostiteľovi si vyžadujú komplexnú a striktnú osmoreguláciu. Hlavné osmoregulačné orgány (slinné žľazy, zadné črevo a Malpigiho tubuly) sú u kliešťov regulované neuropeptidmi produkovanými neurónmi centrálnej nervovej sústavy, alebo endokrinnými bunkami. V tejto práci sa zameriavame na vybraný neuropeptid, ktorý je u hmyzu hlavným regulátorom vodného režimu. Našou hlavnou ambíciou je odhalenie spôsobu signalizácie tohto neutopeptidu u tvrdého kliešťa Ixodes ricinus. V tejto snahe sa zameriame na lokalizáciu jeho expresie, identifikáciu jeho receptorov a stanovenie ich tkanivovo-, štádiovo- a pohlavne-špecifickej expresie. Výsledky tohto projektu by mohli viesť k identifikácii nového osmoregulačného neuropeptidu u I. ricinus, a zároveň slúžiť ako základ pre budúce štúdie homeostázy vody u kliešťov.

Xyloglukánendotransglykozylázy (XET) je možné považovať za najvýznamnejšie enzýmy zúčastňujúce sa reštrukturalizácie rastlinnej bunkovej steny. V minulosti sa predpokladalo, že XET majú schopnosť štiepiť a prenášať fragmenty xyloglukánu len na identické molekuly (špecifické XET) avšak v posledných rokoch boli identifikované formy so schopnosťou prenášať xyloglukánové fragmenty na široké spektrum štrukturálne odlišných neutrálnych oligosacharidov ako aj na fragmeny pektínu (nešpecifické XET). V súčastnosti je jedinou XET so známou terciálnou štruktúrou špecifická PttXET16-34, pričom teoretické štúdie poukázali na nevyhnutnosť kryštalizácie nešpecifickej XET. Tento projekt je zameraný na purifikáciu a následnú optimalizáciu kryštalizačných podmienok nešpecifickej HvXET3. Stanovenie tejto štruktúry by pomohlo objasniť rozdiely medzi špecificikými a nešpecifickými XET a prispieť tým k vedomostiam o úlohe bunkových stenien vo fyziologických procesoch prebiehajúcich v rastlinách.

Chemoterapia sa v súčasnosti považuje za najúčinnejšiu modalitu na liečbu rôznych typov nádorových ochorení. Závažnou prekážkou úspešnej liečby rakoviny je vývoj mnohonásobnej rezistencie (Multidrug Resistance, MDR) voči širokému spektru štrukturálne a funkčne odlišných xenobiotík. MDR je často spojená s nadmernou expresiou P-glykoproteínu (P-gp), ktorý eliminuje chemoterapeutiká z vnútrobunkového do mimobunkového priestoru neoplastickej bunky, čo obvykle vedie k zlyhaniu liečby alebo k recidíve ochorenia. Snahou vedeckej komunity je vývoj bezpečnej stratégie na prekonanie, resp. predchádzanie MDR sprostredkovanej P-gp a zlepšenie miery prežitia onkologických pacientov. Nádejnou možnosťou sa ukazuje využitie izotiokyanátov (ITC), biologicky aktívnych produktov glukozinolátov, pochádzajúcich predovšetkým z rastlín z čeľade Brassicaceae. Lipofilný charakter a elektrofilná povaha ITC im zaisťuje rýchlu absorpciu a vysokú biologickú dostupnosť, vďaka čomu dokážu uplatniť svoje farmakologické benefity súvisiace s protizápalovou, antioxidačnou, antimikrobiálnou, kardio- a neuroprotektívnou, ako aj chemopreventívnou aktivitou týchto látok. Cytotoxický účinok vyšších koncentrácií alifatických ITC - sulforafanu (SFN) a alylizotiokyanátu (AITC) na myšie leukemické bunky, ktorý sa prejavil indukciou autofágie, resp. apoptózy, a to aj v prípade, že bunky vykazovali MDR fenotyp, sme potvrdili aj v našom laboratóriu. Súčasné výskumy poukazujú na možnosť použitia ITC ako kombinovanej liečby v spojení s klinicky používanými antineoplastickými látkami, ktorá okrem zníženia vedľajších účinkov a zlepšenia účinnosti chemoterapeutík môže viesť k prekonaniu chemorezistencie. V súvislosti s touto myšlienkou sa v predloženom projekte zameriam na sledovanie možného využitia dvoch ITC (alifatického sulforafanu (SFN) a aromatického benzylizotiokyanátu (BITC)) ako podporných látok pri potencovaní cytotoxického účinku cisplatiny (CisPt), na ktorú bunky s MDR fenotypom založeným na nadexpresii efluxnej membránovej pumpy P-gp vykazujú nižšiu citlivosť, hoci CisPt nie je substrátom tohto transportéra.

Predkladaný projekt je zameraný na prípravu nanokompozitného materiálu na báze ílového minerálu – saponitu a fotosenzibilizátora – xanténového farbiva s cieľom zvýšiť účinnosť pripraveného hybridného materiálu proti mikrobiálnym biofilmom. Hybridné materiály budú pripravené najprv vo forme koloidnej disperzie a následne sa z nich pripravia tenké filmy nanesené na polymérnej matrici. Pripravené koloidné disperzie sa budú charakterizovať fyzikálno-chemickými metódami, ako je absorpčná a fluorescenčná spektroskopia. Hybridné filmy nanesené na polymérnej matrici sa budú charakterizovať pomocou röntgenovej difrakčnej analýzy a infračervenej spektroskopie. Nakoniec sa budú testovať antimikrobiálne vlastnosti pripravených nanokompozitných materiálov.

V dnešnej dobe sa medicínska diagnostika stáva stále presnejšou a efektívnejšou v identifikácii a monitorovaní rôznych patologických stavov. Napriek tomu, že existuje množstvo uznávaných metód na detekciu proteínov spojených s rôznymi typmi rakoviny, vkladáme snahu a úsilie do hľadania inovatívneho prístupu, ktorý prekonáva súčasné obmedzenia a prináša nové možnosti do klinickej praxe.
Našim cieľom je vyvinúť nový spôsob detekcie prostatického špecifického antigénu (PSA), bežne používaného pri diagnostike rakoviny prostaty. V tomto projekte plánujeme kombinovať magnetickú separáciu a prenos fluorescenčnej alebo Försterovej rezonančnej energie (FRET detekciu), čo prináša nové možnosti v diagnostike rakoviny a má množstvo výhod oproti tradičným metódam. Rovnako v tomto projekte bude snaha aby navrhovaná technológia bola analogicky prenesená aj na detekciu exozómov produkovaných bunkami prostaty. Takýto formát budeme pripravovať v ELISA formáte. Jednou z hlavných výhod kombinácie metód je vysoká presnosť a citlivosť. Vďaka magnetickej separácii izolujeme cieľový proteín z biologickej matrice selektívne, čo minimalizuje interferenciu s inými zložkami vzorky. Táto väčšia špecificita vedie k presnejším a spoľahlivejším výsledkom, čo je kľúčové pre diagnostiku a monitorovanie onkologických ochorení.

Od 50. rokov 20. storočia sa do životného prostredia uvoľnilo značné množstvo per- a polyfluóralkylových látok (PFAS), bežne označovaných ako „večné chemikálie“, čo vedie k značnej kontaminácii pôdy, povrchových vôd a zdrojov podzemnej vody. K expozícií PFAS dochádza pravidelne u ľudí, zvierat a životného prostredia prostredníctvom rôznych tokov, ako sú potraviny, voda, spotrebné produkty a odpad výrobného priemyslu. PFAS zahŕňa širokú kategóriu syntetických organických fluórovaných zlúčenín s rôznymi chemickými štruktúrami. Ich pretrvávajúca povaha, toxicita pre živé organizmy, sklon k bioakumulácii a negatívne vplyvy na zdravie a ekosystémy viedli k tomu, že ich regulačné orgány klasifikovali ako „najvyššie prioritné znečisťujúce látky“. Aj keď existuje niekoľko fyzikálno-chemických metód na ošetrenie PFAS, tieto metódy sú vysoko nákladné, energeticky náročné a dochádza k neúplnej mineralizácii (neschopnosti prerušiť väzbu C\F). V dôsledku toho rastie záujem o mikrobiálnu degradáciu a enzymatickú úpravu PFAS, pretože predstavuje komplexnejšiu, nákladovo efektívnejšiu, udržateľnú a ekologickejšiu alternatívu. V predkladanom projekte by som chcela rozvíjať stratégie biodegradácie PFAS využitím mikroorganizmov a ich enzymatických schopností. Mikroorganizmy budú izolované z priemyselných (charakterizovaných vysokou koncentrácioa PFAS) a komunálnych čističiek odpadových vôd. Hlavným cieľom projektu je kombinácia mikrobiologických metód (kultivácia a selekcia mikroorganizmov) s molekulárnymi (vysokovýkonné sekvenovanie), za účelom zvýšenia poznatkov o biodegradácii PFAS, ktoré následne umožnia vývoj prístupov zameraných na ich biodegradáciu / bioremediáciu.

Parazitické gastrointestinálne nematódy (GIN) u prežúvavcov ovplyvňujú nielen množstvo faktorov súvisiacich s účinnosťou a využívaním krmiva, ale zároveň aj prispievajú k zvýšenej intenzite emisií skleníkových plynov (GHG), hlavne metánu. Projekt rieši vplyv lokálne dostupných agro-priemyselných vedľajších produktov, akými sú usadeniny mletej výberovej kávy bohaté na polyfenoly, použitých ako kŕmne aditíva u jahniat s endoparazitózou. Cieľom projektu bude zistiť do akej miery suplementácia krmiva ovplyvní bachorovú mikrobiálnu fermentáciu, metanogenézu a imunologické parametre jahniat zaťažených GIN. Získanie nových informácií o potenciálnom využití týchto netradičných agro-priemyselných vedľajších produktov by mohlo slúžiť ako príklad obehového hospodárstva s nižšou závislosťou od chemických vstupov a lepším využívaním miestne dostupných zdrojov polyfenolov v kontexte agroekologického prístupu živočíšnej výroby.

Projekt je zameraný na prípravu translucentných luminiscenčných keramických materiálov v systéme Mg-Al-O-N vrátane tuhého roztoku MgAlON so štruktúrou spinelu, na ktorých budú pripravené TiO2 nanorúroky s cieľom ich aplikácie na fotokatalytické čistenie odpadových vôd. V rámci projektu budú študované viaceré zloženia spinelu MgAlON ako aj vplyvu dopantov z radu lantanoidov a ich množstva na luminiscenčné vlastnosti spinelu. TiO2 nanorúrky budú pripravené anodickou oxidáciou Ti vrstvy nanesenej na povrch spinelu. Absorbčné spektrum TiO2 nanorúrok bude rozšírené do oblasti viditeľného svetla dopovaním dusíkom s cieľom zvýšiť fotokatalytickú aktivitu nanorúrok. V záverečnej časti projektu bude stanovená fotokatalytická aktivita nanorúrok na degradácii herbicídneho polutanta Picloram.

Diglykozidázy (β-akuminozidázy, β-primeverozidázy, β-vicianozidázy, β-rutinozidázy, β-robinobiozidázy) patria do skupiny glykozylhydroláz, hydrolyzujúcich v jednom kroku prírodné diglykozidy za tvorby voľného aglykónu a intaktného disacharidu. Nachádzajú veľký aplikačný potenciál v biokatalýze - v syntéze štruktúrovaných oligoglykozidov a prekurzorov farmakologicky zaujímavých látok bez rizika tvorby izomérnych zmesí. Ich širšiemu využitiu však bráni obmedzený počet dostupných enzýmov. Projekt stavia na doterajších skúsenostiach laboratória so skríningom diglykozidáz v rastlinných materiáloch a hrubých enzýmových preparátoch s využitím syntetických a prírodných substrátov. Hlavným zámerom je izolácia a charakterizácia doteraz bližšie neskúmaných diglykozidáz (akuminozidáza a primeverozidáza z Penicillium multicolor, robinobiozidáza z rešetliaka počistivého a krušiny jelšovej, vicianozidáza z kuklíka mestského), porovnanie ich katalytických a biochemických vlastností so známymi diglykozidázami a využitie všetkých získaných enzýmov v preparatívnych syntézach. Cieľovými syntetickými modelmi budú diglykozidy s potenciálnymi biologickými a senzorickými vlastnosťami.

Neustály nárast multirezistentných mikroorganizmov predstavuje celosvetovú hrozbu. Preto je potrebné hľadať nové antimikrobiálne látky účinné najmä voči rôznym rezistentným patogénom. V posledných rokoch sa výskum zameriava na prípravu a štúdium antimikrobiálnych polysacharidov, ktoré predstavujú vhodnú alternatívu voči doposiaľ používaným látkam, nakoľko sú biodegradovateľné a biokompatibilné. Máloktorý polysacharid má vo svojom natívnom stave antimikrobiálny účinok, preto je populárna chemická modifikácia, ktorá spočíva v naviazaní skupín s permanentným kladným nábojom na reťazec polysacharidu. Čím vyššia je hustota pozitívneho náboja, tým je daný polysacharid antimikrobiálne účinnejší, avšak aj toxickejší pre cicavčie bunky. Preto je potrebné nájsť vhodný pomer hustoty náboja, veľkosti a štruktúry polysacharidu s čo najlepšími antimikrobiálnymi vlastnosťami a zároveň čo najnižšou cytotoxicitou. Okrem toho, nie je zatiaľ známy ani presný mechanizmus antimikrobiálneho účinku týchto molekúl. Predpokladá sa, že dochádza buď k narušeniu integrity bunkovej steny vplyvom kladného náboja, alebo obaleniu bunky polysacharidom. Cieľom tohto projektu je nájsť vhodný pomer hustoty náboja, veľkosti a štruktúry polysacharidu s čo najlepšími antimikrobiálnymi vlastnosťami a zároveň čo najnižšou cytotoxicitou a tiež bližšie preštudovať mechanizmus antimikrobiálneho účinku katiónových polysacharidov.

Počas svojho životného cyklu sú rastliny vystavené mnohým biotickým a abiotickým stresovým faktorom. Salinita pôdy je jedným z hlavných abiotických stresov, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú rast a produkciu plodín. Pri snahe znížiť nepriaznivé účinky zasolenia na rastliny sa využíva mnoho stratégií ako genetické modifikácie, aplikácia benefičných elementov alebo inokulácia prospešných baktérií podporujúcich rast rastlín. Endofytické baktérie sú skupinou mikroorganizmov, ktoré žijú vo vnútorných rastlinných pletivách. Bolo preukázané, že endofyty napomáhajú rastlinám zvládať stres prostredníctvom viacerých mechanizmov. Nie je však známe, k akým zmenám v zložení rastlinnej mikrobiálnej komunity dochádza vplyvom zvýšenej koncentrácie soli v pôde. Cieľom predkladaného projektu bude pomocou sekvenovania novej generácie sledovať zmeny v zastúpení endofytických baktérií pri zvyšujúcej sa koncentrácii soli. Objektom skúmania budú dve odrody láskavca (Amaranthus spp.), ktorý sa v posledných rokoch považuje za perspektívnu pseudoobilninu pre svoju vysokú nutričnú a funkčnú hodnotu. Očakávaným prínosom projektu budú poznatky o zmenách v diverzite bakteriálnych spoločenstiev v odrodách láskavca s odlišnou citlivosťou na prítomnosť vyššej koncentrácie soli, a možnosti využitia halotolerantných druhov baktérií pri indukovanej rezistencii a podpore rastlín v odolávaní voči stresu zo zasolenia.

Juniperus communis L. je stále zelený ihličnatý ker, ktorý spolu s ďalšími zástupcami jeho rodu boli oddávna využívaní v tradičnej medicíne, gastronómii, farmaceutike a alkoholických nápojoch, pre ich obsah biologicky aktívnych zlúčenín. Exozómy sú nano-sized vesikulárne fosfolipidové častice bežne vylučované z eukaryotických buniek do extracelulárneho priestoru a v súčastnosti prebieha rozsiahly výskum pre ich potenciálne terapeutické a diagnostické účely. Exozómovo podobné častice odvodené z rastlín (PDENs) sú významné z hľadiska ich nákladu, pretože obsahujé DNA, RNA, lipidy a proteíny, ktoré sú neskôr uvoľnené do extracelulárnej matrix ako forma bunkovej komunikácie a majú potenciál dodávať nano-bioaktívne zlúčeniny do ľudského tela. Cieľom môjho projektu je optimalizovať izoláciu PDENs zo zrelých plodov Juniperus communis L., a ako prvý charakterizovať proteóm izolovaných PDENs z Juniperus communis L. Potenciál použitia PDENs je významný naše výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu pôsobenia PDENs a exozómov v organizmoch.
Kľúčové slová: Juniperus communis L, exozómy, PDENs, Proteomika, LC-MS/MS

Aklimácia je jedným z mechanizmov podieľajúcich sa na schopnosti drevín vyrovnať sa so zmenou ich prirodzených environmentálnych podmienok a tým zabezpečiť dostatočnú životaschopnosť populácie aj v zhoršených podmienkach prostredia. Projekt bude orientovaný na analýzy a hodnotenie variability fotosyntetických a rastových znakov u Fagus sylvatica, vysadeného na 5 lokalitách s rôznymi klimatickými podmienkami a pôdnymi pomermi. Prístup merania rozdielov v rámci druhu medzi lokalitami s využitím novovysadených drevín v juvenilnom štádiu vylúči možné odlišnosti spôsobené adaptáciou jedincov na prostredie v mieste pôvodu. Na základe skúmania variability fyziologických znakov bude možné posúdiť mieru aklimácie a adaptívneho potenciálu daného druhu dreviny pri prispôsobovaní sa podmienkam konkrétnej lokality. Takisto sa projekt pokúsi dať odpoveď na to, ktorý environmentálny faktor je prevládajúcim pôvodcom daných zmien a na akej úrovni dané zmeny už prebehli. Výsledky významnou mierou prispejú k výskumu a vývoju predikčných modelov, ktoré môžu byť využité pri adaptívnom lesnom manažmente v podmienkach meniacej sa klímy.

Klieštik včelí (Varroa destructor) je ektoparazitický roztoč živiaci sa hemolymfou včiel, ktorý je zároveň vektorom viacerých infekčných ochorení. V súčasnosti patrí medzi najnebezpečnejších škodcov včely medonosnej (Apis melifera), pričom zamorenie včelstiev klieštikom spôsobuje ich rozsiahle úhyny po celom svete. Cieľom predkladaného projektu je po prvýkrát determinovať genetickú štruktúru a frekvenciu mitochondriálnych haplotypov V. destructor parazitujúceho na včele medonosnej na území Slovenska. Získané údaje budú porovnané s dostupnými informáciami o genetickej skladbe populácii klieštika z Európy, Ázie, Severnej a Južnej Ameriky a odhalia populačno-genetickú štruktúru tohto ekonomicky významného druhu roztočov. Okrem toho môžu predstavovať základ pre budúci vývoj nových stratégií kontroly klieštika na Slovensku.

Trend zdravého životného štýlu celosvetovo rastie a prenáša sa aj do živočíšnej výroby, nakoľko ľudia uprednostňujú živočíšne produkty od zvierat z bio chovov. Živočíšna výroba musí čeliť množstvu ochorení, vrátane parazitárnych, ktoré sú v súčasnosti eliminované takmer výlučne syntetickými antihelmintikami. Rastliny majú svoje nezastupiteľné miesto v tradičnej ľudovej medicíne na celom svete v liečbe ochorení ľudí aj zvierat a ich terapeutické účinky sú známe už storočia. Liečivá schopnosť rastlín je zabezpečená najmä obsahom bioaktívnych látok a sekundárnych rastlinných metabolitov, ktorým sú pripisované najmä pozitívne imunomodulačné a antioxidačné vlastnosti. Preukázateľne však dokážu pôsobiť aj priamo proti rôznym parazitárnym štádiám – poškodením ich životne dôležitých štruktúr. Navrhovaný projekt sa zamierava na pozorovanie ultraštruktúrnych zmien u parazitov exponovaných in vivo a in vitro pôsobeniu rastlín ako alternatívnych antihelmintík. Podrobnejšie informácie o prípadných morfologických a ultraštruktúrnych zmenách spôsobených rastlinnými antiparazitikami môžu pomôcť doplniť informácie o reakciách na fyziologickej úrovni. Výsledkom pozorovaní bude, že prípadné zaznamenané ultraštruktúrne zmeny pomôžu objasniť mechanizmus antihelmintického účinku rastlinných/alternatívnych liečiv.

Keramika ako trvácny kompozitný materiál je jedným z najbežnejších artefaktov nachádzaných pri archeologickom výskume. Nálezy keramiky ponúkajú široké možnosti analýzy k skúmaniu socioekonomických aspektov minulej spoločnosti.
Ciele projektu sa dajú zhrnúť do 3 hlavných bodov:
1) V rámci projektu bude relačnou databázou a katalógom spracovaný nepublikovaný archeologický materiál z opevneného sídliska z doby bronzovej v Nižnej Myšli. Na základe údajov zozbieraných v databáze budú keramické tvary (nádoby) formalizovane kategorizované pomocou pokročilých štatistických metód.
2) Kriticky vybrané keramické fragmenty a typy budú podrobené technologickej a materiálovej štúdií. Komplexne skúmaný bude charakter hmoty a proveniencia vzoriek prírodovednými analytickými metódami. Vytvorený bude metodický základ pre prepojenie archeologickej databázy keramiky zahŕňajúcej typológiu, makroskopický popis a technologickú charakteristiku s výsledkami materiálových (kompozičných) analýz.
3) Súčasťou projektu je experiment, počas ktorého sa vyrobí rôznorodý keramický materiál. Keramické preparáty sa vypália pri kontrolovanej atmosfére v laboratórnych podmienkach, ale aj v otvorenom ohni, jame a peci v exteriéri. Experiment poskytne podklad k štúdiu postupov minulých spoločností a využívania zdrojov v krajine.
Projekt bude východiskom a základom ku komplexnému zhodnoteniu sídliskového keramického inventáru z pohľadu tradičnej typológie, technológie aj proveniencie. Taktiež prispeje k skúmaniu širších socioekonomických a výrobných vzťahov v zázemí skúmanej lokality a kontaktov s okolím. Projekt očakáva výsledky na viacerých úrovniach a publikovanie štúdií v renomovaných časopisoch.

Projekt sa zaoberá jednou z kľúčových otázok rituálnych štúdií – vnímaním sily rituálu a jej praktickou aplikáciou. Skúma úlohu rituálnych nákladov pri posudzovaní ich domnelej účinnosti u maurícijských hinduistov pričom rozoberá myšlienku, že rituálna obeta sa proporcionálne odvíja od očakávaných účinkov rituálu. Konkrétne sa projekt pýta, či sú ľudia náchylnejší k nákladným rituálom v kritických životných situáciách (napr. vážna choroba). Očakávam, že s rastúcou neistotou nad vývojom situácie sa ľudia rozhodnú pre nákladné rituálne riešenia, aby nad ňou znovu nadobudli pocit kontroly. Zistenia budú mať implikácie pre rituálnych praktizujúcich, ako sú športovci alebo veriaci, ako aj aktivity v iných oblastiach, ako sú stratégie zvládania stresu alebo terapia.

Monoxyl je najstarší a najdlhšie využívaný typ plavidla na svete. Ide o masívny dlhý čln z jedného kusa dreva. Jeho výskyt sa v Európe datuje už do obdobia mezolitu a kontinuálne pretrval až do neskorého novoveku. Väčšina nálezov monoxylov pochádza z posledných desaťročí, kedy sa pamiatky tohto druhu začali rozpoznávať a zachraňovať. Mnoho stavebných a ťažobných aktivít v súčasnosti, ako aj pokles hladín riek v dôsledku klimatickej zmeny, má za následok neúmyselné odkrývanie týchto plavidiel. Vďaka ich výskytu vo vodnom alebo vlhkom prostredí bez prístupu vzduchu, je v mnohých prípadoch stav ich zachovania veľmi vyhovujúci pre ich štúdium a prezentáciu. Napriek tomu bola doposiaľ monoxylom z nášho územia venovaná len minimálna pozornosť vedeckej komunity, obmedzujúca sa len na krátke zmienky o niekoľkých exemplároch (hlbšie bol skúmaný len jediný exemplár z mladšej doby železnej). Na Slovensku sa nachádzajú monoxyly v depozitároch a niekedy aj v expozíciách múzeí, pričom jedinou informáciou o nich je často len miesto nálezu. Významné sú predovšetkým zachované časti monoxylov, u ktorých je predpoklad, že pochádzajú z hlbšej histórie. Ani tie doposiaľ neboli vyhodnotené. Organické materiály sa v našich podmienkach zachovávajú len veľmi vzácne. Každý organický fragment z minulosti je veľmi cenený a podrobovaný prírodovedným analýzam. Výnimku tvoria práve masívne monoxyly, ktoré sa ako jediné objekty nachádzajú v dobrom stave a v pomerne početnom množstve, vďaka anaeróbnemu prostrediu v ktorom sa nachádzali. Napriek tomu zostal tento potenciál bez povšimnutia akademickej obce, čo otvára priestor pre komplexný vedecký výskum. Výskum rieši štyri základné otázky. Prvou je dokumentácia a typologizácia monoxylov z nášho územia. Ďalšou je ich datovanie pomocou chronometrických analýz. Treťou sú paleobotanické analýzy na zistenie druhu drevín monoxylov. Poslednou otázkou je skúmanie výrobných stôp, ktoré budú slúžiť aj ako podklad pre výrobu repliky monoxylu z mladšej doby železnej, objavenom v Šamoríne. Replika bude testovaná v riečnom prostredí s detailným zaznamenávaním jednotlivých údajov.

Projekt je zameraný na výskum obvinení z deliktu turcizmu (turcismus) a na širokú skupinu osôb, ktorých uhorská societa počas 17. storočia označovala ako pribekov alebo poturčencov. Za takéto osoby boli považovaní jednotlivci, ktorí vykonávali činnosť, z ktorej mala osoh Osmanská ríša. Z tohto dôvodu mohli byť obvinení poddaní, ktorí riešili svoje spory pred osmanskou vrchnosťou, obchodníci, alebo aj osoby, ktoré sa reálne pridali k Osmanom (renegáti, konvertiti). Z teritoriálneho hľadiska je výskum zameraný na územia pozdĺž banského kapitanátu a na viaceré sandžaky budínskeho a jágerského vilájetu v rokoch 1607 – 1664. Študovanou pramennou vzorkou uhorskej proveniencie je archívny materiál pochádzajúci z pôsobenia vojakov a veliteľov banského kapitanátu a zemepánov dotknutých stolíc. Z osmanskej strany je výskum zameraný na edície prameňov a turecké archívne pramene, napríklad nariadenia divánu a písomnosti pochádzajúce z pôsobenia osmanských hodnostárov. Cieľom projektu je komplexné spracovanie fenoménu pribekov a turcizmu v danom časovom a regionálnom ohraničení a spracovanie domáceho a zahraničného archívneho materiálu, ktorý v súvislosti s touto témou ešte nebol využitý.

Cieľom projektu je preskúmať integráciu preživších holokaustu po vojne na bývalom arbitrážnom území, ktoré bolo viac než šesť rokov súčasťou Maďarska a odkiaľ bolo v roku 1944 deportovaných viac ako 30 tisíc židovských obyvateľov. Výskum bude zameraný na obdobie bezprostredne po vojne, pričom hlavný dôraz bude kladený na štúdium prameňov uložených v Archíve mesta Košice, kde sa zachovala bohatá pramenná základňa k obdobiu rokov 1945 – 1948. V Košiciach žila pred vojnou takmer 11 tisícová židovská komunita a len malá časť z nej prežila deportácie a holokaust. Preživší sa do mesta vracali postupne v priebehu roka 1945 a Košice sa stali popri Bratislave druhým centrom obnovujúceho sa života židovskej komunity na území Slovenska. Židia po svojom návrate čelili nielen povojnovému antisemitizmu, ale tiež protimaďarským opatreniam. Dôležitým aspektom ich začleňovania do spoločnosti bola otázka československého štátneho občianstva, ktorého získanie bolo naviazané na deklarovanú národnosť obyvateľstva. V tomto dobovom kontexte sa preto výskum orientuje najmä na otázky týkajúce sa prijatia preživších židov z pohľadu mestskej politickej elity reprezentovanej správnou komisiou, neskôr národným výborom. Práve ich členovia rozhodovali o udelení resp. neudelení osvedčenia o štátnej a ľudovodemokratickej spoľahlivosti, hnuteľného a nehnuteľného majetku či sociálnej podpore.

Predchádzajúci výskum poukázal na to, že majoritná spoločnosť má tendenciu rozlišovať medzi znevýhodnenými skupinami na základe toho, či si zaslúžia našu pomoc a solidaritu. Vnímaná vzdialenosť v dôsledku vytvárania psychologických hraníc medzi skupinami a kognitívne reprezentácie medziskupinových vzťahov ako hry s nulovým môžu viesť k nedostatočnej podpore a ľahostajnosti voči znevýhodneným skupinám. Cieľom tohto projektu je preskúmať socio-kognitívne antecedenty postojov a medziskupinovej solidarity voči utečencom a utečenkám z Ukrajiny a rómskej minorite. Štúdia 1 bude skúmať, či sú inkluzívne identity spojené s nižším morálnym vylúčením a vyššou solidaritou. V štúdii 2 budeme experimentálne manipulovať kognitívne reprezentácie sociálnych identít s cieľom znížiť psychologický dištanc a zvýšiť prijatie a podporu znevýhodnených skupín. Skúmanie podmienok nášho súcitu a solidarity a spôsobov, ako ich možno zvýšiť, je dôležité pre podporu blahobytu a integrácie utečencov a utečenek z Ukrajiny a rómskej minority.

Výskum dôvery konšpiračným teóriám dokumentuje mnohé nepriaznivé dôsledky tohto fenoménu, vrátane zníženej politickej participácie a medziľudskej dôvery, či podpory nenormatívnych alebo dokonca násilných foriem spoločenského správania. Zároveň, zvýšený súčasný záujem médií a verejnosti o túto problematiku môže prinášať falošný pocit, že konšpiračné presvedčenia sú v spoločnosti rozšírené oveľa viac, ako v skutočnosti dokazujú výsledky reprezentatívnych prieskumov obyvateľstva. Cieľom projektu bude preto preskúmať efekt falošného konsenzu – tendencie nadhodnocovať to, do akej miery majú iní ľudia podobné názory ako my sami – a vnímané normy vo vzťahu k dôvere konšpiračným teóriám. Na základe dvoch pilotných štúdií sa pokúsim replikovať zistenia, že ľudia vo všeobecnosti preceňujú mieru, do akej iní dôverujú konšpiračným teóriám a dôvera konšpiračným teóriám je spojená s vyššou mierou tohto preceňovania a tieto zistenia rozšírim o preskúmanie možných psychologických korelátov efektu nadmerného konsenzu. V následnej experimentálnej štúdii preskúmam, či experimentálna manipulácia vnímanou normou – podanie informácie o tom, že danej konšpiračnej teórii dôveruje väčší či menší počet ľudí – ovplyvňuje dôveru konšpiračným teóriám. Na základe týchto zistení zostavím a otestujem intervenciu zacielenú na zníženie dôvery konšpiračným teóriám prostredníctvom korekcie vnímanej normy v tejto oblasti. Zahrnutie rôznych individuálnych premenných (napr. nadmerná sebaistota, sebahodnotenie a používanie sociálnych sietí) umožní jednak preskúmanie korelátov efektu falošného konsenzu v oblasti dôvery konšpiračným teóriám a zároveň dovolí otestovať moderačný vplyv týchto premenných na účinnosť experimentálnych manipulácií a tým pádom aj vypracovanie odporúčaní o najefektívnejšom zacielení intervencií na skupiny ľudí s rôznymi charakteristikami. V prípade zistenia efektivity môže otestovaná intervencia priniesť podklad pre pomerne rýchly, lacný a ľahko adaptovateľný spôsob, akým môžu verejné inštitúcie komunikovať s cieľom znižovania dôvery vybraným konšpiračným teóriám v spoločnosti.

Cieľom navrhovaného projektu je prispieť do diskusie o využití nových metód strojového učenia pri modelovaní rôznych aspektov trhu práce. Nové techniky strojového učenia majú viacero výhod: i) majú schopnosť pracovať s veľkými administratívnymi údajmi, ii) sú nelineárne, iii) sú flexibilné a iv) majú dobré predikčné schopnosti. V rámci projektu je prvým zámerom vytvoriť modely, ktoré vyhodnotili dopady slovenských opatrení aktívnej politiky trhu práce (APTP) za použitia najnovších algoritmov strojového učenia. Tieto opatrenia by mali zvýšiť pravdepodobnosť zamestnania alebo udržať pracovné miesta. Vzhľadom na ich náklady je dôležité sledovať, či sú verejné financie alokované efektívne na tieto opatrenia a či spĺňajú definovaný cieľ. Využitie nových techník strojového učenia a dosiahnuté výsledky tohto projektu môžu prispieť do diskusie o efektivite APTP. Navrhnuté modely, ktoré budú brať do úvahy aj heterogénnosť dopadov APTP môžu byť užitočné pre tvorcov politík pri rozhodovaní a pri designovaní týchto opatrení. Druhým zámerom navrhovaného projektu je preskúmať možnosti využitia online dostupných dát ako alternatívne zdroje dát k oficiálnym štatistikám o trhu práce. Jedna z možností je využitie informácií o online pracovných inzerátoch v predikciách o vývoji trhu práce alebo modelovaní finančného cyklu.

Projekt sa zaoberá skúmaním výziev, ktorým čelia ukrajinskí odídenci a odídenkyne v krajinách strednej a východnej Európy, so zameraním na sociálnu súdržnosť, integráciu a diskrimináciu. Predmetom výskumu sú sekundárne mestá strednej a východnej Európy - Košice, Brno, Miškolc, Poznaň, Krakov a Užhorod, namiesto hlavných miest, ktoré bývajú často predmetom výskumu v sociálnych vedách. Sekundárne mestá čelia unikátnym výzvam, boli od začiatku vojny na Ukrajine svedkami významného prílevu utečencov (vrátane Užhorodu v kontexte vnútorne presídleného obyvateľstva krajiny), zdieľajú historické skúsenosti s migráciou a čelia podobným výzvam občianskej spoločnosti. Využitím online dotazníkov, pološtrukturovaných rozhovorov a fokusových skupín spolu s analýzou oficiálnych dokumentov týkajúcich sa lokálnej migračnej politiky poskytneme pohľad na aktuálnu dynamiku integrácie Ukrajincov a Ukrajiniek v týchto mestách. Hlavným cieľom je prispieť k vedeckému pochopeniu a diskusii o migrácii, sociálnej súdržnosti a diskriminácii, ako aj slúžiť praktickým účelom súvisiacim s navrhovaním integračných politík migrantov/utečencov na miestnej úrovni, s cieľom podporiť inkluzívnejšie spoločnosti v rámci regiónu strednej a východnej Európy.

Hlavným cieľom projektu je skúmať faktory súvisiace s používaním doplnkovej a alternatívnej medicíny (CAM) a doplnkovej a alternatívnej psychoterapie (CAP), a skúmať či sú CAM a CAP využívané ako súčasť celkovej vlastnej starostlivosti o zdravie alebo kvôli štrukturálnym prekážkam v prístupe k štandardnej zdravotnej starostlivosti. CAM aj CAP predstavujú nedostatočne vedecky a klinicky podložené postupy a môžu tak predstavovať vážne riziko pre zdravie a celkovú kvalitu života. Napriek tomu sú CAM a CAP čoraz populárnejšie. Je pre to dôležité lepšie porozumieť dôvodom, prečo ľudia inklinujú k ich preferovaniu. Projekt skúma rolu psychosociálnych faktorov, ako sú medicínske konšpiračné presvedčenia, deskriptívne a injunktívne normy a vnímaná sociálna opora a rolu štrukturálnych faktorov ako obmedzenia prístupu ku štandardnej zdravotnej starostlivosti, nedostatok odborníkov, čo má za následok dlhé čakacie doby alebo odmietnutia klientov a vnímané nesplnené potreby v rámci zdravotnej starostlivosti.

Projekt sa venuje problematike dostupnosti bývania v regiónoch Slovenska s využitím multi-dimenzionálneho prístupu. Primárne sa zameriava na pochopenie faktorov ovplyvňujúcich náklady na bývanie a jeho finančnú dostupnosť, pričom sa vyhýba politickým odporúčaniam. Cieľom projektu je objasniť nuansy dostupnosti bývania za použitia sofistikovaných metodických nástrojov a postupov, ktoré integrujú rôzne typy údajov, pokročilú dátovú analýzu a metódy geopriestorovej dátovej vedy. Výstupom projektu bude komplexný obraz o cenovej dostupnosti bývania na území Slovenska z geografického hľadiska a pre rôzne socio-ekonomické vrstvy spoločnosti.

Rezonancie majú významnú úlohu pri transporte objektov z hlavného pásu asteroidov do blízkozemskej oblasti. Hlavným cieľom tohto projektu je preskúmanie transportačných vlastností rezonancie 3:1 v strednom dennom pohybe s Jupiterom, ktorá patrí medzi najväčších prispievateľov k populácii blízkozemských objektov. Na tento účel využijeme N-body simulácie, ktorými budeme skúmať pohyb v rámci Slnečnej sústavy. Pomocou rozsiahleho mapovania rezonancie indikátorom FLI (Fast Lyapunov Indicator) sa zameriame hlavne na nestabilné častice, ktoré s väčšou pravdepodobnosťou budú interagovať so skúmanou rezonanciou. Výsledky našich simulácií použijeme na určenie transportačných vlastností rezonancie 3:1 s Jupiterom a taktiež ich skonfrontujeme so známymi meteoritmi s rodokmeňom a so známymi potenciálne nebezpečnými asteroidmi, aby sme zistili aké množstvo meteoritov a potenciálne nebezpečných asteroidov by mohlo pochádzať z tejto rezonancie.

Piesočnaté pôdy sú menej úrodné pretože nemajú dostatočnú kapacitu pre vodu prístupnú pre rastliny. Ich závažným problémom je aj ich náchylnosť na vodoodpudivosť. Je to bežný jav, ktorý negatívne ovplyvňuje prietok vody do pôdy a následne aj celý hydrologický proces v pôde. Doposiaľ nebol dostatočne preskúmaný potenciál biouhlia na odstránenie vodoodpudivosti a zvýšenie retencie (zásobnej kapacity pre vodu) piesočnatých pôd, z toho dôvodu sa v rámci projektu chceme zamerať práve na splnenie tohto cieľa. V laboratórnych podmienkach budeme určovať retenčné charakteristiky, infiltračné charakteristiky a vodoodpudivé parametre po aplikácií biouhlia do vodoodpudivej piesočntej pôdy. Predpokladáme, že po aplikácií biouhlia sa zmierni vodoodpudivosť piesočnatej pôdy a zvýšime aj jej retenčnú schopnosť.

Projekt je zameraný na hodnotenie vplyvu klimatických zmien a zmien krajinnej pokrývky na priestorové rozloženie povodňového ohrozenia a jeho intenzitu v regionálnej mierke počas zimných mesiacov v dvoch časových horizontoch 2002 a 2020. Použitím voľne dostupných satelitných snímok s krátkou dobou opakovania preletu je možné identifikovať absenciu snehovej pokrývky a zároveň aj zmenu v triedach krajinnej pokrývky ako je prítomnosť vegetácie na poľnohospodárskej pôde. Do hodnotenia povodňového ohrozenia budú zakomponované aj detailné LiDAR- ové dáta, ortofotosnímky a klimatické dáta.

Spustnutá poľnohospodárska pôda, ktorej rozsah sa na území Slovenska odhaduje na približne 420-450 000 hektárov, má významný vplyv na biodiverzitu, globálny uhlíkový cyklus, potravinovú bezpečnosť a život na vidieku. Tento problém sa prelína so sociálnymi a ekonomickými problémami vo vidieckych oblastiach a podčiarkujú ho aj nerealizované investičné projekty v suburbánnych zónach. Sukcesia, prirodzený proces zarastania v minulosti aktívne využívanej poľnohospodárskej pôdy, je dynamický proces, ktorý sa vyznačuje zmenami v biocenóznych spoločenstvách. Tento proces zahŕňa zmeny v bylinných a bylinno-krovinných formáciách v rámci jedného alebo viacerých vegetačných období, čo vedie k výrazným zmenám vo fyziognomických charakteristikách krajiny. Pochopenie týchto zmien je kľúčové pre hlavný cieľ projektu, ktorým je komplexná identifikácia spustnutej poľnohospodárkej pôdy na Slovensku.
Predkladaný projekt sa pokúsi dôsledne a presne identifikovať a analyzovať spustnutú poľnohospodársku pôdu na Slovensku. Cieľom projektu je poskytnúť údaje o rozsahu a charakteristikách takejto pôdy, pričom sa predpokladá využívanie pokročilých algoritmov strojového učenia a inovatívných údajov diaľkového prieskumu Zeme. Medzi očakávané výsledky patrí identifikácia areálov spustnutej poľnohospodárskej pôdy a analýza charakteristických fyziognomických znakov. Analýza obohatená o údaje diaľkového prieskumu Zeme z rôznych, najmä komerčných platforiem prinesie cenné poznatky o dynamike spustnutej poľnohospodárskej pôdy. Zároveň umožní prijímať informované rozhodnutia na národnej aj regionálnej úrovni. O naliehavosti a význame predkladaného projektu svedčia aj oficiálne údaje z registra poľnohospodárskej pôdy (LPIS), ktoré preukazujú záber 2 326 km2 poľnohospodárskej pôdy v rokoch 2004 až 2023.

Predmetom výskumu sú varíske granitoidné horniny veporského plutónu (plošne najväčšie granitoidné teleso v Západných Karpatoch) v oblasti masívu Fabovej hole (Z časť Slovenského rudohoria) s cieľom rekonštrukcie ich geologického vývoja, a to aj s ohľadom na ich metalogenetický potenciál, najmä pre oblasť kritických prvkov. Vo všeobecnosti je geologický vývoj alpínskej veporickej jednotky, ktorá je súčasťou Vnútorných Západných Karpát (Hók et al., 2019), považovaný za komplikovaný. Dôvodom je, že jej varísky fundament, ktorý je tvorený hlavne granitoidmi, bol v kriedovom období značne alpínsky metamorfne prepracovaný, pričom sa v granitoidných horninách vytvorila nová minerálna paragenéza. Odlíšenie varískej a alpínskej paragenézy v granitoidoch je veľmi dôležité z hľadiska evolučnej interpretácie. Je potrebné zdôrazniť, že granitoidné horniny typu Vepor a Ipeľ z oblasti masívu Fabovej hole, neboli doposiaľ petrogeneticky skúmané. Nové získané výsledky by mali pomôcť objasniť evolúciu nielen tohto granitoidného magmatizmu, ale prispieť aj k riešeniu petro-tektonického vývoja granitoidov celých Západných Karpát. Takýto komplexný výskum sa teda musí opierať o širokú škálu moderných analytických metód, ktoré dokážu poskytnúť dostatočné množstvo informácií na interpretáciu.

Magnetické polia hrajú kľúčovú úlohu pri formovaní vlastností štruktúr a procesov v atmosfére Slnka. Výrazné zdokonalenie pozorovacích prístrojov, ako napríklad teleskop GREGOR, vedie k výraznému pokroku v dôkladnom skúmaní magnetizmu slnečnej atmosféry. Napriek tomu zostáva množstvo otázok nezodpovedaných, vrátane výškovej stratifikácie magnetického poľa, prepojenia medzi fotosférou a chromosférou a ich vplyvu na dynamiku okolitej plazmy. V rámci nášho projektu sa dôkladne zameriavame na zmeny magnetického poľa a dynamiky slnečnej škvrny počas slnečnej erupcii. Na dosiahnutie tohto cieľa využijeme spektro-polarimetrické dáta z najväčšieho európskeho ďalekohľadu, GREGOR. Tieto merania poskytujú unikátne údaje vhodné na analýzu fyzikálnych vlastností a dynamiky slnečnej atmosféry v oblasti slnečnej škvrny počas erupcie.

Tranzistory s vysokou pohyblivosťou elektrónov (HEMT) na báze GaN ponúkajú lepšiu účinnosť a možnosť spracúvať vysoký výkon, čo ich pevne stavia do oblasti vysokofrekvenčných a vysoko výkonových aplikácií. Mriežkovo prispôsobená heteroštruktúra InAlN/GaN je perspektívnou platformou na realizáciu obohacovacích a ochudobňovacích tranzistorov na jednej doske. Teplotná nestabilita pri kladnom hradlovom napätí (PBTI) je kľúčovým problémom spoľahlivosti, najmä v prípade obohacovacích súčiastok, keďže pracujú pri kladnom napätí na hradle. V rámci tohto projektu sa budú skúmať obohacovacie Al2O3/InAlN/(AlN)/GaN kov-oxid-polovodič (MOS) HEMT-y narastené na substrátoch Si a SiC. Na vzorkách sa bude merať PBTI pomocou metódy meranie-stres-meranie (MSM). Je to prúdovo-napäťová technika, pri ktorej sa meria posun prahového napätia v čase počas stresu a následne aj počas zotavenia po strese. Očakáva sa, že rôzne substráty budú mať významný vplyv na vlastnosti konečných súčiastok v dôsledku rozdielnej hustoty defektov spôsobenej (i) mriežkovým neprispôsobením medzi substrátom a epitaxnými vrstvami súčiastky a (ii) rozdielnou mierou odvodu samoohrevom generovaného tepla. Pochopenie mechanizmu PBTI je dôležitým krokom k jeho zmierneniu a zabezpečeniu spoľahlivej prevádzky tranzistorov.

Predkladaný projekt sa zameriava na spracovanie vizuálnych dát prostredníctvom laserovej škvrnovej fotometrie (Laser Speckle Photometry - LSP). Ide o nedeštruktívnu optickú metódu vyhodnocovania povrchu nanášaných tenkých vrstiev a detekciu ich defektov pri výrobe moderných elektród pre batériový priemysel. Cieľom je vyvinúť časovo efektívnu, spoľahlivú a presnú metódu spracovania dát zo zariadenia LSP s výstupnou hodnotou kvality skúmaného povrchu. Súčasťou výskumu v tejto oblasti sú aj špecifické problémy detekcie defektov popísaných v najnovších vedeckých publikáciách. Výskum v tejto oblasti je čiastkovou úlohou hlavného cieľa riešenia pri vývoji inšpekčného systému pre batériový priemysel na zabezpečenie ekonomicky efektívnej produkcie vysokokvalitných a spoľahlivých batérií, ktorý sa realizuje v spolupráci s Fraunhoferovým inštitútom v Drážďanoch. Zohľadňuje pritom priority RIS3 v PS pre „výskum a vývoj udržateľnej energetiky a energii“, ako aj „materiálový výskum a vývoj a nanotechnológie“ a „digitalizáciu Slovenska“.
Kľúčové dáta: veľké dáta, strojové učenie, učenie s učiteľom, vizuálne dáta, inšpekcia kvality

Topologická magnonika je novovznikajúcou oblasťou v modernom magnetizme. V 2D topologických izolátoroch sú jednosmerné okrajové stavy chránené časovo-reverznou symetriou a odolné voči nedokonalostiam. To z nich robí sľubných kandidátov na budúce zariadenia na spracovanie dát, ktoré ponúkajú potenciálne vylepšenia ukladania informácií a ich manipulácie. V tejto štúdii je naším hlavným zameraním vytvorenie umelého magnonického kryštálu, ktorý je nositeľom jednosmerných topologicky chránených okrajových stavov. Takýto kryštál sa skladá zo sústavy tenkých feromagnetických nanoprvkov, ktoré spolu interagujú prostredníctvom dipólovej väzby, čím sa vytvára tzv. „artificial spin ice“. Aplikáciou vonkajšieho magnetického poľa je možné nastaviť magnetický stav týchto prvkov do požadovaného usporiadania. Technológia výroby bude založená na elektrónovej litografii. Pre dosiahnutie presného tvaru magnetických nanoprvkov bude potrebné optimalizovať všetky parametre litografického procesu.

Výskum tenkovrstvových filmov dichalkogenidov prechodových kovov (TMD) zaznamenal významný pokrok, pretože majú jedinečné optoelektronické vlastnosti, ktoré sa menia v dôsledku hrúbky vrstvy a kryštálovej štruktúry. Svojimi vlastnosťami sú predurčené na využitie ako materiály budúcnosti v spintronike, efektívnych pamäťových zariadeniach a termoelektrických zariadeniach. Elektronické vlastnosti sa líšia v závislosti od štruktúr, od polovodičových až po kovové, a tieto vlastnosti sú práve najzaujímavejšie pri hrúbke niekoľkých monovrstiev. MoTe2, WTe2 a PtSe2 tiež patria k TMD materiálom so vzrušujúcimi vlastnosťami. Niektoré z týchto vlastností sa môžu prejaviť po ochladení na nízku teplotu. Výzvou v tenkých vrstvách je kontrolovaná príprava požadovanej kryštálovej štruktúry homogénnych veľkoplošných vrstiev, ktoré môžu študovať štandardné spektroskopické techniky. Projekt využíva Ramanovu spektroskopiu a infračervenú spektroskopiu s Fourierovou transformáciou (FTIR) na preskúmanie jedinečných optických vlastností niektorých vybraných TMD (MoTe2, WTe2 a PtSe2). Okrem toho merania Ramanovej spektroskopie a FTIR závislé od teploty môžu pomôcť určiť základné vzťahy medzi optickými spektrami a elektronickými vlastnosťami v týchto materiáloch.

Neustále zlepšovanie technológií využívajúce virtuálnu realitu (VR) a cenová dostupnosť VR produktov, ako napr. VR okuliare (head-mounted display, HMD), umožnili využívanie konceptu VR v oblasti medicíny, strojárstva, letectve, vzdelávaní, zábave a ďalších oblastiach (Bailenson a kol.,2008; Bohil a kol.,2011; Juliano a kol.,2020).
So širším využívaním VR sa stále viac objavuje problematika vzniku mentálnej únavy spôsobenej dlhodobým používaním VR zariadení. Mnohí používatelia VR zariadení uvádzajú, že trpia rôznymi problémami, ako sú napríklad bolesť očí, únava očí, závraty a mentálna únava. Preto v posledných rokoch výskumníci venovali značnú pozornosť vplyvu technológie VR na ľudské zdravie (Hyeok a kol.,2021; Lemmens a kol.,2022).
Na Ústave merania, SAV sme navrhli a vytvorili systém prepojenia VR s rozhraním mozog-počítač (brain-computer interface, BCI), tzv. koncept BCI-HMD, kde VR prostredie je realizované pomocou HMD (Rosipal a kol.,2022).
V predkladanej štúdii Hodnotenie a detekcia mentálnej únavy pri BCI-HMD sa zameriavame na detekciu a hodnotenie mentálnej únavy u zdravých subjektov počas dlhotrvajúceho používania BCI-HMD prostredia.
Cieľom je analýza a stanovenie elektroencefalografických (EEG) biomarkerov mentálnej únavy vznikajúcej počas vykonávania opakovanej mentálnej predstavy pohybu ruky vo virtuálnom prostredí, tzv. motor imaginery, MI. Zameriame na kvantitatívne hodnotenie EEG dát počas pokojového stavu s otvorenými očami ako aj zatvorenými očami pred a po dlhodobom používaní systému BCI-VR. Súčasťou projektu je precízne predspracovanie a analýza EEG dát v programovacom prostredí MATLAB a Python, vedúca k vytvoreniu softvérovej platformy pre ďalšie štúdie detekcie a monitorovania mentálnej únavy.

J. Bailenson, K. Patel, A. Nielsen, R. Bajscy, S.-H. Jung, G. Kurillo, The Effect of Interactivity on Learning
Physical Actions in Virtual Reality, Media Psychol. 11 (3) (2008) 354–376.
C.J. Bohil, B. Alicea, F.A. Biocca, Virtual reality in neuroscience research and therapy, Nat. Rev.
Neurosci. 12 (12) (2011) 752–762.
J.M. Juliano, R.P. Spicer, A. Vourvopoulos, S. Lefebvre, K. Jann, T. Ard, E. Santarnecchi, D.M. Krum,
S.-L. Liew, Embodiment Is Related to Better Performance on a Brain-Computer Interface in
Immersive Virtual Reality: A Pilot Study, Sens. 20 (4) (2020) 1204, doi.org/10.3390/s20041204.
L. Sang Hyeok, K. Martha, K. Hyosun, et al., Visual Fatigue Induced by Watching Virtual Reality Device
and the Effect of Anisometropia, Ergonomics 64 (2021) 21–23.
J.S. Lemmens, M. Simon, S.R. Sumter, Fear and loathing in VR: the emotional and physiological effects
of immersive games, Virtual Reality 26 (1) (2022) 223–234
Rosipal R, Korecko Š, Rošt’áková Z, Porubcová N,Vanko M, Sobota B. Towards an Ecologically Valid
Symbiosis of BCI and Head-mounted VR Displays. In: Proc. of the 16th International Scientific
Conference on Informatics. Poprad, Slovakia, 2022, 251–256.

Supravodiče sú vďaka ich elektromagnetickým vlastnostiam dôležitou súčasťou vedy, s použitím v medicíne alebo v energetike vo forme prenosových káblov, ako i v budúcich elektrárňach využívajúcich jadrovú fúziu. Supravodiče sú v prevádzke mechanicky namáhané, napríklad kvôli vysokým elektromagnetickým silám v magnetoch. Takéto mechanické namáhanie môže zničiť schopnosť supravodiča viesť elektrický prúd. Cieľom tejto štúdie je vyvinúť metodiku na štúdium vplyvu mechanického namáhania na schopnosť supravodičov viesť elektrický prúd. V tejto štúdii sa zameriavame na supravodič REBCO – zlúčenina vzácnych zemín, bária, medi a kyslíku (Rare-Earth Barium Copper Oxide). Metodika skúmania má za cieľ skúmať mechanické limity použiteľnosti týchto supravodičov využitím experimentálneho merania a numerických a analytických výpočtov. Experiment sa realizuje pomocou merania elektrického prúdu v supravodiči REBCO pri vopred určenom mechanickom zaťažení spôsobenom ohybom v tekutom dusíku. Podrobné rozloženia pomernej deformácie a napätí v supravodiči REBCO sa získajú pomocou numerických a analytických výpočtov.

Hlavným cieľom projektu je konštrukcia nového experimentálneho prototypu pre kontinuálne ultra - rýchle žíhanie (z ang. continual ultra - rapid annealing, CURA) feromagnetických pások do tvaru toroidálnych jadier, ktorý nie je dosiahnuteľný aktuálne používanými žíhacími technikami. Toto zariadenie pomôže zlepšiť a rozšíriť súčasný výskum nových nanokryštalických zliatin s magnetickými mäkkými vlastnosťami, najmä určenie ich AC charakteristík a energetických strát v širokom frekvenčnom rozsahu, o ktorých je v súčasnosti veľmi málo informácií. Pridanou hodnotou prístroja bude spracovanie vzorky do tvaru priamo určeného pre aplikačné účely. Cieľom je vybudovanie experimentálnej zostavy, ktorá v snahe o dosiahnutie čo najlepšej reprodukovateľnosti výsledkov bude plne automatizovaná, resp. bude vyžadovať minimálny zásah experimentátora.

Projekt si kladie za cieľ preskúmať potenciálnu terapeutický účinok nízkomolekulárnych látok proti vybraným ne-neurodegeneratívnym a neurodegeneratívnym amyloidným ochoreniam. Je postavený na súčasnom chápaní procesu amyloidnej agregácie, ktorá je charakteristickým znakom amyloidných ochorení. Predchádzajúci výskum vyzdvihuje potenciál prírodných zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou pri inhibícii tvorby amyloidných fibríl. Okrem toho sa multi-cieľový prístup, ovplyvňujúci viaceré kľúčové metabolické dráhy súvisiace s patológiou Alzheimerovej choroby, ukazuje ako sľubná stratégia jej potenciálnej terapie. Celkovo sa projekt usiluje prispieť k vývoju terapeutických intervencií aplikovateľných voči amyloidným ochoreniam tým, že prehĺbi poznatky o mechanizme amyloidnej agregácie a preskúma inovatívne možnosti jej inhibície.