Zoznam národných projektov SAV
Ústav polymérov SAV, v. v. i.
Využitie biopolymérov pre vývoj inovatívnych liečebných postupov a energetickej sebestačnosti.
Biopolymers for the development of innovative treatments and energy self-sufficiency
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Eckstein Anita PhD. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom projektu je vývoj nových funkčných materiálov z prírodných zdrojov (polymérov alebo monomérov) so zameraním na biomedicínu a energetiku.
Výskum v rámci projektu je možné rozdeliť do nasledovných čiastkových cieľov:
1. Príprava a charakterizácia chitosanových derivátov používaných na tvorbu nanočastíc.
2. Príprava a charakterizácia polymérnych nanočastíc a enkapsulácia liečiva.
3. Využitie furánových monomérov získaných z biomasy pre radikálové polymerizácie.
4. Príprava iónovo vodivých hydrogélov z prírodných polymérov pre batérie typu hliník-vzduch.
|
3D tlač filamentov s „nevšednými“ plnivami pre špeciálne aplikácie
3D printing of filaments with "non-common" fillers for special applications
Aktivácia VGF/BDNF/TrkB dráhy syntetickou mRNA zapúzdrenou v polyplexových nanočasticiach: účinky na nervovú excitabilitu, neuroplasticitu a správanie zvierat.
Activation of the VGF/BDNF/TrkB pathway by synthetic mRNA encapsulated in polyplex nanoparticles: effects on neural excitability, neuroplasticity and animal behaviour.
| Doba trvania: |
1.7.2021 - 30.6.2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Kronek Juraj PhD. |
| Anotácia: | Dizajnovať polyplexné nanomicely, ktoré by boli schopné dopraviť mRNA kódujúcu VGF, BDNF a FGF2 do hlbokých štruktúr mozgu (napr. entorhinálny a piriformný kortex, amygdala a hipokampus) po intranazálnom podávaní. |
Dvojdimenzionálne nanomateriály v hybridoch a polymérnych kompozitoch pre pokročilé aplikácie
Two-dimensional nanomaterials in hybrids and polymer composites for advanced applications
| Doba trvania: |
1.1.2022 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Omastová Mária DrSc. |
| Anotácia: | V projekte budú študované dvojrozmerné (2D) nanočastice grafén oxidu, redukovaného grafén oxidu a MXénov. MXény budú pripravené z prekurzoru, MAX fázy. Rôzne typy MXénov ako Ti3C2, (Mo2Ti2)C3, alebo karbo-nitridy budú podrobne študované a použité pre ďalšie aplikácie. Hybridné vrstvy sa pripravia kombináciou uhlíkových nanotrubičiek a 2D nanočastíc. Tieto materiály sa budú skúmať pre použitie v perovskitových solárnych článkoch a superkondenzátoroch. Častice MXénov budú stabilizované rôznymi chemickými látkami a antioxidantmi. Štúdium ich povrchov a mechanických vlastností pomocou nanoindentácie bude základom pre ich použitie v senzorike. Pripravia sa elektricky vodivé kompozity na báze rôznych polymérnych matríc s MXénmi a hybridmi, MXén/uhlíkové nanotrubičky. Cieľom je získať nový typ kompozitných materiálov pre elektromagnetické tienenie. |
Imobilizácia a koimobilizácia viabilných celobunkových biokatalyzátorov s enzýmovými kaskádami pre produkciu chemických špecialít, vývoj metód ich charakterizácie a bioreaktorové inžinierstvo.
Immobilization and co-immobilization of viable whole-cell biocatalysts with enzyme cascades for production of chemical specialties, development of methods for their characterization and bioreactor engineering.
| Doba trvania: |
1.7.2021 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Lacík Igor DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom je získanie nových poznatkov a vývoj metodík charakterizácie v rámci výskumu viabilných celobunkových imobilizovaných biokatalyzátorov na produkciu chemických látok formou kaskádových systémov. Tým sa rozšíria možnosti vývoja priemyselných kaskádových biokatalyzátorov, využívajúcich výhody enzýmov zo skupiny Baeyer-Villigerových monooxygenáz. |
In situ redukcia grafén oxidu asistovaná polymérnymi reťazcami: výpočtová a experimentálna štúdia.
In situ reduction of graphene oxide assisted by polymer chains: computational and experimental study.
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2026 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Benková Zuzana PhD. |
| Anotácia: | Redukcia grafén oxidu (GO) in situ procesom tavenia sa vo veľkej miere využíva ako efektívny a ekologický spôsob vývoja nanokompozitov na báze polymérov s pokročilými vlastnosťami pre rôzne aplikácie. Keď sa GO disperguje v polyméri, redukcia GO prebieha pri nižších teplotách, čo možno pripísať polymérnym reťazcom, ktoré slúžia ako stabilizátory pre transitný stav (TS) redukcie. O štruktúre TS a príslušnej redukčnej energetickej bariére je však na experimentálnej alebo teoretickej úrovni známe len málo. Preto sa tento projekt zameriava na teoretické štúdium TS a voľno-energetických bariér redukcie GO v polyméroch prostredníctvom procesu tavenia metódou hybridnej molekulovej mechaniky/kvantovej mechaniky. V tomto projekte sa uvažujú polyméry, ktoré sú kľúčové pre trvalú udržateľnosť životného prostredia alebo sú vhodné na hromadnú výrobu či širšie aplikácie. Na potvrdenie teoretických výsledkov sa navrhuje rozsiahla charakterizácia mikroštruktúry na nano- a mikroúrovni. |
Injektovateľné pseudoplastické polymérne hydrogély založené na supramolekulárnych a dynamických kovalentných sieťach pre regeneráciu chrupavkového tkaniva.
Injectable shear-thinning polymeric hydrogels by supramolecular and dynamic covalent networks for cartilage tissue regeneration.
| Doba trvania: |
1.6.2023 - 30.6.2027 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Heydari Abolfazl PhD. |
| Anotácia: | Cieľom tohto projektu je prostredníctvom tkanivového inžinierstva pripraviť chrupavkové tkanivo pomocou injektovateľného pseudoplastického hydrogélu podávaného do živých organizmov minimálne invazívnym spôsobom, so schopnosťou prispôsobiť sa nepravidelným defektom a splniť väčšinu požiadaviek na regeneráciu chrupavky. Tento hydrogél bude vytvorený na základe bioortogonálnej chémie kombinovaním dynamických supramolekulárnych a kovalentných väzieb. Úmyslom je zlepšiť mechanické vlastnosti tak, aby napodobňovali extracelulárnu matrix (ECM) klbovej chrupavky bez ohrozenia biokompatibility hydrogélu. Súčasne bude zloženie hydrogélu navrhnuté tak, aby splňovalo základné požiadavky nosného materiálu pri liečbe chrupavky, vrátane (i) bioadhézie, (ii) podpory chondrogenézy a (iii) biodegradácie bez toxických vedľajších produktov. Vlastnosti a funkčnosť navrhovaného systému bude testovaná na modeli králika s cieľom regenerácie chrupavky. |
Konštrukcia inteligentných polymérnych kompozitných systémov pre kontrolované a cielené podávanie liečiv.
-
| Doba trvania: |
1.12.2022 - 30.9.2025 |
| Program: |
SASPRO |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Assoc. Prof. Omer Ahmed Mohamed PhD. |
| Anotácia: | Celkovým cieľom tohto projektu je vyvinúť a vyhodnotiť nové inteligentné bioaktívne kompozity pre riadené a cielené dodávanie liečiv. Tieto systémy budú pripravené vo forme bioaktívnych hydrogélových nanokompozitov na báze modifikovaných prírodných polymérov a bioaktívnych materiálov MOF. Očakáva sa, že prítomnosť derivátov biopolymérov vedie nielen k biodegradovateľnosti a biokompatibilite systému, ale taktiež k zvýšenému uvoľňovaniu protirakovinových liečiv pri určitom pH. Okrem toho sa očakáva, že naviazanie funkčných skupín ako sú amíny a karboxylové skupiny na biopolymér zabezpečí u vytvorených nanokompozitných nosičov schopnosť reagovať na vonkajšie podnety. Tieto systémy sa budú vytvárať vo forme dvojvrstvových tzv. core-shell hydrogélových kompozitných mikrokapsúl prostredníctvom tvorby polyelektrolytových komplexov na báze modifikovaných prírodných polymérov v kombinácii s bioaktívnym derivátom grafén oxidu (GO). Očakáva sa, že tieto polyelektrolytové komplexy budú schopné poskytovať cielené a kontrolovateľné profily uvoľňovania liečiv. Cieľom je taktiež vytvoriť očkované biokompozitné hydrogély na báze očkovaného biopolyméru β-cyklodextrínu a MOF a/alebo GO-derivátov ako inteligentné pH-citlivé nosiče liečiv. |
Mikrokapsuly na báze alginátu so zvýšenou stabilitou a biokompatibilitou pre enkapsuláciu pankreatických ostrovčekov v liečbe cukrovky.
Alginate-based microcapsules with enhanced stability and biocompatibility for encapsulation of pancreatic islets in diabetes treatment.
| Doba trvania: |
1.7.2023 - 30.6.2027 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Lacík Igor DrSc. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na alginátové multikomponentné mikrokapsuly v súčasnosti stabilizované elektrostatickými interakciami s cieľom (1) stabilizovať ich štruktúru duálnou sieťou tvorenou permanentnými alebo dynamickými kovalentnými väzbami a tiež supramolekulovými interakciami popri existujúcich nekovalentných (elektrostatických) väzbách, a (2) kovalentne modifikovať povrch mikrokapsúl s polymérmi s anti-fibrotickým účinkom. |
Modifikácia povrchov ako bariéra pre adsorpciu proteínov.
Modification of surfaces as barrier to protein adsorption.
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Benková Zuzana PhD. |
| Anotácia: | Napriek dôležitej úlohe povrchov pokrytých koncovo zakotvenými reťazcami pri ich ochrane pred adsorpciou proteínov zostáva mechanizmus odpudzovania proteínov zatiaľ stále nejasný. Uskutočnia sa atomistické molekulovo-dynamické (MD) simulácie, ktoré objasnia funkciu molekúl vody v procese odpudzovania proteínov z planárneho grafénu a zakriveného povrchu uhlíkovej nanorúrky (CNT) pokrytých poly(etylénoxid)om (PEO) a poly(2-oxazolín)om (POX) pri rôznych povrchových hustotách. Zaujímavý bude vplyv zakrivenia povrchu, povrchovej hustoty a chemického zloženia zakotvených reťazcov na hydratáciu a konformáciu zakotvenej vrstvy a ich efekt na adsorpciu alebo odpudzovanie proteínu. Globulárna nehelikálna doména protoméru C1q proteínu, ktorý je súčasťou komplexu zahrnutom v natívnom imúnnom systéme, bude reprezentovať bielkovinovú doménu bohatú na štruktúry β-skladaného listu. Subdoména albumínu ľudského séra bude uvažovaná ako reprezentant proteínovej domény bohatej na α-hélixy. Okrem existujúcich teórií, zaoberajúcich sa hydratáciou a priestorovými efektmi, bude skúmaný aj vplyv zvýšenej entropie vody súvisiacej s vypudením nejakých molekúl vody zo zakotvenej vrstvy vplyvom približovania sa proteínu. Porovná sa konformačné správanie reťazcov zakotvených na rovinnom a zakrivenom povrchu. Aby bolo možné stanoviť vplyv vody a soli na tieto konformačné vlastnosti, uskutočnia sa simulácie v suchých podmienkach, vo vode a v salíne. V prípade grafénu sa porovná experimentálne usporiadanie s biologickými podmienkami. |
Pokročilé perovskitové solárne články s optimalizovanou pasiváciou a štruktúrou.
Towards Superior Perovskite-based Solar Cells via Optimized Passivation and Structure.
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Kollár Jozef PhD. |
| Anotácia: | Štúdium distribúcie a povahy defektných stavov v hybridných perovskitových vrstvách spolu s najúčinnejšími stratégiami, ako odstrániť hustotu defektov.
Špecifické ciele projektu sú:
1) Návrh a syntéza nových absorbérov na báze organohalidov pre vysoko účinné a stabilné perovskitové solárne články
2) Optimalizácia procesu kryštalizácie perovskitových filmov s cieľom minimalizovať nežiarivú rekombináciu nosičov náboja
3) Pochopenie potenciálnych strát účinnosti s využitím techník röntgenového rozptylu a optickej spektroskopie
4) Optimalizácia a zväčšovanie rozmerov solárnych článkov na dosiahnutie vysokej účinnosti a dlhodobej prevádzkovej stability
|
Polyméry a polymérne materiály s pridanou hodnotou z obnoviteľných zdrojov.
Polymers and polymeric materials with added value from renewable resources.
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Danko Martin PhD. |
| Anotácia: | Multidisciplinárny projekt zahrňujúci polymérnu syntézu a fyzikálno-chemickú analýzu je zameraný na prípravu a použitie sieťovaných polymérnych materiálov na báze úplne alebo čiastočne prírodných (obnoviteľných) zdrojov. Ako obnoviteľné materiály budú študované napríklad kyselina polymliečna (z kyseliny mliečnej), polyhydroxybutyrát (mikrobiálna syntéza) alebo deriváty butyrolaktónov (napr. metylén-butyrolaktón z tulipánov), ktoré sú vhodné pre prípravu funkčných polyesterov, poly(met)akrylátov a polyamidoamínov. Tieto funkčné polyméry sú po chemickej modifikácií a zosietení vhodné na prípravu funkčných biokompatibilných a degradovateľných inžinierskych materiálov využiteľných v obalovom priemysle, poľnohospodárstve alebo i na úpravu povrchov. Syntéza polymérov, charakterizácia a funkcionalizácia sú čiastkové ciele projektu. Hlavným cieľom je produkcia vitrimérov, t.j. špeciálneho typu polymérnych sietí schopných opätovného spracovania a samoobnovenia bez straty mechanických vlastností po opakovaných cykloch. |
Samoregeneračné implantovateľné polymérne mikrosféry sieťované prostredníctvom bioortogonálnej klik chémie pre bunkovú enkapsuláciu v liečbe cukrovky.
Self-healing implantable polymeric microspheres crosslinked via bioorthogonal click chemistry for cell encapsulation in diabetes treatment.
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Heydari Abolfazl PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je vyvinúť biokompatibilné mikrokapsuly na báze alginátu stabilizované duálnymi iónovými a dynamickými kovalentnými väzbami s vlastnosťami samoregenerácie. Cieľom je zvýšiť chemickú a mechanickú odolnosť mikrokapsúl začlenením dynamických väzieb do ich siete a taktiež zmierniť reakcie organizmu na cudzorodé látky pomocou antifibrotických látok umiestnených na povrchu mikrokapsúl. Tieto kľúčové vlastnosti mikrokapsúl budú dosiahnuté zmenami v štruktúre alginátu prostredníctvom zavedenia rôznych obsahov bio-klikateľných a antifibrotických látok. |
Vplyv meniacich sa vlhkostných podmienok na štruktúru a mechanické vlastnosti termoplastických materiálov na báze škrobu.
The influence of varying humidity conditions on the structure and mechanical properties of thermoplastic starch-based materials.
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2026 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
MSc. Peidayesh Hamed PhD. |
| Anotácia: | Pri navrhovaní termoplastického škrobu (TPS) na daný účel je potrebné zvážiť vzájomnú koreláciu medzi zdrojom škrobu, spôsobom modifikácie, technikou spracovania, charakterizáciou a výkonom v rôznych podmienkach. Mechanické vlastnosti TPS sa považujú za dôležité vlastnosti na dosiahnutie úspechu v širokom spektre aplikácií. Materiály na báze škrobu sú citlivé na okolitú relatívnu vlhkosť, ktorá podstatne ovplyvňuje ich mechanické vlastnosti. Z tohto hľadiska je tento projekt zameraný na poskytnutie nových pohľadov na túto koreláciu pre TPS výberom rôznych škrobov rôzneho pôvodu, vhodných zmäkčovadiel, spevňujúcich plnív a zmiešaním optimalizovaného TPS s inými biodegradovateľnými plastmi. Okrem toho sa bude skúmať TPS so zlepšeným mechanickým výkonom indikovaným zvýšením pevnosti v ťahu ako väčšinová zložka plastových zmesí pre potenciálne aplikácie. |
Vplyv nadmolekulovej štruktúry na úžitkové vlastnosti zmesí biodegradovateľných polymérov s termoplastickým škrobom
Influence of supramolecular structure on ultimate properties of blends of biodegradable polymers with thermoplastic starch
| Doba trvania: |
1.1.2021 - 31.12.2024 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Mosnáčková Katarína PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na optimalizáciu prípravy nových typov termoplastického škrobu a to výberom vhodných plastifikátorov, chemickou modifikáciou, sieťovaním a použitím stužujúcich plnív. Rozsiahle možnosti kombinovanej úpravy fyzikálnych vlastností umožnia využiť termoplastické škroby ako minoritné komponenty v zmesiach s vybranými polymérnymi matricami s cieľom zvýšiť kompatibilitu zložiek zmesi a pripraviť biodegradovateľný materiál, ktorý bude spĺňať požiadavky na plánované použitie. Bude sa skúmať aj možnosť využitia termoplastického škrobu s vyhovujúcimi mechanickými vlastnosťami ako majoritnej zložky zmesi pre prípravu materiálov pre náročnejšie aplikácie. Techniky NMR umožnia zistiť zmeny nadmolekulovej štruktúry zmesí v režime dynamických deformácií na úrovni segmentov makromolekúl a korelovať ich s makroskopickými fyzikálnymi vlastnosťami zmesi dôležitými z hľadiska vybranej aplikácie. |
Vplyv zloženia rozpúšťadla na kinetiku a mechanizmus radikálovej polymerizácie vodorozpustných monomérov.
The effect of solvent composition on kinetics and mechanism of radical polymerization for water-soluble monomers.
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2025 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Lacík Igor DrSc. |
| Anotácia: | Syntetické vodorozpustné monoméry sú bežne pripravené radikálovou polymerizáciou vo vodných roztokoch. Voda použitá ako rozpúšťadlo poskytuje významne vyššiu rýchlosť polymerizácie a vyššie mólové hmotnosti v porovnaní s polymerizáciou v bloku alebo v organických rozpúšťadlách. Kinetika a mechanizmus polymerizácie vo vodných roztokoch sú charakterizované špecifickými črtami, ktoré sú dané kombináciou elektrostatických, vodíkových, dipolárnych a hydrofóbnych interakcií. Pochopenie vplyvu interakcií na polymerizáciu je náročné a limituje jednoduchú koreláciu medzi podmienkami polymerizácie a vlastnosťami vzniknutého polyméru. Cieľom projektu je poskytnúť nové poznatky ohľadne vplyvu zloženia rozpúšťadla na polymerizáciu selektovaných neionizovaných a ionizovaných akrylátových a metakrylátových monomérov na základe individuálnych rýchlostných konštánt v súlade so súčasnými stratégiami využívanými pre štúdium kinetiky a mechanizmu radikálovej polymerizácie. Aktivity tohoto projektu sú prepojené na kontraktovú spoluprácu s firmou BASF SE v Nemecku. |
Zmeny mikroštruktúry a fyzikálnych vlastností zosieťovaných polymérov v objeme a uväznených podmienkach makro- a mezo-pórov.
Changes of microstructure and physical properties of crosslinked polymers in bulk and under confined conditions of macro- and mesopores.
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Švajdlenková Helena PhD. |
| Anotácia: | Cieľ projektu: je skúmanie rozdielov v mikroštruktúre zosietených dimetakrylátov a epoxidov, ktoré budú pripravené novými postupmi v bulku ako aj v uväznených podmienkach makro a mezopórov. Získané voľnoobjemové charakteristiky sa budú porovnávať s výsledkami ďalších charakterizačných techník (FTIR, NIR, DSC, SEM, foto-reometria, dielektrická spektroskopia) a s výpočtami simulácií molekulovej dynamiky. |
Celkový počet projektov: 17
Databáza národných projektov