Kontakt
Intranet
EN
Medzinárodné
| Elastic micro-tools for optical manipulation of biological objects | |
| Elastic micro-tools for optical manipulation of biological objects | |
| Program: | Medziakademická dohoda (MAD) |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2022 |
Národné
| MikroFlex – Pružné mikroštruktúry a mikroroboty pre biomedicínske labon-chip aplikácie | |
| – | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Rozmach biomedicínskych „lab-on-chip“ (LOC) aplikácií za posledné dve desaťročia priniesol potrebu miniaturizácie konvenčných mechanických zariadení: ovládačov, snímačov, resp. manipulátorov. Svetlom ovládané mechanické mikroštruktúry zachytené a polohované pomocou optickej pinzety sa dajú ľahko integrovať do mikrofluidného LOC prostredia. Prevažná väčšina mikroštruktúr riadených svetlom sa pripravuje dvojfotónovou polymerizáciou. Hlavným cieľom projektu je využitie možností, ktoré ponúkajú pružné (deformovateľné) mikroštruktúry doteraz nepoužité v biomedicínskych aplikáciách. Zameriame sa na dve dobre definované oblasti LOC aplikácií: na mikroreológiu a na mikromanipuláciu so živými bunkami. Vyvinieme mikroviskozimetre, ktoré využívajú účinok okolitého kvapalného prostredia na deformáciu (vychýlenie) flexibilných mikropružiniek. Nové viskozimetre budú ukotvené na povrchu podložného sklíčka, alebo budú mobilné a opticky prenosné vo vnútri mikrofluidného systému. Navrhneme a otestujeme svetlom riadené elastické mikroroboty na zachytenie, transport a uvoľnenie jednotlivých živých buniek. Automatizáciou práce vyvinutých mikromanipulátorov dosiahneme, aby autonómnym spôsobom budovali mnohobunkové systémy napodobňujúce tkanivá. Na uľahčenie vývoja a optimalizácie pružných mikroštruktúr určíme materiálové vlastnosti fotopolymérov porovnaním experimentálnych výsledkov získaných pri deformácii mikroštruktúr s výsledkami numerických simulácií. |
| Doba trvania: | 1.7.2022 – 30.6.2026 |
| Analýza obrazových sekvencií metódami hlbokého učenia vo vybraných biofyzikálnych experimentoch | |
| – | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2022 – 31.12.2024 |
| Nový pohľad na vplyv hydrofóbnych interakcií na tvorbu a stabilitu proteínových agregátov. Prepojenie na oxidačný stres. | |
| New Insight into the Role of Hydrophobic Interactions in Formation and Stability of Proteins Aggregates. Link to Oxidative Stress. | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | MUDr. Musatov Andrey, DrSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2023 |
| MICROMANIP – Obrazová analýza mikroskopických častíc pri automatizácii optických manipulačných techník aplikovateľných v mikro/nanorobotike. | |
| Image analysis of microscopic particles in the automation of optical manipulation techniques applicable in mikro/nanorobotics. | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Mikromanipulácia pomocou laserových optických pascí predstavuje progresívny prostriedok základného výskumu v oblasti fyzikálnych, chemických i biomedicínskych vied. Určitá analógia medzi optickou mikromanipuláciou a robotikou evokuje využitie algoritmov z oblasti umelej inteligencie (počítačového videnia, strojového učenia, plánovanie trajektórií a pod). Podľa niektorých autorov, použitie týchto metód v kombinácií s fyzikálnymi modelmi viedlo k výraznému zvýšeniu efektívnosti oproti klasickej optimalizácii (až 1000 násobne v prípade SVM klasifikátora vopred natrénovaného na základe Lorenz-Mie modelu rozptylu svetla). Cieľom projektu je použiť podobnú filozofiu na experimentálne úlohy riešené na našom pracovisku ako napr. triedenie a fúzia buniek, meranie ich fyzikálnych vlastností a pod. Pomocou aparatúry na dvojfotónovu polymerizáciu plánujeme výrobu mikrorobotických nástrojov ovládaných pascami optickej pinzety, napr. mikrorobotickú ruku (gripper). V zmysle kontinuity s našim predchádzajúcim projektom chceme vylepšiť interaktívne ovládanie optickej pinzety NUI prostriedkami (polohou prstov, gestami, pohľadom, hlasom) a to nielen lokálne, ale aj na diaľku cez sieťové pripojenie. |
| Doba trvania: | 1.7.2016 – 30.6.2020 |
| RGBD_Algorithms – Prirodzené užívateľské rozhranie na báze algoritmov spracovania RGB-D obrazu s využitím v biomedicíne | |
| Natural User Interface based on RGB-D Image Processing Algorithms and their Application in Biomedicine | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Nové typy 3D senzorov sú konštruované na snímanie ľudskej postavy alebo jej častí. Ich výstupom je okrem farebného RGB obrazu aj hĺbková mapa a tiež 3D súradnice reprezentujúce polohu rúk, prstov, smeru pohľadu a pod. Jedným z cieľov projektu je zlepšiť manipuláciu s mikroskopickými časticami pomocou optickej pinzety a to tak, že poloha laserových pascí je riadená polohou prstov ruky snímanej senzorom Leap Motion. Druhým cieľom je využitie 3D senzorov na podporu rehabilitačných cvičení a to jednak v prostredí kliniky ako aj v domácom prostredí (telerehabilitácia). Bezkontaktný systém upozorní cvičiaceho pacienta na odchýlky od rehabilitačného protokolu, pričom výstupom je hodnotiace skóre navrhnuté v úzkej spolupráci programátorov s fyzioterapeutmi. Pritom budú použité princípy strojového učenia, počítačových hier, prenos dát cez sieť, klasifikátory a iné postupy z oblasti počítačového videnia a grafiky. |
| Doba trvania: | 1.1.2016 – 31.12.2018 |
| Štúdium stability a agregácie natívne rozbalených proteínov | |
| Study of the intrinsically disordered protein stability and aggregation | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fedunová Diana, PhD. |
| Anotácia: | Natívne rozbalené proteíny (IDPs) – proteíny, ktoré za fyziologických podmienok nemajú stabilnú usporiadanú štruktúru – sú v strede záujmu najmä pre ich účasť pri neurodegeneratívnych ochoreniach. Pri Alzheimerovej chorobe dochádza k hromadeniu depozitov amyloidných plakov a neurofibrilárnych zhlukov tvorených fibrilamiA-beta a tau proteínu. Vzrastajúce množstvo údajov naznačuje, že práve menšie oligoméry sú toxickejšie než amyloidné fibrily. Predkladaný projekt je orientovaný na štúdium vplyvu vonkajších podmienok (pH, teplota, iónová sila, hydrofobicita) a rôznych látok (denaturanty, osmolyty a polyanióny) na konformáciu A-beta a tauproteínu a kinetiku ich oligomerizácie. Ďalším cieľom je určenie ako veľkosť oligomérov a ich kinetika ovplyvňuje morfológiu vzniknutých amyloidných fibríl. |
| Doba trvania: | 1.1.2014 – 31.12.2017 |
| MICRO_NUI – Interaktívny zber a spracovanie obrazov v mikroskopii použitím prirodzeného užívateľského rozhrania | |
| Interactive methods of image acquisition and processing in microscopy using natural user interface | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Komunikácia s počítačmi prostredníctvom prirodzeného užívateľského rozhrania (NUI) sa v poslednom období výrazne presadila vo viacerých oblastiach. Našim cieľom je použiť špecifické NUI zariadenia ako Microsoft Kinect, dotykový tablet, snímač mozgových potenciálov a pod. na ovládanie moderných mikroskopických zariadení ako sú optická pinzeta a optický skalpel. Cieľom je vývoj nových a modifikácia existujúcich algoritmov z oblasti počítačového videnia a analýzy obrazu, ktoré umožnia nielen rozpoznávanie mikroskopických častíc, ale aj automatizovanú resp. poloautomatickú manipuláciu s nimi. Dôležitou súčasťou tohto procesu je aj vhodná vizualizácia v mono resp. stereo móde, ktorá predstavuje spätnú väzbu pri interaktívnych algoritmoch |
| Doba trvania: | 1.7.2012 – 31.12.2015 |
| Interaktívne algoritmy spracovania obrazu založené na minimalizácii energetickej funkcie a metóde "Graph-cuts". | |
| Interactive Image Processing Algorithms Based on Energy Minimization and "Graph-cuts" Method | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je rozšíriť možnosti metódy Graph-cuts z hľadiska interaktívneho zadávania zárodočných regiónov (seeds) . Operátor pri bude mať k dispozícii sadu rôznych nástrojov zobrazovaných ako adaptívne kurzory rôzneho tvaru, ktorú sa budú sami prispôsobovať charakteru obrázku. Uvedená metodika bude v rôznych formách použitá nielen pri segmentácii jednotlivých obrazov, ale aj pri off-line analýze videozáznamu pohyblivých objektov. Upravený algoritmus bude vykonávať 3D rekonštrukciu na základe série pohľadov snímaných pod rôznym uhlom pomocou plánovaného prototypu Molekulového Fluorescenčného Tomografu. |
| Doba trvania: | 1.1.2011 – 31.12.2013 |
| EDUFYCE – Edukačné fyzikálne centrum ÚEF SAV | |
| – | |
| Program: | Štrukturálne fondy EÚ Vzdelávanie |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Zentková Mária, CSc. |
| Web stránka projektu: | edufyce.saske.sk |
| Doba trvania: | 1.9.2010 – 30.8.2013 |
| NMTE – Nové materiály a technológie pre energetiku | |
| New materials and technologies for energetics | |
| Program: | Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj |
| Zodpovedný riešiteľ: | Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska |
| Anotácia: | Špecifické ciele projektu sú:1.Vývoj technológie nanoštruktúrovaných masívnych supravodičov pre uchovávanie energie2.Vývoj biobatérie využívajúcej obnoviteľné biologické produkty3.Vývoj nových transformátorových ocelí modifikovaných nanočasticami4.Vývoj chladiaceho a izolačného média na báze magnetickej kvapaliny pre vysokovýkonové transformátory |
| Web stránka projektu: | nmte.saske.sk |
| Doba trvania: | 1.5.2010 – 30.4.2013 |
| Dobudovanie centra pre kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s pespektívou využitia v nano- a biotechnológiách | |
| – | |
| Program: | Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc. |
| Doba trvania: | 1.4.2010 – 31.3.2013 |
| NANOFLUID – Centrum excelentnosti SAV – Nanokvapaliny | |
| Centre excelence of SAS – Nanofluids | |
| Program: | Centrá excelentnosti SAV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc. |
| Anotácia: | Centrum NANOKVAPALÍN je zamerané na rozvoj technológií nanočastíc, ako sú magnetické nanočastice, koloidné zlato, nanorúrky a ich komplexnú charakterizáciu z hľadiska magnetických a morfologických vlastností. Pripravené nanočastice budú funkcionalizované pre potreby ich aplikácie v biomedicíne, bietechnológiách a elektrotechnickom priemysle. V biomedicínských aplikáciách sa jedná hlavne o preskúmanie interakcie nanočastíc s biomakromolekulami, hlavne z hľadiska rizika ich použitia, cieleného transportu liečiv, hypertermie a liečenia závažných neurodegeneratívnych ochorení ako je napr. Alzheimerova choroba a pod. V technických aplikáciách sa centrum zamerá na preskumanie možnosti aplikácie v LCD displejoch, senzoroch magnetického poľa, vysokovýkonových transformátoroch a meničoch ako izolačného a chladiaceho média, využitie viacvrstvových nanorúrok a fulerénov ako elektród v reakčných centrách na konverziu slnečného žiarenia na chemickú energiu. |
| Doba trvania: | 1.2.2009 – 31.1.2013 |
| Vývoj tecnologických postupov magnetických kvapalín pre biomedecínske účely | |
| – | |
| Program: | Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2010 – 30.6.2012 |
| Proc3D – Spracovanie a analýza trojrozmerných biomedicínských obrazov | |
| Processing and analysis of three-dimensional biomedical images | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na uplatnenie vybraných metód spracovania a analýzy obrazu v oblasti trojrozmerných obrazových dát biomedicínskeho pôvodu. Budú sa testovať hlavne metódy založené na minimalizácii energetickej funkcie a prehľadávaní grafov („graph-cut“). Táto forma reprezentácie by mala umožniť realizovať vysoko účinnú segmentáciu obrazov s možnosťou interaktívneho ovládania. Okrem toho metóda poskytuje priestor na modifikácie podľa špecifických aplikácií (optické rezy z konfokálneho mikroskopu, časová séria snímkov videozáznamu). Súčasťou projektu je aj software na riadenie zberu dát z konfokálneho mikroskopu a elimináciu defektov snímaných obrazov jednak do hĺbky vzorky, tak aj v rovine obrazu. |
| Doba trvania: | 1.1.2010 – 31.12.2011 |
| Kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s perspektívou využitia v nano- a biotechnológiách | |
| Centre of excelence: Cooperative phenomena and phase transitions in nanosystems with perspective applications in nano- and biotechnology | |
| Program: | Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. RNDr. Kopčanský Peter, CSc. |
| Anotácia: | Hlavným cieľom projektu je obnovenie a rozšírenie čiastočne zastaralej experimentálnej a počítačovej základne slúžiacej na návrh, prípravu a charakterizáciu vlastností nanočastíc a biologicky účinných komplexov, obsahujúcich nanočastice. Moderné metódy, akými sú computer-aided molecular design, computer-aided nanodesign, coarse-grained molecular dynamics a ab initio kvantovomechanické metódy napomôźu k racionálnemu návrhu vybraných nanomateriálov. Výsledkom projektu bude vybudovanie špecializovaného regionálneho laboratória, v ktorom sa navrhnú progresívne nanomateriály a preštudujú ich fyzikálne vlastnosti, v súlade s rozvojom nano- a biotechnológií, ktoré patria medzi prioritné smery vedeckého a technologického rozvoja Košického regionu, čím sa naplní globálny cieľ Konvengercia OP VaV. |
| Doba trvania: | 24.4.2009 – 31.3.2011 |
| Analýza fluorescenčného obrazu nepravidelných buniek s cieľom nedeštruktívnej kvantifikácie DNA | |
| Fluorescent image analysis of irregularly shaped cells for purposes of non-destructive DNA contents quantification | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Súčasné nedeštruktívne metódy merania obsahu DNA v živých bunkách sú založené buď na denzitometrickej analýze statických fluorescenčných obrázkov, alebo na dynamickom snímaní zábleskovej krivky pri lineárnom prelete bunky pred detektorom prietokového cytometra. Obe metódy sú málo presné pri bunkách s nepravidelným jadrom, akými sú napr. ľudské spermie. Predkladaný projekt je založený na kombinácii oboch prístupov, t.j. kontrolovaného rotačného pohybu imobilizovanej spermie v priehľadnej kapiláre a snímanie emitovaného svetla CCD kamerou. Séria obrazov reprezentujúca pohľad na spermiu pod rôznymi uhlami umožní realizovať jej 3D model, ktorý by mal umožniť porovnávať sploštené bunky snímané za rozličných podmienok a tak objektivizovať merania DNA. Automatizácia experimentu umožňujúca analyzovať viacero spermii fixovaných za sebou v kapiláre by mala umožniť rutinné nasadenie tejto aparatúry napr. v centrách asistovanej reprodukcie miesto drahých a málo presných cytometrov. Takýmto spôsobom by bolo možné zabrániť oplodneniu spermiou, ktorá predstavuje riziko genetických ochorení. |
| Doba trvania: | 1.6.2008 – 31.12.2010 |
| Metódy segmentácie postupnosti obrazov pomocou aktívnych kontúr a ich využitie v biomedicíne | |
| Methods of images sequence segmentation using active contours and their exploitation in biomedicine | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Projekt rieši problematiku segmentácie postupnosti obrazov predstavujúcich buď sériové optické rezy získanékonfokálnym mikroskopom, alebo časovú postupnosť obrazov získanú videokamerou. Hlavným prostriedkomtakejto segmentácie je model aktívnej kontúry, pričom v projekte je navrhnutá vlastná modifikácia založená namodeli prúdovodiča. Algoritmy segmentácie budú overené na troch aplikáciách ktorými sú: 3D rekonštrukciakrvného riecišta mikrokapilár mozgu, určenie počtu chromozómov v spermii pomocou analýzy jej tvaru amonitorovanie mobility miniprasiat trpiacich Huntingtonovou chorobou. Všetky aplikácie majú priamu väzbu naexistujúce projekty riešené na spolupracujúcich pracoviskách. |
| Doba trvania: | 1.1.2008 – 31.12.2010 |
| FIBER3D – Rozpoznávane, vizualizácia a meranie vláknitých štruktúr v 3D priestore | |
| Recognition, visualization and measurement of fiber-like structures in 3D space | |
| Program: | Podpora MVTS z prostriedkov SAV |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Anotácia: | Podstatou projektu je vývoj metód pre segmentáciu vláknitých štruktúr z trojrozmerných (3 D) obrazových dát. Budú vyvíjané algoritmy využívajúce minimalizáciu energie -jednak modely aktívnej kontúry a potom tiež algoritmy využívajúce teóriu grafov (tzv. „live wire" a „graph cut"), ktoré sa budú implementovať v spojení s objemovými rekonštrukciami a tiež s využitím prostriedkov virtuálnej reality. Metódy budú aplikované pri segmentácii kapilár snímaných konfokálnym mikroskopom. Po úspešnej segmentácii kapilár vytvoríme ich trojrozmernú počítačovú rekonštrukciu a by sa mali merať biologicky významné geometrické charakteristiky, ako je dĺžka či dĺžková hustota kapilár. |
| Doba trvania: | 1.2.2008 – 31.12.2009 |
| Interaktívne algoritmy segmentácie na báze aktívnych kontúr a ich uplatnenie pri meraní fyzikálnych vlastností biomedicínskych objektov | |
| Interactive algorithms of segmentation based on active contour models and their exploatation in the measurement of physical parameters of biomedical objects | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | doc. Ing. Tomori Zoltán, CSc. |
| Doba trvania: | 1.1.2005 – 31.12.2007 |