Projekti / Programi
Mehanizmi varovanja zdravja
01. januar 2017
- 31. december 2021
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.08.00 |
Medicina |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
|
| 2.02.00 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B000 |
Biomedicinske vede |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.03 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Zdravstvene vede |
| 2.04 |
Tehniške in tehnološke vede |
Kemijsko inženirstvo |
homeostaza, varna hrana, adhezija mikroorganizmov, oksidativni stres, staranje, mehanska kontrola drže in hoje, zdravo življenjsko okolje, ekosistemske storitve, mehanizmi zdravja
Raziskovalci (22)
Organizacije (1)
Povzetek
Naraščajoča urbanizacija, večanje porabe virov, podnebne spremembe, draga in nizkokakovostna hrana, staranje populacije in krepitev stresnih dejavnikov, narekujejo prilagodljivost ljudi in njihovega življenjskega okolja. Celosten pristop pri ohranjanju zdravja vključuje poglobljeno analizo in raziskovanje tistih dejavnikov in mehanizmov, ki so v spremenljivih razmerah najpomembnejši pri ohranjanju zdravja in dobrega počutja. Takšen pristop vodi h konceptu zdravega življenjskega okolja v prihodnosti. Osrednjo pozornost bomo namenili hrani, njenim nadomestkom in načinu življenja človeka v razmerju do okolja. Mehanizme zdravja bomo preučevali z razvojem novih metod na nivoju celic, tkiv, organizmov in socialnih sistemov, ki bodo omogočale globlje razumevanje njihove povezanosti. Delo bo razdeljeno v štiri večje delovne sklope, ki vplivajo na homeostazo: (a) prehrana, (b) življenjski slog, (c) okolje in (d) osnovni mehanizmi homeostaze.
(a): obravnavali in optimizirali bomo procese pridelave in shranjevanja hrane ob upoštevanju higienskih standardov. Raziskali bomo vplive prehranskih nadomestkov na celično mikrovezikulacijo.
(b): preučili bomo mehanizme motorične kontrole drže in hoje. Z razvojem neoperativnega pristopa za zmanjšanje ohlapnosti sprednje križne vezi po poškodbi bomo ocenili vplive različnih terapevtskih postopkov in homeostaze, s posebnim poudarkom na starejši populaciji. Biomehaniko drže in hoje bomo primerjali pri zdravih osebah in bolnikih (posebno pri bolnikih s cerebralno paralizo, Legg-Calve Perthesovo bleznijo in izpahi sklepov). Raziskali bomo sproščanje endokanabinoidov med telesno aktivnostjo.
(c): raziskovali bomo vplive različnih okoljskih dejavnikov na človeško zdravje. Predlagali bomo ukrepe za varovanje in ohranjanje okolja ter za ekosistemske storitve. Oblikovali bomo smernice za zdravo življenjsko okolje, usmerjeno k zmanjševanju emisij. Proučevano bo ogajanje na mikroskopski ravni. Natančneje se bomo posvetili učinkom fizične aktivnosti v okolju na mikrovezikulacijo.
(d): biofizikalne načine prenosa snovi in podatkov v organizmu, s posebnim poudarkom na bioloških membranah in njihovih nanostrukturah, bomo preizkusili teoretično, praktično ter v kliničnih in populacijskih študijah. Na podlagi lastnosti membran bomo določili pomembne markerje homeostaze v izolatih telesnih tekočin. Interakcije med organskimi in anorganskimi nanostrukturami ali nanostrukturiranimi površinami nam bodo osnova za razvoj bionanosenzorjev.
Pomen za razvoj znanosti
Z ozirom na (a): hrano, (b): življenjski slog, (c): okolje in (d): osnovne mehanizme homeostaze bodo pričakovani prispevki projekta k razvoju znanosti:
(a): nadaljevali bomo z raziskavami na področju zagotavljanja varnosti živil v različnih stopnjah živilsko prehransko oskrbovalne (ŽPO) verige. Osredotočili se bomo na pomen kontinuiranega usposabljanja vseh pri delu z živili. Področje higiene živil bomo nadgradili s temeljno raziskavo s področja splošnega in posebnega živilskega prava. Razvili bomo nove metode za oceno oksidativnega stresa. Opisali bomo interakcije mikroorganizmov s površinami. Z razumevanjem soodvisnosti degradacijskih procesov in poti patogenih organizmov bomo pridobili nova znanja o higieni.
(b): razvili bomo kazalnik za zgodnje odkrivanje starejših, nagnjenih k padcem, učinkovit program za preprečevanje padcev (Rugelj et al., 2016) in spletni program za analizo podatkov. Razvili bomo sistem vadbe za neoperativno zdravljenje sprednje križne vezi (Vauhnik et al., 2015) in za zniževanje števila poškodb kolen in gležnjev atletov, diagnostično orodje za poškodbe sprednje križne vezi in presejalni test za identifikacijo oseb s povečanim tveganjem za poškodbo sprednje križne vezi z uporabo inovativne robotike. Razvili bomo matematične modele za oceno biomehanskih parametrov v sklepih (stresi, sile, obremenitve) in jih validirali v kliničnih študijah. Spremljali bomo hipoteze o etiologiji različnih bolezni (degeneracija sklepnega hrustanca, razvoj osteonekroze, mehanizmi naravne in umetne dislokacije sklepov in nošnje endoproteze).
(c): odprli bomo nove smeri raziskav na področjih prilagodljivih, odpornih in zelenih mest; zdravega življenjskega okolja, zelene infrastrukture, ekosistemskih storitev in zapiranja snovnih tokov z namenom spodbujanja krožne ekonomije. Razvili bomo nove inovativne tehnologije čiščenja odpadne vode z vračanjem hranil (akvaponika, pridobivanje biomase, ločevanje virov in vračanje hranil iz komunalne in industrijske odpadne vode). Nove analitske in merilne metode in tehnike nam bodo omogočile identifikacijo ključnih okoljskih parametrov z možnostjo povratnega krmiljenja. Razvili bomo sistem odločanja za trajnostno ravnanje z vodo z novo generacijo zelenih tehnologij (rastlinske čistilne naprave, algne tehnologije, evapotranspiracijski sistemi) z upoštevanjem analize življenjskega cikla (LCA) in ocene tveganja za zdravje. Z novimi metodami čiščenja bazenskih vod (fizikalni in kemijski pristopi) bomo poskušali zmanjševati patogene mikroorganizme na človeku bolj prijazen način ter hkrati znižati porabo klora in stranskih produktov dezinfekcije (AOX in THM). Določili in identificirali bomo različne skupine dezinfekcijskih snovi; z izvajanjem nadzora mikroorganizmov in različnih kemijskih onesnaževal (fosfor, dušikove spojine, organska onesnažila) in s primerjavo kemičnega in mikrobiološkega onesnaženja v običajnih in bioloških bazenih. Preverili bomo učinkovitost tehnologij za pripravo vode za bazene. Raziskali bomo stabilnost novih insekticidov, kot so rianodini, in identificirali njihove razgradne produkte v različnih naravnih in simuliranih pogojih kemijske, fotokemične in mikrobne razgradnje v različnih okoljih.
(d): z rezultati o mehanizmih medcelične komunikacije bomo prispevali k znanju o fizioloških in pato-fizioloških procesih kot so napredovanje raka, širjenje vnetja in tvorba krvnega strdka. Na področju teoretične biofizike bodo rezultati projekta prispevali k razjasnitvi vloge posredovanih interakcij v živih sistemih, ki lahko pomembno vplivajo na nanovesikulacijo membran. Rezultati bodo prispevali tudi k področju teoretične fizike, pri razvoju teorije gostotnega funkcionala, ter pri zastavitvi in reševanju ustreznega variacijskega problema minimizacije proste energije sistema ob upoštevanju lokalnih in globalnih omejitev. Na področju ekperimentalne biofizike bodo izsledki pomagali osvetliti mehanizme medcelične komunikacije, ki predstavlja osnovo delovanja vseh organ
Pomen za razvoj Slovenije
Kvantifikacija nanovezikulacije je potencialno široko uporabna diagnostična metoda za ocenjevanje kliničnega statusa zdravja ali bolezni v živalih in ljudeh. Ustrezna oprema trenutno še ni dostopna na trgu in protokoli za ocenjevanje NV še niso standardizirani. V primeru, da bi kot prvi razvili ustrezno opremo in protokole, na svetovnem trgu ne bi imeli konkurence. Razvoj diagnostičnih in terapevtskih metod bo upočasnil napredovanje raka, nevrodegenerativnih bolezni in sladkorne bolezni in pripomogel k preprečevanju tromboembolitičnih dogodkov, kar je podprto z medicinskega, socialnega in ekonomskega vidika. Rezultati bodo neposredno vplivali na zdravje, pričakovano življenjsko dobo in kakovost življenja posameznikov, na kakovost življenja njihovih družinskih članov in bodo imeli pozitivne etične in ekonomske vplive v družbi. Pridobljena znanja o okoljskih dejavnikih bodo s trajnostnim zagotavljanjem in pripravo vode, čiščenjem komunalnih in industrijskih odpadnih vod in obdelavo bioloških odpadkov na različnih nivojih neposredno vplivali na ekonomijo (industrija, gradbeniška in komunalna podjetja) in družbo (zdravo življenjsko okolje na lokalnem in nacionalnem nivoju). Ta tema je aktualna zaradi možnosti novih znanstvenih dosežkov na področju zdravja, mikrobiološkega onesnaženja, pojavnosti cioanobakterij in zmanjševanja alergičnih reakcij, kot tudi v smislu nadzora in upravljanja (energetska učinkovitost). Rezultati raziskave bi se lahko učinkovito uporabili v tehnologiji priprave vode v bazenih zdravilišč in s tem znižali vnos kemikalij in minimalizirali zdravstvene probleme plavalcev. Z razvojem novih insekticidov, ki prihajajo na trg, pričakujemo nove podatke o njihovih možnih učinkih na okolje, ki bi lahko pomagali znižati škodljive učinke njihove uporabe v kmetijstvu. Potencialni uporabniki rezultatov so pristojna ministrstva s profesionalnimi storitvami in kontrolni laboratoriji. Znanje o razgradnji, mobilnosti in toksičnosti rianodinih insekticidov je ključnega pomena za učinkovit nadzor na področjih zagotavljanja vode, zaščite rastlin, zaščite okolja in kakovosti hrane. Zato bomo lahko ustvarili sistem znanj o inovativnih in celostnih (med-sektorskih) pristopih za upravljanje z vodami in hranili s težnjo po znižanju ekološkega odtisa naselij, mest, regij in globalno. Razvoj sistemov zaprtih zank bo prispeval k novemu pojmovanju in razumevanju uporabe odpadne vode in drugih odpadkov. Razvili bomo sistem določanja, ki bo v pomoč zakonodajalcem, ki se soočajo z naraščajočo kompleksnostjo in negotovostjo. Program bo omogočil izpolnitev ciljev, postavljenih z nacionalno in EU zakonodajo na področju obnovljivih virov energije in trajnostnih tehnologij (Direktiva 2001/77/EEC), trajnostne rabe vodnih virov (Okvirna direktiva o vodah 2000/60/EC), trajnostnega upravljanja odpadnih vod (Direktiva o čiščenju komunalne odpadne vode 91/271/EEC), kvaliteti pitne vode (Direktiva 80/778/EEC), recikliranju hranil (Direktiva o nitratih 91/676/EEC) ter ločevanju in ponovni uporabi odpadkov (Okvirna direktiva o odpadkih 2008/98/EC). Program je skladen z evropsko strategijo razvoja ruralnih območij (CAP, www.copa-cogeca.eu) in Evropskega partnerstva za inovacije v zvezi z vodo, ki spodbuja inovativen pristop v vodnemu sektorju in na področju pametnih mest in družb. Rezultati projekta bodo prispevali k sledenju evropskim iniciativam; skupni kmetijski in okoljski politiki, Roadmap to Resource Efficient Europe; Blueprint to Safeguard Resources in Europe; EU strategiji o biodiverziteti 2020, strategiji prilagajanja podnebnim spremembam in strategiji pametnih mest v Evropi, zlasti v povezavi s ponovno uporabo vode in ekosistemskimi storitvami.
Posredni učinki projekta vključujejo promocijo slovenske znanosti, ustanovitev mednarodnih sodelovanj, izboljšanje življenjskega okolja in povezanosti z naravo. Sodelovali bomo z akademskimi partnerji iz Slovenije: Univerzo v Ljubljani (Biotehniška fakulteta, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Faku
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2017,
2018,
2019
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2017,
2018,
2019
