ISSP UL E-mailLIMSCAMART2

Rezultāti

  Darba uzdevumi Rezultāti
1 Izpētīt ar sudraba un magnija joniem modificētu kalcija fosfātu produktu struktūru pēc sintēzes un augsttemperatūras apstrādes. Modificējot izejvielas, sintēzes temperatūru, pH un citus parametrus pārskata periodā izstrādāta sintēzes metode ar sudraba joniem modificētu kalcija fosfātu iegūšanai. Izmantojot rentgendifraktometrijas metodi un augstemperatūras mikroskopiju noteikta fāžu pāreja augstemperatūras apstrādes gaitā, kā arī veikti morfoloģiskie pētījumi iegūtajiem pulvera paraugiem un pamatnēm. Noteikts, ka pēc augstemperatūras apstrādes sudrabu saturošais hidroksilapatīts veido jaukto kristālu, kuru sastāvā ir hidroksilapatīts, sudrabs un sudraba oksīds. Savukārt saķepšanas temperatūra ir atkarīga gan no sudraba daudzuma, gan sintēzes metodes. Darba mērķi sasniegti pilnībā. Nosakot fizikālās īpašības un struktūru iespējams precīzāk raksturot iegūtā produkta dabu, kā arī noteikt tā pielietojumu kā implantmateriālu. Turpmākajos darbos plānots pārbaudīt sagatavotos materiālus simulētajā ķermeņa šķīdumā. Projekta uzdevuma ietvaros izstrādāts un aizstāvēts maģistra darbs „Ar magniju aizvietota hidroksilapatīta sintēze, izmantojot šķīduma ķīmisko nogulsnēšanas metodi”, L.Stīpniece (2012). Modificējot iepriekšējā projekta periodā izstrādāto hidroksilapatīta sintēzes metodi, iegūti ar Mg aizvietoti hidroksilapatīta produkti ar Mg saturu robežās no 0.21-4.72 svara %. Kompleksi izpētīta Mg saturošu hidroksilapatīta produktu īpašības pēc sintēzes un augsttemperatūras pastrādes. Konstatēts, ka Mg koncentrācijas variācija hidroksilapatīta biokeramikas produktos ietekmē to mikrostruktūras izmaiņas un termisko stabilitāti.
2 Izpētīt kalcija fosfātu sintēzes mērogošanas iespējas un izstrādāt mērogošanas modeli. Projekta uzdevuma ietvaros izstrādāti un aizstāvēti bakalaura darbi „Kalcija hidroksīda daļiņu izmaiņas hidroksilapatīta sintēzes laikā”,S.Buliņa (2012); „Maisīšanas parametru ietekme uz hidroksilapatīta sintēzi”, A.Putniņš (2012). Veiktas vairākas hidroksilapatīta sintēzes palielināta tilpuma reaktorā. Sintēzes mērogotas, izmantojot empīrisku pieeju, kas nodrošina šķietami ātrāku rezultātu, taču nenodrošina efektīvu mērogošanas lielum izmaiņu. Balstoties uz laboratorijas reaktorā veikto sintēžu pētījumiem, noskaidrots, ka būtiska nozīme ir ortofosforskābes koncentrācijas gradientam sintēzes tilpumā. Lai iegūtu kvalitatīvu produktu – HAp – koncentrācijas gradienta veidošanās ir jānovērš, realizējot efektīvu šķidruma maisīšanu. Savukārt kā otrs ierobežojošais faktors ir fosforskābes, kalcija hidroksīda un reakcijas starpproduktu difūzija no un uz heterogēno vidi veidojošo daļiņu virsmas. Lai noskaidrotu sistēmas robežgadījumus un limitējošos parametrus, izstrādāts matemātiskais modelis, kas veido daļu no sintēzes kopējā matemātiskā modeļa.Izveidots difūzijas matemātiskais modelis balsoties uz Fika otro likumu sfēriskai daļiņai.
3 Apkopot un izvērtēt iegūtos pētījumu rezultātus par biogēnas izcelsmes kalcija oksīdu saturošu izejmateriālu ietekmi uz kalcija fosfātu biokeramikas struktūru. Pirmo reizi pētīti un sistemātiski salīdzināti no biogēnas un sintētiskas izcelsmes kalcija oksīdu saturošiem izejmateriāliem iegūti hidroksilapatīta biokeramikas produkti. Eksperimentāli konstatēts, ka ar katru no izejmateriāliem iegūta hidroksilapatīta biokeramika ar atšķirīgu mikrostruktūru. Hidroksilapatīta produktu ķīmiskā mikroelementu analīzē ar induktīvi saistītās plazmas masspektrometriju ICP-MS konstatēts atšķirīgs mikroelelentu Mn, Zn, Cu, Sr, Cd, Pb, Ba daudzums. Secināts, ka iegūtā hidroksilapatīta biokeramikas mikrostruktūra ir atkarīga no specifisko mikroelementu klātbūtnes hidroksilapatīta struktūrā, kas būtiski ietekmē kristālrežģa parametrus. Sistemātiskie pētījumi pierāda, ka kalcija oksīdu izcelsme būtiski ietekmē biokeramisko implantmateriālu struktūru un īpašības, kas savukārt nosaka šī materiāla biosaderību un bioaktivitāti cilvēka organismā.
4 Veikt alfa trikalcija fosfāta augsttemperatūras sintēzi kaulu cementu īpašību optimizēšanai. Projekta uzdevuma rezultāti apkopoti un aprobēti promocijas darbā „Kaulu cementu uz α-trikalcija fosfāta bāzes sastāva ietekme uz struktūru un īpašībām”, Z.Irbe (2012). Projekta posmā veiktas vairākas α-trikalcija fosfāta augsttemperatūras sintēzes cementu īpašību optimizēšanai, izmantojot dažādas izcelsmes reaģentus (kalcija karbonātu (3 dažādi reaģenti) un kalcija hidrogēnfosfāta dihidrātu (3 dažādi reaģenti)). Konstatēts, ka izejvielu kvalitātei ir izšķiroša nozīme α-trikalcija fosfāta sintēzē (t.i. β-trikalcija fosfāta piemaisījuma saturam). Dzesēšanas procedūrai un ilgstošai izturēšanai (1 h vai 5 h) sintēzes temperatūrā (1300°C vai 1400°C) nav izšķirošās nozīmes nevēlamā β-trikalcija fosfāta piemaisījuma satura samazināšanā. Domājams, ka noteicošais faktors izejvielu (kalcija karbonāts un kalcija hidrogēnfosfāta dihidrāts) kvalitātei ir magnija saturs. Jo augstāks magnija saturs izejvielās, jo lielāks β-trikalcija fosfāta piemaisījuma daudzums. Ar mērķi paplašināt projekta ietvaros izstrādāto un aprobēto biomateriālu pielietojumu kaulaudu reģenerācijai, veikti sistemātiski in vitro un in vivo pētījumi kaulu cementiem uz alfa trikalcija fosfāta bāzes.Izstrādātajiem cementiem tika veiktas in vivo (truša modelis) un in vitro (izmainīti cilvēka osteoblasti) pārbaudes. Tika konstatēts, ka izstrādātais cementa sastāvs (50 % porainība) pilnībā biodegradējies un aizstāts ar jauniem kaulaudiem pēc 3 mēnešiem (in vivo pārbaudes). In vitro pārbaudēs konstatēts, ka ievērojami vairāk šūnu (110% salīdzinājumā ar 1-4%) piestiprinās uz cementa virsmas, ja tā šķidrā fāze satur 0,375 M nātrija hidrogēnfosfāta un 0,125 M nātrija dihidrogēnfosfāta (kristālvioletā tests).
5 Apkopot Nb-saturošu stikla keramikas kristalizācijas kinētikas pētījumus, fāžu veidošanās un pārejas pētījumus stikla keramiskos sastāvos, kas modificēti ar 8mol% Na2O, kā arī sagatavot paraugus virsmas bioaktivitātes novērtējumam. Projekta uzdevuma rezultāti apkopoti un aprobēti promocijas darbā „Na2O-CaO-Nb2O5-P2O5 sistēmas stikla kristalizācijas pētījumi”, A.Stunda-Zujeva (2012). Pirmo reizi sistemātiski veikti CaO-Nb2O5-P2O5-Na2O sistēmas stikla kristalizācijas procesu pētījumi, noteikts kristalizācijas mehānisms un kristālisko fāžu veidošanās likumsakarības un tās ietekmējošie parametri. Visos CaO-Nb2O5-P2O5-Na2O sistēmas punktos kristalizējas niobiju saturoši savienojumi. Fāžu veidošanās temperatūra ir ievērojami atkarīga no karsēšanas ātruma, bet karsēšanas ātrums neietekmē veidojošās fāžu sastāvu vai to secību. Pie straujākiem karsēšanas ātrumiem pieaug maksimālās temperatūras izturēšanas laika nozīme. Lēnāk karsējot, veidojas garenākas formas kristalīti. Ar mērķi paplašināt projekta ietvaros izstrādāto un aprobēto biomateriālu pielietojumu kaulaudu reģenerācijai, veikti sistemātiski in vitro un in vivo pētījumi oriģinālas strukturētas stikla keramikai ar paaugstinātu mehānisko slodzi.8N stiklu kontrolēti kristalizējot, var iegūt dažādas kristāliskuma pakāpes stikla keramiku, kas in vitro un in vivo pētījumos uzrāda teicamu biosaderību: osteoblastu šūnas uz materiāla proliferē 2,5 reizes labāk nekā kontroles lauciņā, baktēriju P. aeruginosa un S. epidermidis daudzums, lai notiktu materiāla inficēšana, ir vismaz 102 KVV/ml. S. epidermidis uz 8N stikla keramikas truša mīkstajos audos neaug.
6 Veikt komerciālo stomatoloģisko materiālu salīdzinošos pētījumus ar izstrādāto stikla keramiku un sniegt novērtējumu par izstrādāto materiālu potenciālo pielietojumu. Projekta uzdevuma ietvaros izstrādāts un aizstāvēts maģistra darbs „8N stikla piemērotība zobu restaurācijai”, S.Rabkēviča (2012). 8N stikls pēc estētiskām īpašībām un uzlabojot tā mehāniskās īpašības būtu piemērots nelielām, zobu virsmas atjaunojošām restaurācijām. 8N stikla estētika ir atkarīga no materiāla termiskās apstrādes režīma. Dabīgam zobam atbilstošu estētiku uzrāda labi saķepis (atvērtā porainība <0,65%), bet vēl nesakristalizējies materiāls. Nepietiekami saķepis, kā arī daļēji kristalizējies materiāls ir balts un matēts. 8N stikls uzrāda mikrocietību (9,8 GPa), kas ir piemērota zobu restaurācijām. Lieces un spiedes izturības 8N stikla paraugiem ir zemākas salīdzinot ar ekperimentālos pētījumos noteiktiem dentīna un emaljas komerciālās keramikas paraugiem, kā arī literatūrā minētām keramisko materiālu vērtībām.
7 Veikt izstrādātā stikla keramiskā materiāla mikrostruktūras modelēšanu, mainot apstrādes tehnoloģiskos parametrus.

Projekta uzdevuma ietvaros izstrādāts un aizstāvēts bakalaura darbs „Mikrostruktūras ietekme uz stikla keramikas īpašībām”,E.Rubina (2012).Pirmo reizi sistemātiski pētīti un apkopoti rezultāti par dažādu tehnoloģisko parametru ietekmi un 8N stikla keramikas mikrostruktūru un tās saistību ar mehāniskajām un elektriskajām īpašībām. 8N paraugu atvērtā porainība ir 0,11% – 2,18%. Porainība palielinās pie augstākas kristalizācijas pakāpes un mazāka karsēšanas ātruma. Maksimālais presēšanas spiediens, tā sasniegšanas ātrums un lietotās piedevas neietekmē 8N paraugu porainību. Kristalīti veidojas īsāki un sazaroti pie lēnāka karsēšanas ātruma un zemākas kristalizācijas temperatūras.

8N stikla keramikas maksimālā spiedes izturība ir 117,3 MPa, lieces - 75,76 MPa. Lielāka mehāniskā izturība ir paraugiem ar augstāku kristāliskuma pakāpi un mazāku atvērto porainību.
8 Novērtēt titāna oksīdu saturošu biokeramisko materiālu antimikrobiālās īpašības in vitro un in vivo studijās. Veikti mikrobioloģiskie pētījumi ekstrudētai titāna oksīdu saturošai (TiO2) keramikai. ar Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228,) un Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), noteikta baktēriju adhēzija (pēc 2 h) un kolonizācijas intensitāte pēc 24 h. Konstatēts, ka abu baktēriju veidu adhēzija ir ļoti minimāla uz TiO2 paraugiem, kuri termiski apstrādāti tikai gaisa vidē. Savukārt uz TiO2 keramikas paraugiem, kas papildus termiski apstrādāti vakuumā, lielāka tieksme piesaistīties Ps. aeruginosa. Pēc kolonizācijas intensitātes noteikšanas secināts, ka uz papildus vakuumā apstrādātā parauga ir lielāks skaits koloniju veidojošās vienības, un arī šajā gadījumā vislielāko kolonizēties spēju uzrāda Ps. aeruginosa. TiO2 keramikas paraugi, kas termiski apstrādāti gaisa vidē, ir daudz blīvāki un ar mazāku porainību – šie faktori var būt noteicoši baktēriju piesaistīšanās un kolonizēšanās spējai uz materiāla virsmas. Izvērtējot abu TiO2 keramisko materiālu mikrobioloģiskās īpašas, konstatēts, ka tie ir piemēroti pielietošanai biomateriālu izstrādei.Projekta uzdevuma ietvaros izstrādāts un aizstāvēts maģistra darbs „Titāna oksīda keramikas struktūras un īpašību pētījumi”, Inga Narkevica (2012).
9 Izgatavot individuālas formas 3-dimensionālus porainus implanta prototipus klīniskajām pārbaudēm. Izgatavotas individuālas formas 3-dimensionālas porainas implantu prototipu sagataves. Porainas struktūras iegūšanai izmantota viskozā uzputošanas metode, kur amonija hidrogēnkarbonāts izmantots kā putojošais aģents. Šī tehnoloģija ļauj iegūt gan makro-, gan mikroporainu materiāla struktūru. Izveidotās 3-dimensionālās porainās implantu prototipu sagataves ir taisnstūrveida un tām var būt dažādas dimensijas no 5 cm x 5 cm līdz 1.5 cm x 1.5 cm. Iespēja variēt ar dimensijām paplašina keramisko sagatavju pielietošanu dažāda izmēra kaulu defektu labošanai vai aizpildīšanai.
10 Izgatavot analoga sastāva un 3-dimensionālas struktūras šūnu pamatnes (skafoldus) mijiedarbības pētījumiem ar cilmes šūnām. Pamatojoties uz kalcija fosfātu sintēzes produktu atkārtojamību, izgatavotas 3-dimensionālas struktūras kalcija fosfātu keramikas pamatnes, kas paredzētas mijiedarbības pētījumiem ar cilmes šūnām - histoloģiskās un morfoloģiskās reakcijas salīdzinošam novērtējumam ar/bez uzlādes ar cilmes šūnām. Izveidotas diskveida (D = 7 mm) pamatnes, kuru porainība ir robežās no 50-70 %. Pētīto pamatņu fāžu sastāvs ir sekojošs: 100 % hidroksilapatīts, 95 % hidroksilapatīts un 5 % β-trikalcija fosfāts, kā arī 80 % hidroksilapatīts un 20 % β-trikalcija fosfāts.
11 Izvērtēt kontaktaudu histoloģisko un funkcionāli morfoloģisko reakciju uz kalcija fosfāta biokeramikas materiāliem, kuri modificēti ar autologām kaulu smadzeņu mezenhimālajām šūnām, pēc heterotopas implantācijas eksperimenta dzīvniekiem. Izvērtēta kontaktaudu morfoloģiskā reakcija ar histoloģiskām un imunohistoķīmiskām metodēm pēc „tīru” un uzpildītu ar autologām kaula smadzeņu mezenhimālajām šūnām divfāžu kalcija fosfātu (hidroksilapatīts/β-trikalcija fosfāts=90/10) biokeramikas materiālu pēc trim mēnešiem pēc implantācijas 12 trušu zemādas audos. Projekta uzdevuma ietvaros sasniegtie rezultāti starptautiski aprobēti (3 referāti) ar ārzemju partneriem organizētajā simpozijā „Bioceramics and cells for reinforcement of bone”, 2012.gada 18.-20.oktobrī Rīgā.
12 Noskaidrot HAp/TCP biokeramikas materiālu virsmas izmaiņas pēc eksplantācijas no implantācijas vietām eksperimenta dzīvniekiem , salīdzinot virsmas struktūru izmaiņas „tīrām” un ar autologām mezenhimālām šūnām modificētām biokeramikas tabletēm. Izmaiņas uz hidroksilapatīta/β-trikalcija fosfāta biokeramikas virsmas pēc eksplantācijas no trušu zemādas audiem (novērtētas ar SEM) uzrādīja kolagēno šķiedru ieaugšanu tabletes virsmā, kolagēnās šķiedras veido kūlīšus. No šūnām pārsvarā fibrocīti.
13 Izveidot osteoporozes eksperimentālu modeli ar kaulaudu histoloģisku un imūnhistoķīmisku izmeklēšanu , eksperimentālu lūzumu dzīšanas morfoloģisku un rentgenoloģisku novērtēšanu ar un bez HAp/TCP granulu pievadīšanas eksperimentāla lūzuma zonā. Izveidots eksperimentāls osteoporozes modelis 12 trušu mātītēm, veicot ovarektomiju un trīs mēnešus ievadot metilprednizolonu 1 mg/kg svara 2,5 mēnešus un 2,5 gadus veciem dzīvniekiem. Paņemti paraugi kaulaudu histoloģiskai un imūnhistoķīmiskai izmeklēšanai no veseliem tāda pat vecuma trušiem (kontroles grupa) un no 6 trušiem ar eksperimentālo osteporozi.
14 Veikt klīnisku, morfoloģisku un radioloģisku novērojumu par osteoporotiska gūžas kaula lūzumu dzīšanas procesu ar un bez HAp/TCP granulu pievadīšanas lūzuma zonā kompleksā ar Ca un P homeostāzes rādītājiem. Veikta 350 osteoporotisku gūžas kaulu lūzumu slimnieku, kuri ārstējušies Rīgas 2. slimnīcas Traumatoloģijas nodaļā statistiska analīze. Rīgas 2. slimnīcā uzsākta RTU Rūdolfa Cimdiņa Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centrā ražoto hidroksilapatīta/β-trikalcija fosfāta 90/10 granulu implantācija osteoporotisku kaulu lūzumu zonā un lielo stobra kaulu defektos kopā 25 pacientiem ar labiem klīniskiem rezultātiem un pozitīvu rentgenoloģiskā izmeklējuma dinamiku. Projekta uzdevuma ietvaros sasniegtie rezultāti starptautiski aprobēti (1 referāts) ar ārzemju partneriem organizētajā simpozijā „Bioceramics and cells for reinforcement of bone”, 2012.gada 18.-20.oktobrī Rīgā.
15 Veikt atrofiska bezzobu žokļa pastiprināšanas ar kalcija fosfātu biokeramikas materiālu implantāciju klīnisku un radioloģisku novērtējumu vēlīnā pēcimplantācijas periodā. Veikta klīniska, radioloģiska un morfoloģiska izpēte par atrofiska bezzobu žokļa kaula un kalcija fosfātu biokeramikas materiālu implantācijas zonas izmaiņām vēlīnā periodā pēc biokeramikas materiālu un zobu implantācijas. Ar koniska stara 3D CT, ieskaitot radiodensitometriju, izvērtēti rezultāti 22 pacientiem , kuriem ar biokeramiku pastiprinātos žokļos ievietoti 48 zobu implantāti. Konstatēta stabila zobu implantātu osseointegrācija un reziduālā alveolāra kaula minerālblīvuma paaugstināšanās. Projekta uzdevuma ietvaros sasniegtie rezultāti starptautiski aprobēti (2 referāts) ar ārzemju partneriem organizētajā simpozijā „Bioceramics and cells for reinforcement of bone”, 2012.gada 18.-20.oktobrī Rīgā.
16 Veikt autologu taukaudu, no tiem izdalītu mezenhimālo šūnu un HAp/TCP mikrogranulu injicējama maisījuma tehnoloģijas izstrādi ar sekojošu morfoloģisku novērojumu pēc implantācijas eksperimenta dzīvniekiem. Veikta autologu mezenhimālu šūnu izdalīšana no 12 trušu taukaudiem salīdzinājumā ar 6 trušu materiālu no kaula smadzenēm ar sekojošu šūnu pavairošanu un sasaldēšanu tālākai transplantācijai kopā ar kalcija fosfātu biokeramikas materiāliem. Taukaudi no 18 trušiem tika izmantoti mezenhimālo šūnu ieguvei balstoties uz Torres et al., 2007.g. rakstā aprakstīto šūnu izdalīšanas protokolu. Īsumā, taukaudi tika homogenizēti un apstrādāti ar kolagenāzi XI 50 min 37°C. Truša mezenhimālo šūnu iegūšana no kaula un kaula smadzeņu paraugiem bija ievērojami grūtāka, jo dzīvniekam kaulu smadzenes femūra galviņā ir salīdzinoši mazs tilpums. Tādēļ šūnu izdalīšanai tika izmantots viss bioloģiskais materiāls (kauls un kaula smadzenes). Enzimātiska apstrāde nepieciešama saistaudu sagraušanai, tomēr ilgstoša enzīma iedarbība var ietekmēt šūnu izdzīvošanu. Taukaudi arī satur mezenhimālas izcelsmes šūnas un to iegūšana ir salīdzinoši vieglāka un ātrāka. Šūnu izdalīšanas un kultivēšanas procesā tika novērots, ka no taukiem izdalītās šūnas bija skaitliski vairāk un arī ātrāk proliferēja.
17 Ādas hromoforu un fluoroforu in-vivo optiskā kartēšana. Projekta uzdevuma ietvaros izstrādāts un aizstāvēts bakalaura darbs „Spektrālās attēlošanas izmantošana ādas kairinājumu un bojājumu neinvazīvai novērtēšanai”,M.Laņģe (2012), kā arī maģistra darbs „Ādas hromoforu sadalījuma noteikšana ādā ar spektrālo attēlošanu”, I.Saknīte (2012).Izveidota ierīce un algoritms ādas hemoglobīna koncentrācijas novērtēšanai pēc RGB attēliem. RGB attēlošanas ierīce un algoritms tika aprobēti klīniskos mērījumos. Rezultātā izstrādāta metode asinsvadu veidojumu terapijas rezultāta novērtēšanai pēc eritēmas indeksa kontrasta. RGB attēlošana izmantota arī sasitumu (zilumu) novērtēšanai. Izveidots algoritms hemoglobīna un bilirubīna izšķiršanai no krāsu RGB attēliem. Minētie parametri (hemoglobīna un bilirubīna koncentrācija) izmantoti sasituma (ziluma) vecuma novērtēšanai. RGB attēlošanas priekšrocība ir vienkāršs un lēts tehniskais risinājums, ko varētu izmantot primārajā skrīningā un kriminālistikas ekspertīzēs. Analizēti arī ādas fluoroforu attēli, autofluorescences ierosmei izmantojot zemas jaudas lāzera starojumu. Tika veikta autofluorescences fotoizbalēšanas īpašību analīze dažādām ādas patoloģijām un rezultātā izveidota klīnisko mērījumu datubāze, kā arī veikta statistiskā analīze. Konstatēts, ka zemas jaudas lāzera starojums ietekmē ādas hemoglobīna koncentrācijas izmaiņu.
18 Polidispersu ferokoloīdu gravitācijas, centrifugālā un augstgradienta magnētiskā separācija. Veikti pētījumi par koloīdu nanodaļiņu dispersā sastāva izmaiņām gravitācijas, ultracentrifugālās un magnētiskās separācijas ietekmē. Noskaidroti nanodaļiņu ansambļu parametri (daļiņu koncentrācija un izmēri), virs kuriem tradicionālais Stoksa sedimentācijas modelis aizvietojams ar Batčelora modeli. Eksperimentāli pierādīts, ka gan ultracentrifugālās, gan magnētiskās separācijas ceļā iespējams izdalīt koloīdu frakcijas ar būtiski izmainītiem sākotnējā lognormāla sadalījuma parametriem. Iegūtajiem rezultātiem praktiska nozīme magnētisko nanokoloīdu tehnoloģijā, tai skaitā arī biomedicīnas pielietojumos.
19 Magnētisko nanokoloīdu termoforētiskā separācija porainā membrānā. Veikti ferokoloīdu nanodaļiņu transversālās separācijas eksperimentālie pētījumu neizotermiskā porainā slānī. Noskaidrots, ka magnētiskais lauks, kas vērsts temperatūras gradienta virzienā, izraisa būtiskas nanodaļiņu transporta parādību izmaiņas, kas nav izskaidrojamas ar līdz šim zināmo magnētisko Soret efektu un magnetodifuziju. Pierādīta magnetotermoosmozes ietekme uz nanodaļiņu separācijas intensitāti un izvirzīta hipotēze par jaunu pārneses mehānismu – magnētisko nanodaļiņu reverso termomagnetoosmozi. Izvirzītā pārneses mehanisma apstiprināšanai nepieciešami turpmāki pētījumi.
20 Magnētiska dipola ar piesaistītu stīgu kā pašdzenoša mikromehānisma īpašības. Veikti dotā mikrodzinēja darbības skaitliska simulācija. Par projekta veikto uzdevumu publicēts darbs: R.Livanovics, and A.Cēbers. Magnetic dipole with a flexible tail as a self-propelling microdevice. Phys. Rev.E -2012, v.85,041502.
21 Mikroanaerobu magnētisku bakteriju pašorganizācija nehomogenos skābekļa koncentrācijas laukos. Veikti baktēriju migrācijas eksperimentāli pētījumi un izveidots parādības teorētisks modelis. Publikācijas sagatavošanai nepieciešams veikt ūdenī izšķīdušā skābekļa koncentrācijas mērījumus.
22 Magnētisku vezikulu sintēze un īpašības.

Sintezētas magnetoliposomas uz jauna katjontipa lipīda bāzes un veikti to elastības īpašību mērījumi. Dotās liposomas potenciāli var tikt izmantotas kā ģenētiskās informācijas nesēji. Iesniegta publikācija: O.Petrichenko, .K.Ērglis, A.Plotniece, K.Pajuste, G.Bealle, Ch.Menager,

E.Dubois, R.Perzynski, and A.Cēbers. Properties of bilayers formed by cationic pyridine amphiphile. Eur. Phys. J. E: Soft Matter and Biological Physics.
23 Magnētiskās mikrokonvekcijas skaitliski un eksperimentāli pētījumi. Veikti 1983.gadā atklātās magnētiskās mikrokonvekcijas parādības eksperimentāli, skaitliski un teorētiski pētījumi. Pirmoreiz, izmantojot particle image velocimetry, noteikts mikrokonvekcijas ātruma lauks. Pirmoreiz teorētiski aprakstīta samaisošos šķidrumu difūzās robežas nestabilitāte tai perpendikulārā laukā. Dotā parādība ir potenciāli interesanta šķidrumu maisīšanai mikrofluidikā. Par magnētisko mikrokonvekciju sagatavota plaša publikācija, kura pieņemta publicēšanai ļoti respektablā žurnālā Journal of Fluid Mechanics (Camb.Univ.Press):K.Ērglis,A.Tatulcenkov,G.Kitenbergs,O.Petrichenko, A.Cēbers. Magnetic field driven microconvection in the Hele-Shaw cell. J. Fluid Mech. (accepted).
24 Viļņu frontes kropļojumu noteikšanas metodiku, ko izsauc dažādas simetrijas acs aberācijas, novērtēšana dažādos viļņu garumos. Acs aberāciju izraisītu viļņu frontes kropļojumu kompensēšanas pētījumi ar pjezooptisku optiskās fāzes korektoru un profilētu fotorezista slāni. Projekta uzdevuma rezultāti apkopoti un aprobēti promocijas darbā „Optisko un neirālo faktoru ietekme uz uztvertā attāla kvalitāti”, V.Karitāns (2012), kā arī aizstāvēts maģistra darbs „Attēlu veidošanās acs optiskajā sistēmā”, E.Skutele (2012). Veikti pētījumi par acs tīklenes attēla kvalitātes un uztvertā attēla izšķiršanas spējas atkarību no acs optisko segmentu ģeometrijas un signālu apstrādes smadzeņu garozā. Veikti pētījumi par acs tīklenes refleksa intensitātes izmaiņām izkompensētai acij un acij ar aberāciju radītu viļņu frontes deformāciju. Izstrādāta metodika acs tīklenes makulas pigmentu un luteina un zeaksantīna koncentrāciju attiecības noteikšanai.
25 Biomateriālu pētīšana izmantojot Raman spektroskopiju. Pēdējos gados lielu interesi izraisa biogēnu jūras un sauszemes izcelsmes kalcija karbonātu, tādi kā koraļļi, jūras un sauszemes gliemežvāki, olu čaumalas potenciālas pielietošanas iespējas nanotehnoloģiju un biomateriālu jomā. Priekšpētījumos konstatēts, ka biogēnie karbonāti var būt pamatizejmateriāls kalcija fosfātu biomateriālu izstrādei. Projekta uzdevuma ietvaros veiktas dažādu biogēno karbonātu (olu čaumalas, koraļļi, perlamutrs u.c.) Raman spektroskopijas studijas. Konstatēts, ka dažādiem kalciju karbonātu saturošiem biogēniem materiāliem ir atšķirīgas kalcija karbonāta polimorfās formas, tādas kā kalcīts vai aragonīts. Turpmākajā darbā paredzēts sintezēt kalcija fosfātus no biogēniem izejmateriāliem un raksturot iegūto produktu fizikālķīmiskās īpašības potenciālam pielietojuma biomateriālu jomā.