Jauno pētnieku galvenais dzinulis ir vēlme izprast sarežģītas lietas un palīdzēt tās izzināt apkārtējiem. Tā ir vēlme sniegt ieguldījumu zinātnē un jaunu tehnoloģiju attīstībā. Pieci Latvijas Universitātes (LU) pirmā studiju gada doktoranti dabaszinātņu jomā ar LU fonda starpniecību šogad saņēmuši mecenāta SIA “Mikrotīkls” stipendiju savu pētniecisko ambīciju īstenošanai.
Izvērtējot pretendentus, tika ņemti vērā tādi aspekti kā pētījuma unikalitāte, pētnieka vide, tai skaitā aprīkojums, pieteikuma saturs un realizācijas ticamība, akadēmiskais briedums (iepriekšējā zinātniskā darbība).
Mecenāta SIA “Mikrotīkls” stipendija LU pirmā studiju gada doktorantiem dabaszinātņu jomā, ko administrē LU fonds, tiek piešķirta otro gadu. Pērn to ieguva seši doktoranti*. Katras stipendijas apjoms ir 1000 eiro mēnesī. Sekmīgi izpildot uzstādītos mērķus, pētnieki stipendiju saņems trīs gadus, kuru laikā izstrādās savu promocijas darbu.
Didzis Berenis: Rotējošu pastāvīgo magnētu ierosinātas turbulentas šķidra metāla plūsmas skaitliska modelēšana
LU Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultāte. Zinātniskais vadītājs: Dr.fiz. Ilmārs Grants.
Metālu pārstrādes industrijā pārkausēšanas krāsnīs šķidru metālu viendabīgai sasilšanai tos nepieciešams maisīt, ko tradicionāli dara ar mehāniskiem maisītājiem, bet ir arī alternatīvs risinājums – veikt maisīšanu bezkontakta veidā. LU Fizikas institūta Magnetohidrodinamikas laboratorijā izstrādātie rotējošu pastāvīgo magnētu maisītāji ir efektīvi un industrijā atzīti par labu risinājumu. Pētījuma laikā tiks noskaidrota rotējošu pastāvīgo magnētu ierosinātas plūsmas īpašības lielos – industriāla izmēra tilpumos. Iegūtie rezultāti palīdzēs pielietot Fizikas institūtā izstrādātās metodes citos industriālos procesos un iekārtās. Pētījuma mērķis ir izstrādāt teorētisko pamatu industriālu rotējošu pastāvīgo magnētu maisītāju izgatavošanai ar paredzamiem rezultātiem un noskaidrot optimālāko maisītāja darba režīmu.
Mārtiņš Kālis: Kvantu mašīnmācīšanās algoritmu izstrāde trokšņainiem vidēja izmēra un universāliem kvantu datoriem
LU Datorikas fakultāte, Datorzinātnes. Zinātniskais vadītājs: prof., Dr.sc.comp. Andris Ambainis.
Klasisko datoru jaudas mašīnmācīšanās un citas jomas sāk kļūt ierobežojošas, tāpēc veidojas spēcīgs pieprasījums pēc alternatīviem risinājumiem. Šobrīd kvantu dators ir vienīgais skaitļošanas modelis, kas atsevišķu problēmu risināšanā var sniegt eksponenciālu paātrinājumu salīdzinājumā ar klasiskajiem datoriem. Tikai 2016. gadā plašākai sabiedrībai kļuvuši pieejami pirmie kvantu datoru prototipi. To darbību var viegli simulēt pat uz personālā datora. Tomēr vairāki uzņēmumi jau paziņojuši, ka tuvā nāktonē plāno radīt kvantu datorus, kas spēs atrisināt atsevišķas problēmas, kuras nav iespējams atrisināt ar klasiskajiem datoriem.
Algoritmu izstrāde kvantu datoriem ir izaicinoša. Lai izveidotu algoritmu, kas efektīvāks par klasisko algoritmu, jāizmanto kvantu efekti, kas pie klasiskās fizikas pieradušam prātam lielākoties nav intuitīvi. Lai arī ierīce ar 10 kvantu bitiem iekšēji vienlaikus var veikt darbības ar 1024 (2^10) dažādiem bināriem skaitļiem, izdarot mērījumu, vienlaikus varam iegūt tikai vienu no šiem skaitļiem. Tomēr potenciālais ieguvums no kvantu datoriem ir pietiekoši liels, lai kvantu datorika un kvantu mašīnmācīšanās šobrīd būtu ļoti aktuālas izpētes jomas pasaulē. Veiksmīgs blakusefekts kvantu datorikas attīstībai ir tajā radīto jauno ideju pārnese uz klasisko datoriku. Šajā darbā tiks apskatītas gan universālu, gan trokšņainu vidēja izmēra kvantu datoru izmantošanas iespējas mašīnmācīšanās jomā.
Linards Kļaviņš: Vaccinium ģints ogu, to spiedpalieku bioloģiski aktīvo vielu profils un pārstrāde, izmantojot videi draudzīgas metodes
LU Ģeogrāfijas uz Zemes zinātņu fakultāte, Vides zinātnes. Zinātniskais vadītājs: prof., Dr.ķīm. Arturs Vīksna.
Pētījuma mērķis ir pētīt kultivētu, meža un purva ogu (mellenes, zilenes, krūmmellenes, brūklenes, dzērvenes, lielogu dzērvenes,
Vaccinium ģints) ekstraktvielu izdalīšanu, izmantojot optimizētas, videi draudzīgas bioloģiski aktīvo vielu ekstrakcijas metodes. Ogas un to spiedpaliekas ir bagātas ar dažāda veida veselību uzlabojošam vielām, piemēram, lipīdiem un polifenoliem. Ogu sastāvā esošie polifenoli cilvēka organismā darbojas kā spēcīgi antioksidanti, kas spēj samazināt organismā radušos oksidatīvo stresu. Šajā pētījumā tiks apskatīts gan ogu, gan to spiedpaliekās esošo bioloģiski aktīvo vielu sastāvs, lai sekmētu funkcionālajā pārtikā, kosmētikā vai uzturā lietojamu jaunu produktu izveidi. Produkta izveidei tiks izmantotas enkapsulācijas, parauga attīrīšanas un dažāda veida parauga žāvēšanas metodes, kas tiek plaši izmantotas uztura nozarē.
Kārlis Pleiko: Nieru karcinomas specifisku aptamēru mērķa proteīna identificēšana
LU Bioloģijas fakultāte, Molekulārā bioloģija. Zinātniskais vadītājs: prof. Una Riekstiņa.
Nieru audzēji sastāda 2-3% no visiem audzējiem pieaugušo populācijā. Visizplatītākais apakštips ir gaišo šūnu nieru karcinoma. Aptamēri ir īsi oligonukleotīdi, kas ar savu molekulāro mērķa proteīnu saistās, pateicoties to 3D struktūrai. Aptamēri tiek galvenokārt izmantoti diagnostiskam un terapeitiskam pielietojumam. Izmantotš šūnu-SELEX metode ļauj atlasīt aptamērus, kas specifiski saistās pie kāda uz šūnas virsmas esoša proteīnu mērķa.
Iepriekšējos pētījumos ar šūnu-SELEX metodes palīdzību ir atlasīti atpamēri, kas saistās pie audzēja šūnām, bet nav zināms proteīnu mērķis, pie kura tie saistās. Cikla noslēgtība pētījumā izpaužas kā mērķa proteīna identificēšana, izmantojot masspektrometrijas analītiskās metodes. Joprojām lielākajā daļā šūnu-SELEX aptamēru mērķis netiek identificēts, ievērojami samazinot iespējamo aptamēra izstrādi kā terapeitisku vai diagnostisku līdzekli. Proteīnu mērķi nepieciešams noskaidrot, ja plānots aptamēru tālāk attīstīt kā terapeitisku vai diagnostisku līdzekli. Ja mērķa proteīns nav zināms, tad nav iespējams arī noskaidrot, kā aptamēra saistīšanās pie audzēja šūnām ietekmē dažādus molekulāros signālceļus.
Zinātnisko novitāti raksturo pētījuma dizaina uzlabojumi, iekļaujot pacienta veselo audu un audzēja šūnu izmantošanu. Liela caurplūduma sekvencēšanas (angļu val.:
high throughput sequencing) izmantošana ļaus ar daudz lielāku sensitivitāti apskatīt aptamēru atlases īpatnības.
Andris Pāvils Stikuts: Magnētiski pilieni; eksperimenti un simulācijas
LU Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultāte. Darba vadītājs: prof. Andrejs Cēbers.
Magnētiski pilieni sastāv no aptuveni 10 nm lielām viendomēna magnētiskām daļiņām, kas suspendētas nesējšķidrumā. Šādi pilieni ir ietekmējami ar ārēju magnētisku lauku. Precīzi zinot, kā magnētiskais lauks vada pilienus, paveras vairāki interesanti pielietojumi, piemēram, šādu pilienu izmantošana mikroskopiskos bioloģiskos mērījumos.
Sagaidāms, ka pēc darba izstrādes būs izveidota programmatūra, kas ļautu pirmo reizi aprēķināt magnētisko pilienu dinamiku ārējā magnētiskajā laukā vispārīgā 3D gadījumā, ko izmantojot būtu iespējams veikt skaitliskus eksperimentus, lai kvantitatīvi pētītu, kā iespējams kontrolēt individuālus pilienus ar magnētisko lauku. Darba uzdevumu izpilde ļautu saprast esošo teorētisko modeļu pielietojamības robežas un palīdzētu saprast magnētisku pilienu dinamikā notiekošos fizikālos procesus. Pētījuma mērķis ir noskaidrot, cik labi magnētiska šķidruma modelis apraksta magnētiskus pilienu dinamiku.
*Sadarbībā ar LU fondu SIA “Mikrotīkls” stipendiju turpina saņemt seši 2. kursa doktoranti: Elīna Černooka (LU Bioloģijas fakultāte), Ilze Elbere (LU Bioloģijas fakultāte), Inga Jonāne (LU Fizikas, matemātikas un optometrijas fakultāte), Karīna Narbute (LU Medicīnas fakultāte), Mārcis Sējējs (LU Ķīmijas fakultāte) un Poļina Zaļizko (LU Medicīnas fakultāte).
Akadēmiskais centrs
 pirmā studiju gada doktoranti dabaszinātņu jomā ar LU fonda starpniecību šogad saņēmuši mecenāta SIA “Mikrotīkls” stipendiju savu pētniecisko ambīciju īstenošanai. ){kind=link}