V rámci programu Agentúry na podporu výskumu a vývoja „Podpora výskumu a vývoja so zameraním na zvládnutie pandémie koronavírusu a jej dopadov na obdobie rokov 2020-2021“ sa STU podarilo uspieť s tromi žiadosťami o riešenie projektu, z čoho dve sú s účasťou výskumníkov z FEI STU.
Už viac ako pol roka ovplyvňuje životy ľudí pandémia ochorenia COVID-19 spôsobená koronavírusom SARS-CoV-2. Na situáciu reagovalo množstvo grantových agentúr, komisií a iných poskytovateľov finančných prostriedkov vypísaním výziev pre riešenie výskumných projektov, na ktoré zas rýchlo reagovali výskumné tímy na celom svete. Určite to napomohlo znižovaniu následkov pandémie a predchádzaniu rozširovania ochorenia.
Agentúra na podporu výskumu a vývoja taktiež reagovala a dňa 15.06.2020 vyhlásila verejnú výzvu na podávanie žiadostí v rámci programu „Podpora výskumu a vývoja so zameraním na zvládnutie pandémie koronavírusu a jej dopadov na obdobie rokov 2020-2021“, v ktorej bolo podaných celkovo 116 projektových žiadostí, pričom len 24 projektov bolo schválených na financovanie. Celková alokácia finančných prostriedkov určených na celé obdobie hodnotenia a riešenia projektov podporených v tejto výzve bola maximálne 8 miliónov EUR a limit rozpočtu projektu bol stanovený na 400 tisíc EUR. Vo veľkej konkurencii sa Slovenskej technickej univerzite v Bratislave podarilo uspieť s tromi žiadosťami o riešenie projektu, z toho dve sú s účasťou výskumníkov z FEI STU.
Prvým je projekt zodpovedného riešiteľa doc. Ing. Martina Donovala, PhD. priamo z našej fakulty, ktorý získal finančné prostriedky na riešenie projektu telemedicínskej problematiky Systém na telemedicínsku diagnostiku klinického stavu pacientov s COVID-19 a iných ochorení s príbuznými príznakmi pre minimalizáciu dopadov pandémie. Práve rozvoj v technických oblastiach, informačných technológiách a v senzorike má veľký potenciál v boji proti tomuto ochoreniu, ale aj boji proti iným nebezpečným ochoreniam.
Výskumom a implementáciou nových prostriedkov telemedicíny na vzdialené monitorovanie sa môže zamedziť vzniku nepovšimnutých alebo neliečených ochorení aj v situácii sociálnej izolácie pacientov.
 Diagram dosahov COVID-19 s identifikáciou potreby telemedicíny k minimalizácii dopadov a rizík pandémie |
Vo všeobecnosti je počas pandemickej situácie, okrem diagnostikovania klinického stavu pacientov so samotným pandemickým ochorením, potrebné monitorovať aj pacientov trpiacich na iné ochorenia. Takisto je nutné zabezpečovať zdravotnú starostlivosť chronicky chorým pacientom, ktorí sú z hľadiska pandémie najrizikovejšou skupinou. Hlavný cieľ projektu doc. Donovala je realizácia telemedicínskeho systému pre pacientov trpiacich na ochorenie COVID-19, prípadne iné respiračné ochorenia, kde sa vyžaduje monitorovanie teploty, dýchania, EKG a iných pridružných parametrov. Cieľom je vytvoriť flexibilný systém, ktorý bude využiteľný aj pre chronicky chorých pacientov, ktorého súčasťou budú dostupné prvky lekárskej elektroniky, ale aj nové prvky vyvinuté na FEI STU. |
Inovatívnosť tohto riešenia spočíva vo využití telemedicíny na elimináciu kontaktu lekár – pacient, čím sa zamedzí šíreniu prenosu choroby na zdravotnícky personál. Telemedicínsky systém zároveň umožňuje vykonávanie častejších meraní a šetrenie kapacity zdravotného personálu. Systém napomôže aj ku včasnej identifikácii zmien zdravotného stavu, čo je kľúčové pre efektívnu a zároveň finančne nenáročnú liečbu.
Vírus SARS-CoV-2 (žlté častice), zobrazený elektrónovým mikroskopom. Zdroj: https://www.flickr.com/photos/niaid/49531042877
V druhom podporenom projekte je naša fakulta v pozícii partnerskej organizácie, hlavným riešiteľom je Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU. Projekt s názvom: „Inteligentné monitorovanie odpadových vôd za účelom vytvorenia systému včasného varovania populácie SR pred šírením ochorenia COVID-19“ je založený na včasnom odhaľovaní ohnísk COVID-19, čo je rozhodujúce pre prevenciu nekontrolovaného šírenia ochorenia.
V cielených štúdiách sa vírusová RNA detegovala vo výkaloch všetkých pacientov pozitívnych na SARS-CoV-2, preto jedným z najsľubnejších prístupov na sledovanie dynamiky vírusu v populácii je analýza odpadovej vody. To predstavuje zložitú a náročnú matricu na analytickú predúpravu a prípravu vzoriek. Pred analýzou vzoriek na prítomnosť vírusovej RNA sa používajú rôzne metódy filtrácie, centrifugácie a extrakcie.
Projekt bude zameraný na optimalizáciu protokolu pre pred-analytickú prípravu odpadových vôd, ale aj testovanie dostupných analytických metód. Cieľom bude otestovať elektrochemický imunobiosenzor a/alebo aptasenzor na monitorovanie SARS-CoV-2 v odpadovej vode zo zdravotníckych zariadení, domovov dôchodcov, ale aj celých miest, aby sa rýchlo, inteligentne a automaticky rozpoznali potenciálne ohniská infekcie.
FEI STU v rámci testovania senzorov (Obr. 2a) bude pripravovať vysoko citlivé vrstvy z bórom dopovaného diamantu (Obr. 2b). Dôležitou súčasťou projektu bude vývoj a testovanie šumivých tabliet na báze oxidačného činidla - železanu(VI) a bórom dopovaných diamantových vrtsiev v prietokových moduloch (Obr. 2c) na dekontamináciu splaškovej vody od detegovaného SARS-CoV-2.
Obr. 2. Bórom dopované diamantové vrstvy: a) elektrochemický senzor, b) diamantová vrstva, c) prietokový dekontaminačný modul
Tento interdisciplinárny projekt kombinuje úsilie odborníkov v oblasti chemickej technológie, virológie, elektrotechniky, molekulárnej biológie, biochémie a biofyziky, pričom má potenciál pomôcť v boji proti SARS-CoV-2 na Slovensku.
