Huippututkimus

Tavoitteena ohjata tosiasiallisesti solujen toimintaa

By 27 joulukuu, 2018 No Comments

Alustaa voisi luulla tavalliseksi valkopilkulliseksi paperilapuksi, mutta sen jokaisessa pilkussa voi viljellä soluja. Tarkoituksena on löytää materiaaleja, jotka voivat tosiasiallisesti vaikuttaa solujen toimintaan. Åbo Akademin funktionaalisten materiaalien FunMat-tutkimuskeskuksessa viisi tutkimusryhmää tekee läheistä yhteistyötä. Keskus on yksi Åbo Akademin sisäisistä huippututkimusyksiköistä, joita Åbo Akademin säätiö rahoittaa, ja sen tavoitteena on tulla valituksi Suomen Akatemian huippuyksiköiden joukkoon.

Solut voivat tehdä joitakin valintoja. Ne voivat valita, lisääntyvätkö ne vai kuolevatko ne, liikkuvatko ne vai erilaistuvatko ne toisenlaisiksi soluiksi, esimerkiksi silloin, kun kantasolut muodostavat erilaisia kudossoluja. Åbo Akademissa työskentelee parhaillaan lähes sata tutkijaa yhdeksän professorin johdolla näiden kysymysten parissa selvittääkseen, kuinka materiaalit voivat tosiasiallisesti ohjata soluja ja niiden valintoja. He pyrkivät erilaisten materiaalien avulla vaikuttamaan siihen, missä ja kuinka solut tekevät valintansa, jotta näitä materiaaleja voitaisiin käyttää edistämään esimerkiksi haavan paranemista.

Paperi tarjoaa täysin uusia mahdollisuuksia

FunMat-keskuksen tutkijat ovat korvanneet perinteisen tavan viljellä soluja pyyhkäisemällä paperin pintaan elektrodeja, elektronisia antureita ja materiaalia, jota halutaan tutkia. Tällä tavoin tutkijat luovat soluille ympäristön, jonka pinnasta ne joko pitävät tai eivät pidä ja joka ohjaa niiden valintoja. Kahdenkymmenen tuhannen euron laitteiston sijasta paperi voidaan analysoida väriasteikkoa mittaavalla skannerilla. Mitä enemmän väriä, sitä enemmän soluja.

– Analyysi auttaa ymmärtämään, mikä materiaalissa ohjaa solujen kasvua. Yhdessä solubiologian kanssa tämä antaa tutkijoille uusia välineitä tutkia solujen toimintaa ja mahdollisuuden hallita niiden toimintoja, sanoo FunMat-keskuksen projektipäällikkö Ronald Österbacka, Åbo Akademin fysiikan professori.

Kysymys on elämästä itsestään

– Jos soluja ja niiden toimintaa pystytään ohjaamaan, kysymys on lopulta elämästä itsestään, Österbacka sanoo. Siksi myös eettinen näkökulma on tärkeä. Yksi laajennetun hankkeen yhdeksästä professorista on Mikael Lindfelt, jonka tehtävänä on tarjota välineitä, joiden avulla hankkeessa mukana olevat voivat arvioida eettisiä kysymyksiä, joita tässä poikkitieteellisessä projektissa herää.

Uudet rajapinnat tuottavat uusia keksintöjä

FunMat-keskuksen puitteissa toimivan huippututkimusyksikön työntekijät ovat paperinvalmistuksen ja -jalostuksen, fysikaalisen kemian, polymeeritekniikan, fysiikan ja solubiologian tutkijoita. Lisäksi laajennetussa hankkeessa työskennellään mm. farmaseuttisen nanoteknologian, biokuvantamisen ja erittäin herkkien antureiden parissa.

– Kun esimerkiksi materiaalien tutkimus ja solubiologia kohtaavat, syntyy uusia rajapintoja ja sitä kautta uusia keksintöjä, sanoo Österbacka.

Perustuu aiempaan tutkimukseen

Funktionaalisella paperilla on monia etuja. Se on nykyisiä menetelmiä halvempaa ja tekee nopeasta seulonnasta suuressa mittakaavassa mahdollista ja jopa yksinkertaista. Paperia on helppo valmistaa uusiutuvista materiaaleista. Jälkeenpäin se voidaan kompostoida tai polttaa.

Uudet keksinnöt perustuvat aiempaan tutkimukseen, jota on tehty Funktionaalisten materiaalien keskuksessa paperielektroniikan pohjalta.

– Työskentelemme ainutlaatuisen konseptin parissa. Ilman Åbo Akademin säätiön rahoitusta se ei olisi mahdollista, kertoo Österbacka.

Voi vähentää amputointien määrää

Österbacka toteaa, että tulokset voivat tarjota lääketieteelle aivan uusia mahdollisuuksia ymmärtää, kuinka kudoksia voidaan kasvattaa ja kuinka ne toimivat. Tästä voi olla apua uusien lääkkeiden löytämisessä tai haavan paranemisen edistämisessä.

– Viidenkymmenen vuoden kuluttua saatetaan välttyä kymmeneltä miljoonalta amputaatiolta, joita maailmassa tehdään parantumattomien haavojen takia. Kyseessä on kuitenkin laaja projekti, ja matkan varrella voi tapahtua odottamattomia asioita, jotka voivat tuottaa hyviä tuloksia, Ronald Österbacka toteaa.