Jane ja Aatos Erkon säätiön apurahoja terveystieteiden ja luonnontieteiden tutkijoille

Jane ja Aatos Erkon säätiö myönsi viime vuoden loppupuolella apurahoja Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden ja luonnontieteiden alojen tutkijoille. Jane ja Aatos Erkon Säätiö myöntää avustuksia korkeatasoiseen tutkimukseen, joka tähtää merkittävään kansainväliseen läpimurtoon. Myönnetyt apurahat ovat yhteensä yli 1,8 miljoonaa euroa.

Vihreällä kemialla ympäristöystävällisemmin yhdisteitä

Yliopistotutkija Petri Turhanen farmasian laitokselta sai 219 000 euron apurahan tutkimukseen, jossa selvitetään uudenlaisen vihreän kemian menetelmän soveltuvuutta erilaisten orgaanisen kemian reaktioiden tekemiseen. Apuraha on kaksivuotinen.

Vihreässä kemiassa pyritään kehittämään ja valmistamaan yhdisteitä mahdollisimman ympäristöystävällisesti ja energiatehokkaasti välttäen myrkyllisiä ja muuten haitallisia lähtöaineita. Kyseinen menetelmä mahdollistaa useiden erilaisten orgaanisen kemian reaktioiden tekemisen entistä alhaisemmissa lämpötiloissa, suoraviivaisemmin ja nopeammin. Lisäksi menetelmän avulla on mahdollista valmistaa sellaisia yhdisteitä, joiden valmistaminen nykytekniikalla on hyvin hankalaa tai jopa mahdotonta.

Menetelmää voidaan hyödyntää muun muassa erilaisten hienokemikaalien ja joidenkin liuottimien valmistuksessa sekä lääkeainekemiassa.

Vähäinen ja hallittu altistuminen happiradikaalistressille saattaa ehkäistä sairauksia ja rajoittaa kudostuhoja

Ympäristö- ja biotieteiden laitoksen tutkija FT Jaakko Pohjoismäelle myönnettiin 210 000 euroa tutkimukseen, jossa selvitetään mitokondriohormeesin hyödyntäminen solujen terveyden ylläpidossa. Hankkeen tarkoituksena on selvittää miten elimistömme solut sopeutuvat happiradikaalialtistukseen, ja miten happiradikaalit saattavat itseasiassa suojata soluja parantamalla näiden korjausmekanismeja ja soluorganellien laadunvalvontaa.

Elimistömme solut tuottavat aineenvaihduntansa sivutuotteena happiradikaaleja. Happiradikaalit mielletään haitallisiksi, sillä ne kykenevät hapettamaan solujemme rakenneosasia, aiheuttaen vanhenemiseen ja rappeumasairauksiin liitettyjä, kertyviä vaurioita. Happiradikaalivaurioiden torjuminen antioksidanttien avulla on saanut runsaasti huomiota, vaikkakin näiden terveyshyötyjä ei ole yksiselitteisesti osoitettu. On esitetty, että jotkin länsimaisen elintason runsastuttamat sairaudet, kuten Alzheimer, olisivat seurausta liian vähäisestä altistumisesta happiradikaaleille vähentyneen liikunnan, alhaisen tartuntatautialtistuksen sekä ravinnon yksipuolisuuden vuoksi.

Pohjoismäen tutkimusryhmä on aiemmin osoittanut, että vähäinenkin happiradikaalialtistus aiheuttaa pitkäkestoisia muutoksia solujen voimaloiden, mitokondrioiden DNA:n ylläpidossa ja geeniekspressiossa aiheuttamatta kuitenkaan haittaa itse isäntäsolulle. Tämän hankkeen tarkoituksena on selvittää ovatko nämä muutokset hormeettisia, toisin sanoen ne suojaisivat solua aggressiivisemmalta happiradikaalialtistukselta ja parantaisivat solujen rakenteiden laadunvalvontamekanismeja jatkossa. Mikäli mitokondriohormeesin olemassaolo pystytään osoittamaan, tällä olisi kauaskantoisia seurauksia niin eräiden rappeumasairauksien torjumisessa kuin infarktista aiheutuvan kudostuhon rajoittamisessa. Antioksidantteja hyödyllisempää voisikin olla vähäinen, hallittu altistuminen happiradikaalistressille.

Uusia menetelmiä fMRI- ja PET- kuvien paikallisen ja ajallisen tarkkuuden parantamiseen

Professori Marko Vauhkonen Sovelletun fysiikan laitokselta sai 434 000 euroa tutkimukselle, jossa kehitetään funktionaalista 4D kuvantamista PETissä ja fMRI:ssä.

Funktionaalinen magneettikuvantaminen (fMRI) ja positroniemissiotomografia (PET) ovat dynaamisia (4D) kuvantamismodaliteetteja, ja niitä käytetään laajasti lääketieteellisessä tutkimuksessa ja diagnostiikassa tutkittaessa fysiologisia prosesseja. PET-kuvantamista hyödynnetään laajasti myös erilaisten syöpäkasvainten diagnostiikassa. Staattisen kohteen kuvantamisessa mittausten määrää kasvattamalla saadaan periaatteessa parempia kuvia, mutta tällainen lähestymistapa ei ole mahdollinen tilanteessa, jossa kohde liikkuu. Esimerkiksi keuhkossa sijaitsevan syöpäkasvaimen PET-kuvantamisessa potilaan hengitys voi aiheuttaa kasvaimeen liikettä, ja tästä johtuen ilmetä virheenä tuumorin koon määrityksessä perinteisellä tavalla rekonstruoiduista kuvista. Dynaamiset tilanteet vaativat näin ollen uudenlaisia lähestymistapoja kuvien rekonstruointiin.   

Hankkeessa kehitetään kliiniseen käyttöön soveltuvia rekonstruktiomenetelmiä, joilla voidaan parantaa funktionaalisen MRI:n ja dynaamisen PET -kuvantamisen laatua. Menetelmillä voidaan parantaa fMRI ja PET kuvien paikallista ja ajallista tarkkuutta sekä kompensoida sydämen toiminnasta, hengityksestä ja potilaan liikkeestä aiheutuvia liikeartefaktoja.

Tutkimus toteutetaan yhteistyössä Kuopion yliopistollisen sairaalan Kuvantamiskeskuksen kanssa (dosentti, sairaalafyysikko, Mikko Hakulinen).  Hankkeessa tehdään myös läheistä yhteistyötä A.I. Virtanen Instituutissa sijaitsevan Biolääketieteellisen kuvantamisyksikön kanssa (FT, dosentti, Mikko Kettunen). Sekä sairaalassa, että A.I. Virtanen Instituutissa on käytössä viimeaikaisimmat MRI- ja PET- laitteistot, joista saataviin pre-kliinisiin ja kliinisiin mittausdatoihin hankkeessa kehitettäviä menetelmiä testataan ja sovelletaan.

Aivohalvauksen sähköinen kuvantaminen voi onnistua tulevaisuudessa jo ambulanssissa

Professori Ville Kolehmainen Itä-Suomen yliopiston sovelletun fysiikan laitokselta, professori Samuli Siltanen Helsingin yliopistosta ja professori Jari Hyttinen Tampereen teknillisen yliopistosta saivat 950 000 euron apurahan tutkimushankkeeseen, jossa kehitetään aivohalvauksen sähköistä kuvantamista.

Konsortiohankkeen on tavoitteena kehittää aivohalvauksen luokitteluun sähköinen kuvantamisteknologia, joka voidaan asentaa ambulanssiin, ja jolla aivohalvauksen voi luokitella heti luotettavasti ja helposti. Hankkeessa yhdistetään epävarmuuksien mallinnuksen, inversiomatematiikan ja lääketieteellisen tekniikan osaaminen sähköisen aivoinfarktien kuvantamisteknologian kehittämiseksi. Teknologia perustuu sähköiseen impedanssitomografiaan, jossa potilaaseen syötetään harmittomia korkeataajuisia sähkövirtoja iholle asetettujen elektrodien kautta. Jännitemittausten ja matemaattisen laskennan keinoin saadaan aivoista kuva, jossa aivoverenvuoto näkyy sähkönjohtavuuden kohoumana ja veritulppa puolestaan madaltumana.

Tarvittava mittausteknologia on mahdollista suunnitella ambulanssiin mahtuvaksi ja käytettävyydeltään ensiaputilanteisiin sopiviksi, ja se soveltuu myös potilaiden pitkäaikaisseurantaan teho-osastolla. Uuden teknologian kehittämisessä suurimmat haasteet liittyvät mittausgeometriaan liittyvien epävarmuuksien hallintaan sekä pääkallon luiden läpi aivoista saatavan signaalin heikkouteen.

Lisätietoja:

Yliopistotutkija Petri Turhanen, Farmasian laitos, p. 040 355 3857, petri.turhanen@uef.fi
FT Jaakko Pohjoismäki, Ympäristö- ja biotieteiden laitos, p. 050 361 0813, jaakko.pohjoismaki@uef.fi
Professori Ville Kolehmainen, Sovelletun fysiikan laitos, p. 040 355 2054, Ville.Kolehmainen@uef.fi
Professori Marko Vauhkonen, Sovelletun fysiikan laitos, p. 040 771 3737, marko.vauhkonen@uef.fi

Kaikki vuonna 2016 myönnetyt apurahat ovat luettavissa osoitteessa http://jaes.fi/myonnetyt-avustukset/2016-2/

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Yliopistolla on kampukset Joensuussa, Kuopiossa ja Savonlinnassa. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 800 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio
  • Savonlinnan kampus
    Kuninkaankartanonkatu 5-7, PL 86, 57101 Savonlinna

Tilaa