Painettu elektroniikka aseena verisuonisairauksia vastaan
− Erilaiset verisuonisairaudet ovat yleisiä ja aiheuttavat paljon kuolemia vuosittain ympäri maailman. Kehittelemämme painomenetelmin valmistettavan iholle kiinnitettävän anturin avulla olisi mahdollista seurata valtimon pulssiaaltojen kautta verisuoniston kuntoa ja täten diagnosoida verisuonisairauksia sekä parantaa niiden hoitoa, Laurila selventää.
Mika-Matti Laurila väitteli Tampereen yliopistossa sähkötekniikan tohtoriksi vuonna 2019. Jo Diplomi-insinööriksi valmistumisen jälkeen tutkijan urapolku tuntui houkuttelevalta vaihtoehdolta. Tohtorikoulutuksen ja väitöksen jälkeen ura jatkuikin Tampereen yliopistossa tutkijatohtorina tuttujen aiheiden parissa.
− Diplomivaiheessa opinnot ja tutkimus painottui enemmän elektroniikkamateriaaleihin ja nyt tutkijatohtorina olen jatkanut tutkimustani näiden aiheiden parissa. Tutkijan uralle minua inspiroi muun muassa työn monipuolisuus, Laurila kertoo.
Projekteja painetun elektroniikan parissa
Viime vuosina Laurila on työskennellyt Vascular Biomechanics Assessment -projektin parissa. Projektissa on keskitytty painomenetelmin valtimon pulssiaaltoa mittaavien antureiden kehittämiseen. Projekti on tulossa päätökseen tulevana syksynä, mutta Laurilalle on luvassa jatkoa aiheen parissa.
− Tulevana syksynä aloitan Unobtrusive printed piezoelectric sensors for non-invasive biosignal monitoring (UNOPIEZO) -projektin parissa, johon olen saanut vähän yli kaksivuotisen Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) -rahoituksen. Tässä projektissa tarkoitus on jatkokehittää painomenetelmin valmistettuja antureita.
Alkavassa UNOPIEZO-projektissa päätavoitteena on keskittyä antureiden ohuuteen ja löytää keinoja kehittää niistä ultraohuita. Laurilan mukaan antureiden ohuus mahdollistaisi sen, että ne olisivat hyvin huomaamattomia käyttäjän iholla. Lisäksi ohuudella pystytään myös lisäämään anturin herkkyyttä. Mahdollisimman ohut anturi pystyisi tarkemmin mittaamaan valtimon pulssiaaltoa.
UNOPIEZO-projektin puitteissa Laurilalle tarjoutui mahdollisuus lähteä vuodeksi tutkimusvaihtoon Yhdysvaltoihin John Rogersin tutkimusryhmään.
− Professori John Rogersin ryhmä on maailman johtava tutkimusryhmä tässä aiheessa. Tarkoitus olisi vaihdon aikana oppia antureiden suunnittelua ja mekaanista mallinnusta, jotka ovat tällä hetkellä vielä omasta tutkimuksestani puuttuneet.
− Vaihdon jälkeen olisi tarkoitus ryhtyä Tampereella valmistamaan antureita vaihdossa kehitettyihin malleihin pohjautuen. Tarkoituksena on kehittää painomenetelmin valmistettu anturi, jota olisi mahdollista massatuottaa helposti ja halvalla.
Työn merkityksellisyys motivoi tutkimuksessa eteenpäin
Painomenetelmin valmistettujen antureiden avulla olisi potentiaalisesti mahdollista mitata myös muita mekaanisia biosignaaleja ihmiskehosta. Tällä hetkellä vastaavanlaisia antureita on painettu, mutta Laurilan mukaan ne ovat kaikki melko paksuja. Ultraohuus antureissa saattaisi Laurilan mukaan lisäksi mahdollistaa jotain täysin uutta, jolloin antureille löytyisi myös muita sovellusmahdollisuuksia.
− Sovellusmahdollisuutena ihmisten ulkopuolella esimerkiksi pehmeässä robotiikassa paineantureita voisi käyttää korvaamaan robottien tuntoaistia.
Laurilan mukaan antureiden valmistaminen juuri valtimon pulssiaallon mittaamiseen on tärkeää, sillä tällä innovaatiolla olisi selkeä merkitys ja hyöty ihmisten kannalta.
− Tällä olisi suuri merkitys ihmisten terveyden kannalta, jos pystyisimme antureiden avulla monitoroimaan ja ehkäisemään verisuonisairauksia.
Mika-Matti Laurila kertoo, että erityisesti häntä motivoi tutkijana työn merkityksellisyys, sillä työn kautta on mahdollista kehittää asioita, joilla on todellista merkitystä ihmisten elämään. Myös tiedonjano motivoi häntä jatkamaan tutkimuksen parissa.
− Tutkijana pitää olla valmis epäonnistumaan ja työ vaatii sinnikkyyttä. Epäonnistumiset eivät kuitenkaan aina ole aina vain epäonnistumisia vaan niitä tulisi tarkastella mahdollisuuksina oppia. Kun tutkimuksessa onnistuu ja saavuttaa jotain merkittävää, saa siitä lisää motivaatiota jatkaa vielä pidemmälle.
Teksti: Nelli Peltonen
Kuva: Mika-Matti Laurila
