Tutkimus

Tampereen yliopistoon neljä biotieteiden, terveyden ja ympäristön tutkijatohtoria

Silmän sarveiskalvon vakavat sairaudet ja vammat sekä niistä johtuva näkökyvyn menetys koskettavat miljoonia ihmisiä maailmassa ilman riittäviä hoitokeinoja.
Silmän sarveiskalvon vakavat sairaudet ja vammat sekä niistä johtuva näkökyvyn menetys koskettavat miljoonia ihmisiä maailmassa ilman riittäviä hoitokeinoja. Tutkijatohtori Anni Mörön tutkimuksessa kehitetään 3D-biotulostustekniikkaa läpinäkyvän sarveiskalvosiirteen tuottamiseksi.
Neljä Tampereen yliopiston tutkijaa on saanut tutkijatohtorin rahoituksen Suomen Akatemian biotieteiden, terveyden ja ympäristön tutkimuksen toimikunnalta. Rahul Mangayilin, Vasyl Mykuliakin, Anni Mörön ja Heini Saarimäen tutkimusaiheita ovat bakteerinanoselluloosa, laskennallisen biologian menetelmät, sarveiskalvon 3D-tulostus sekä tunnekokemukset ja aivomekanismit.

Toimikunta painotti valinnassa hakemuksen korkean tieteellisen laadun ja hakijan pätevyyden lisäksi hakijan kansainvälistä liikkuvuutta ja mahdollisuutta itsenäistyä projektin aikana. Rahoituksen sai 38 uutta tutkijatohtoria.

Toimikunta käyttää tutkijatohtorien kolmivuotisten kausien rahoitukseen noin 10,3 miljoonaa euroa. Tutkijatohtorihakemuksista rahoitettiin 15 prosenttia. Noin 66 prosenttia rahoitetuista tutkijatohtoreista on naisia ja tutkijatohtorihakijoista heitä oli 62 prosenttia.

Sarveiskalvosiirteitä 3D-biotulostuksella

Tutkijatohtori Anni Mörön tutkimuksessa kehitetään 3D-biotulostustekniikkaa läpinäkyvän sarveiskalvosiirteen tuottamiseksi, lähtökohtana kliiniseen käyttöön soveltuvan innovatiivisen biomusteen kehitys.

Tutkimuksessa yhdistyy 3D-biotulostukseen liittyvä kansainvälinen huipputeknologia sekä suomalainen biomateriaali- ja kantasoluosaaminen. Näitä teknologioita hyödyntäen valmistetaan toiminnallinen sarveiskalvosiirre.

Lisäksi tutkitaan uusia mittaustekniikoita 3D-biotulostettujen kudoksien analysointiin. Tämä tutkimus tuo uraauurtavaa tietoa 3D-biotulostusmenetelmistä ja vie merkittävästi eteenpäin uusien hoitomuotojen kehitystä sarveiskalvon vaurioista kärsiville potilaille.

Tutkimus tehdään Tampereen yliopiston BioMediTechin Silmäryhmässä.

Uusi lähestymistapa bakteerinanoselluloosan muokkaamiseksi

Tutkijatohtori Rahul Mangayil jalostaa tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa  bakteerinanoselluloosan ominaisuuksia sensorisovelluksiin.

Bakteerinanoselluloosaa tutkitaan laajasti eri aloilla esimerkiksi sensorien kehittämiseksi, koska se on puhdasta, biohajoavaa ja rakenteellisilta ominaisuuksiltaan sopivaa.

Tuotetun bakteerinanoselluloosan rakenteeseen tehtävät muutokset ovat tärkeitä sensorisovelluksiin ja tällä hetkellä muutokset tehdään monessa vaiheessa kemiallisilla ja mekaanisilla käsittelyillä.

Projektissa kehitetään uusi lähestymistapa bakteerinanoselluloosan hallittujen rakenteellisten muutosten aikaansaamiseksi yksinkertaisessa prosessissa.

Muutokset saadaan aikaan bakteerinanoselluloosan tuoton taustalla olevien aktiivisuuksien systemaattisella ja ohjatulla säätelyllä. Rakenteellisesti muokattua bakteerinanoselluloosaan mekaanisia ja sähköisiä ominaisuuksia tutkitaan sensorisovelluksissa.

Proteiinitutkimusta laskennallisen biologian avulla

Tutkijatohtori Vasyl Mykuliakin projektissa tutkitaan mekanoresponsiivisia proteiineja kehittyneiden laskennallisen biologian menetelmien avulla.

Mekaaninen kestävyys on keskeinen proteiinien ominaisuus. Erityisesti se on tärkeää niille proteiineille, jotka toimivat proteiinikompleksien rakenteellisina alustoina.

Mekanosignaloinnin mekanismit tunnetaan kuitenkin molekyylitasolla huonosti. Mekaanisia signaaleja syntyy sekä solujen sisäisen toiminnan ansiosta että soluja ympäröivän rakenteen välittämänä. Yksi tunnettu mekanoresponsiivinen proteiini on taliini, joka yhdistää sidekudoksen integriinireseptorien sytoplasmisten domeenien välityksellä solutukirankaan. Sekä taliini että integriini ovat mekaanisten signaalien ohjaamia.

Tutkimuksessa selvitetään mekaanisten signaalien vaikutusta taliinin rakenteeseen ja toimintaan. Tutkijat tarkastelevat proteiineja ja niiden syöpiin liittyviä taliinin mutatoituneita muotoja uusimpien epätasapainoisten molekyylidynamiikkasimulaatiotekniikoiden avulla. Simulaatiotuloksia arvioidaan laboratoriokokeiden avulla.

Hanke toteutetaan yhteistyössä Free University Berlin, University of Leeds ja SISSA -yliopistojen kanssa.

Tunnekokemusten ja niiden aivomekanismien kehitys

Heini Saarimäen projektissa tutkitaan tunnekokemuksia ja niiden kehitystä lapsuudesta aikuisuuteen kartoittamalla sekä kokemusten kuvausta että niiden taustalla vaikuttavia aivomekanismeja.

Sosioemotionaalisilla taidoilla viitataan kykyyn säädellä omia ajatuksia, tunteita ja käytöksiä, ja niillä on suuri vaikutus yksilön elämänkulkuun.

Omien sisäisten kokemusten ja tunteiden ymmärtäminen on tärkeä osa sosioemotionaalisia taitoja. Tämä ymmärrys voi auttaa sekä säätelemään omia tunteita että ymmärtämään toinen toisiamme.

Projektissa yhdistetään tunnekokemusten sanallista kuvailua ja aivokuvantamista sekä lapsilla että aikuisilla, jotta voidaan luoda tarkempi kuvaus tunne-elämän kehityksen eri vaiheista. Tulokset sekä edistävät tunteiden aivotutkimuksen teoreettista kenttää että tarjoavat käytännön työkaluja tunnekasvatukseen esimerkiksi kouluissa.