Akatemialta kymmenen miljoonaa euroa ohjelmoitavien materiaalien tutkimukseen

Suomen Akatemia on valinnut rahoitettavat hankkeet uuteen Ohjelmoitavat materiaalit (OMA) -tutkimusohjelmaan. Rahoitusta saa 11 tutkimuskonsortiota. Lisäksi ohjelmassa rahoitetaan kuutta kansainvälistä yhteishanketta. Ohjelman kokonaisrahoitus on kymmenen miljoonaa euroa ja rahoituskausi kattaa vuodet 2013-2017.

Rahoitusta saavat tutkijat työskentelevät Aalto-yliopistossa, Helsingin yliopistossa, Itä-Suomen yliopistossa, Jyväskylän yliopistossa, Oulun yliopistossa, Tampereen teknillisessä yliopistossa ja VTT:llä.

Tutkimusohjelman haku oli kaksivaiheinen. Ohjelman aiehakuun jätettiin määräaikaan mennessä 58 hakemusta, joista varsinaiseen hakuun valittiin 30 hakemusta.

Ohjelmoitavien materiaalien tutkimus on uusi, nouseva tutkimusala, jonka kehityksessä Suomi voi olla eturintamassa. Ohjelmoitavilla materiaaleilla tarkoitetaan sellaisia materiaaleja, jotka tuotetaan ympäristön ärsykkeisiin ja signaaleihin halutulla tavalla reagoivista komponenteista. Ohjelmoitavilla materiaaleilla on käyttökohteita esimerkiksi lääketieteen, tieto- ja informaatioteknologian, biotekniikan ja energiatekniikan sovelluksissa. Materiaalien ohjelmoitavuus kehittyy jatkuvasti muun muassa nano- ja biotekniikan käytön yleistyessä.

Ohjelmoitavat materiaalit -tutkimusohjelmassa rahoitetaan muun muassa seuraavia tutkimushankkeita.

Markus Ahlskogin (Jyväskylän yliopisto) johtamassa tutkimuksessa kehitetään ohjattavia materiaaleja, joiden toiminta pohjautuu proteiinimolekyylien käyttäytymiseen sähkökentässä. Tavoitteena on rakentaa laitteita, joilla pystytään samanaikaisesti säätelemään molekyylien rakenteita ja mittaamaan muutoksia proteiinin toiminnallisuudessa. Sama laite voi tällöin toimia sekä sensorina että säätelijänä. Tutkimus luo uusia mahdollisuuksia diagnostiikkaan ja biomolekyyleihin perustuvan elektroniikan kehittämiseen.  Se voi mahdollistaa esimerkiksi solujen toiminnan ohjaamista säätelevän elektronisen laitteen kehittämisen. Tutkimusta tehdään Jyväskylän yliopistossa ja Tampereen teknillisessä yliopistossa.

Lasse Murtomäen (Aalto-yliopisto) tutkimuksessa kehitetään kontrolloitua ja kohdennettua lääkkeenantomenetelmää, joka perustuu liposomeihin. Hankkeessa liposomien seinämiin laitetaan metallinanopartikkeleita. Ajatuksena on, että liposomeja valaistaessa metallipartikkelit imevät valon lämpönä itseensä, ja aiheuttavat ympärillä olevan lipidikalvon sulamisen, mikä vapauttaa liposomien sisällä olevan lääkkeen. Liposomien pintaan voidaan kiinnittää erityisiä tunnistusmolekyylejä, joiden avulla liposomit voidaan kohdentaa vaikkapa syöpäsoluihin. Tutkimus tehdään yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa.

Päivi Törmä (Aalto-yliopisto) johtaa tutkimuskonsortiota, jossa etsitään uusia lähestymistapoja optisesti ja magneettisesti aktiivisten, monikomponenttisten ja järjestyneiden nanomittakaavan kokonaisuuksien tuottamiseen. Kehitetyt menetelmät ja lähestymistavat on sovellettavissa monenlaisten nanorakenteiden ohjelmoitavaan kokoamiseen. Yhtenä tavoitteena on tuottaa rakenteita, joiden optinen resonanssitaajuus on ohjelmoitu rakenteen kokoamisessa käytettyjen biomakromolekyylien ominaisuuksiin. Hanke yhdistää optiikkaa, magnetismia, itsekokoavuuden ja pehmeiden materiaalien tutkimusta sekä korkean resoluution mikroskopiaa.

Arto Urtin (Helsingin yliopisto) johtamassa hankkeessa optimoidaan lääkeaineiden solunsisäistä kuljetusta kontrolloimalla lääkeaineen vapautumista niin kutsutuista nanosäiliöistä. Solun sisällä tapahtuvia pH:n ja  ionivahvuuden muutoksia käytetään aikaansaamaan oikein ajoitettu ja paikoitettu lääkeaineen vapautuminen nanosäilöistä. Onnistuessaan tutkimus on merkittävä edistysaskel kohti paremmin kontrolloitua lääkeaineen kuljetusta ja annostelua. Tutkimus tehdään yhteistyössä Aalto-yliopiston kanssa.

Seppo Honkasen (Itä-Suomen yliopisto) kansainvälisessä yhteishankkeessa kehitetään uusia lasimateriaaleja nanofotoniikan komponenttien valmistukseen käyttämällä sähkökenttäavusteista nanoimprint-menetelmää. Menetelmässä johtavan painolaatan nanokuviointi painetaan lasimateriaaliin korkeassa lämpötilassa, jolloin lasin ionit järjestäytyvät painolaatan synnyttämän sähkökentän vaikutuksesta. Itä-Suomen yliopiston yhteistyötahoina hankkeessa ovat Ateenan teoreettisen ja fysikaalisen kemian instituutti ja Pietarin teknillinen yliopisto.

Mircea Guinan (Tampereen teknillinen yliopisto) johtamassa hankkeessa kehitetään  epitaksiaalisesti kasvatettuja järjestettyjä kvanttipisterakenteita kvanttioptisten ilmiöiden tutkimiseen ja soveltamiseen puolijohdeteknologiassa. Tutkimuksessa syvennytään sekä kokeellisesti että teoreettisesti useisiin kvanttioptisiin ilmiöihin. Hanke on kansainvälinen yhteistutkimus, jota tehdään yhteistyössä sveitsiläisten (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) ja venäläisten (Ioffe Physical Technical Institute, RAS, Saint Petersburg ja Russia Lebedev Physical Institute, RAS, Moscow) tutkijoiden kanssa.

Lisätietoja:

Ohjelmapäällikkö Anssi Mälkki, Suomen Akatemia, p. (09) 7748 8300, etunimi.sukunimi(at)aka.fi

Ohjelmapäällikkö Saila Seppo, Suomen Akatemia, p. (09) 7748 8335, etunimi.sukunimi(at)aka.fi

www.aka.fi/oma

Suomen Akatemian viestintä
Riitta Tirronen
tiedotuspäällikkö
p. (09) 7748 8369

etunimi.sukunimi(at)aka.fi