Väittelijä kehitti uuden menetelmän vieritestausdiagnostiikkaan (Väitös: 13.11.2015, MSc Vishal Kale, biokemia)
Väitöstutkimuksessa kehitettiin uudenlainen menetelmä laboratorion ulkopuolella tapahtuvaan glukoositestaukseen. Menetelmässä hyödynnettiin harvinaisia maaperäisiä loisteaineita, upkonvertoivia nanopartikkeleita, joiden matala säteilyintensiteetti on tähän asti rajoittanut niiden hyödyntämismahdollisuuksia. MSc Vishal Kale onnistui tutkimuksessaan parantamaan nanopartikkeleiden säteilyintensiteettiä. Näin oli mahdollista kehittää uudenlainen testiliuska glukoosin testaukseen.
Turun yliopiston tiedote 10.11.2015
Harvinaisilla maaperäisillä partikkeleilla, upkonvertoivilla loisteaineilla, on kyky säteillä korkeaenergistä näkyvää valoa, kun niitä aktivoidaan matalaenergisellä säteilyllä. Tästä ainutlaatuisesta luminesenssiominaisuudesta on useita hyötyjä biolääketieteellisissä sovelluksissa. Upkonvertoivien nanopartikkeleiden käytöllä esimerkiksi biomarkkerina on ollut vallankumouksellinen vaikutus erityisesti biolääketieteellisen kuvantamisen alalla.
Materiaalin säteilyintensiteetti on kuitenkin ollut riittämätön monen kliinisen sovelluksen kannalta. Etenkin tehokkaan sinistä ja UV-valoa säteilevien upkonvertoivien nanopartikkeleiden yhdistelmä on ollut tutkijoiden haasteena.
Vishal Kale yhdisti väitöstutkimuksessaan sinistä ja UV-valoa säteileviä upkonvertoivia nanopartikkeleita eri keinoilla ja havainnollisti niiden käytettävyyttä in vitro -diagnostiikassa.
Uusi menetelmä laboratorion ulkopuolella tapahtuvaan vieritestaukseen
Upkonvertoivien loisteaineiden säteilyintensiteetti riippuu saostuneiden ionien tyypistä ja pitoisuudesta.
– Tutkimuksessa saostettiin upkonvertoivia nanokristalleja erilaisilla aktiivisilla ja passiivisilla epäpuhtauksilla, ja niiden pitoisuudet optimoitiin säteilyintensiteetin kannalta sopiviksi. Näin syntetisoitujen erittäin valoisien nanopartikkeleiden soveltuvuutta sisäiseksi valonlähteeksi testattiin glukoosia aistivissa testiliuskoissa, kertoo Kale.
Laboratorioympäristön ulkopuolella tapahtuva testaus, eli niin kutsuttu vieritestaus, on nopeasti kasvava diagnostiikan ala johtuen sen nopeista, kustannustehokkaista ja yksinkertaisista mittaustavoista.
– Tutkimuksessa onnistuttiin kehittämään glukoosin mittaukseen tarkoitettu uudenlainen testiliuska. Siinä ulkoinen UV-valonlähde korvattiin UV-valoa säteilevillä partikkeleilla, jotka toimivat mittauksessa sisäisenä valonlähteenä. Sisäisen valonlähteen käyttö antoi tavallista enemmän vapautta optisen mittauslaitteiston rakentamisessa sekä tarjosi vaihtoehtoisen havaitsemismenetelmän perinteiselle heijastusmittauksiin perustuvalle metodille.
Tutkimuksessa upkonvertoivien nanopartikkeleiden moniväristä säteilyä käytettiin usean analyytin havaitsemiseen samanaikaisesti, riippuen säteilyvalon väristä ja suunnasta.
– Näiden loisteaineiden poikkeukselliset ominaisuudet, kuten korkea UV-säteilyn sietokyky, terävä säteilykaistaleveys sekä autofluoresenssiton mittaus, tekevät näistä nanopartikkeleista tehokkaita apuvälineitä diagnostiikassa, Kale toteaa.
**
Perjantaina 13. marraskuuta 2015 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (PharmaCity, Pharma1, Itäinen Pitkäkatu 4, Turku) julkisesti tarkastettavaksi MSc Vishal Kalen väitöskirja Blue and UV-emitting upconversion nanoparticles: Synthesis and (bio) analytical applications.
Virallisena vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Hans-Heiner Gorris (University of Regensburg, Germany) ja kustoksena professori Tero Soukka Turun yliopistosta.