Turun yliopiston Research to Business (R2B) -projektit

Business Finlandin Research to Business (entinen TUTLI) -rahoituksella edistetään idean kehittymistä ja samanaikaisesti valmistellaan sen kaupallistamista uudeksi liiketoiminnaksi.

Tutustu Turun yliopiston käynnissä oleviin R2B-projekteihin

Metabolic Engineering by Single Cell Mutant Selection

Innovaatiomme hyödyntää yksisoluteknologioita (single cell technologies) ja se mullistaa perinteisen tavan kehittää teollisia mikrobikantoja. Monet lääkeaineet ja teollisuuden entsyymit valmistetaan mikrobipohjaisesti bioreaktoreissa. Koska lääkeaineiden ja entsyymien kaupallinen potentiaali on riippuvainen tuotteen skaalattavuudesta sekä tuotannosta, on mikrobien kannankehitys oleellinen osa kilpailuedun saavuttamiseksi. Sen vuoksi sekä lääke- että entsyymiteollisuus ovat erittäin kiinnostuneita optimoiduista kannoista, jotka pystyvät tuottamaan suuria määriä haluttua tuotetta. Kohdemarkkinat ovat erittäin suuret, esimerkiksi teollisten entsyymien markkinat on arvioitu 10 miljardiksi dollariksi. Ihmisten elämäntavat ovat muuttuneet merkittävästi ja elinajanodote on kasvanut teollisen vallankumouksen myötä. Tämän vuoksi uuden tyyppisiä sairauksia ilmaantuu koko ajan ja mikrobien avulla kehitetyt tuotteet auttavat hoitamaan näitä sairauksia. Mikrobiaalisten tuotteiden markkinat onkin arvioitu 250 miljardiksi dollariksi vuoteen 2023 mennessä. Monet kansainväliset entsyymiyritykset luottavat bakteerikantoihin tuotannossaan ja meidän menetelmämme pienentäisi tuotantokustannuksia ja lyhentäisi tuotantoaikaa ollen siis ekologinen. Projektissa osoitamme kannankehitysteknologiamme ylivertaisuuden tuottamalla joukon todennettuja teollisia kantoja. Nämä kannat ovat valmiita kaupallistettavaksi projektin loputtua, ja niitä voidaan sitten toimittaa valmistavalle teollisuudelle. Käytännössä teknologiamme tulee olemaan johtava teknologia teollisten kantojen kehittämisessä ja sen avulla voimme valloittaa näiden tuotteiden kehitysteknologiaan keskittyvät markkinat.

Lisätietoja: Mikko Metsä-Ketelä ja Erik Niemelä

OCEAN - On-Chip Edge AI Commercialization

Tietokoneista on tullut välttämättömiä modernissa yhteiskunnassa ja niitä on kaikkialla. Kun käytetään yhä enemmän syviä neuroverkkoja ja sovelluksista on tullut entistä datapohjaisempia, on perinteisillä tietokoneilla ollut vaikeuksia pysyä kehityksen perässä. Ratkaisuksi tarvitaan kokonaan uuden tyyppinen tietokone koska perinteinen tietokone näissä sovelluksissa kuluttaa liikaa energiaa ja tuottaa isoja määriä hiilidioksidia. Syvän neuroverkon fyysistä toteutusta kutsutaan neuromorfiseksi tietokoneeksi ja se matkii biologisten systeemien rinnakkaisprosessointia. Aivan kuten nisäkkäiden aivot, neuromorfiset systeemit perustuvat suureen joukkoon yksinkertaisia prosessoreita (neuronit) ja niiden keskinäisiin kytkentöihin (synapsit) jonka seurauksien tällainen tietokone kuluttaisi noin tuhat kertaa vähemmän sähköä kuin perinteiset tietokoneet. Tämä on selvästi erityyppinen ratkaisu, jossa ei ole datansiirron pullonkaulaa kuten perinteisessä ”von Neumann”-arkkitehtuurissa, jossa prosessori ja muisti ovat fyysisesti erillään.

Neuromorfisen tietokoneen toteuttamiseen tarvitaan myös uudenlaisia komponentteja, jotka muistuttavat enemmän biologisia neuroneja ja synapseja kuin transistorit. Tällä hetkellä paras tunnettu kandidaatti on memristori. Meidän memristoreillamme on hyvin pieni tehontarve ja hyvät skaalautuvuusominaisuudet, mitkä ovat nykyisten neuromorfisten ratkaisujen heikkoja kohtia. Näin ollen kehittynyt memristoriteknologia voisi mahdollistaa tekoälysovellusten toteuttamisen suoraan laitteistotasolla, energiatehokkaasti, nopeasti sekä vähäisellä hiilijalanjäljellä.

Tässä projektissa käytämme hyväksi omaa ja yhteistyökumppaneidemme osaamista monimutkaisten oksidien valmistuksessa ja karakterisoinnissa ja valmistamme memristoreja kapean elektronivyön manganiiteista ja niistä edelleen neuromorfisia piirejä. Projektin aikana siirrymme yksittäisistä memristoreista niiden muodostamiin neuroverkkoihin.

Lisätietoja: Petriina Paturi ja Anssi Kähkönen

Bragg WOLED

Vuonna 2020 globaalien valaistusmarkkinoiden arvo oli 30 miljardia dollaria, ja keskimäärin yli 5% vuosittaisella kasvulla arvo nousee 43 miljardiin vuoteen 2027 mennessä. Nykyisillä valaistusratkaisuilla on kuitenkin haitallisia ympäristövaikutuksia, koska ne sisältävät harvinaisia maametalleja ja haitallisia raskasmetallijäämiä. Kansainväliset säännökset ja maiden hallitukset asettavat yhä tiukempia kriteerejä hiilidioksidipäästöjen rajoittamiseksi, mikä on nostanut ympäristöystävällisten valaistustuotteiden kysyntää. Tuloksena on yli 35% vuosittainen markkinakasvu kestäville valaistustuotteille, joiden hiilijalanjälki on keskiarvoa pienempi.

Olemme kehittäneet ja kansallisesti patentoineet toimivan valkoisen, orgaanisen valoa emittoivan diodin (WOLED). Prototyyppi valmistetiin laboratoriossa käyttäen ainoastaan yhtä puhtaaksi orgaanista valoa säteilevää materiaalia ja uutta muotoilua, jota kutsumme ”Bragg konvertteriksi”. R2B -hankkeen päämääränä on tuoda markkinoille uusi laitearkkitehtuuri valkoiselle orgaaniselle valoa emittoivalle diodille (WOLED). Hankkeen aikana keskitymme WOLED:ien valotehokkuuteen ja kirkkauteen saavuttaaksemme yleiset valaistussovelluksia koskevat standardit. Odotamme projektille taloudellista tukea myös tulevilta valmistavan teollisuuden yritysyhteistyökumppaneilta.

Lisätietoja: Konstantinos Daskalakis ja Anssi Kähkönen

New anti-counterfeiting switchable invisible ink

Projektissa tutkitaan uudentyyppisen pigmentin kaupallistamista turvamustekäyttöön. OECD:n (Organisation for Economic Co-operation and Development) mukaan vuonna 2016 tullien takavarikoimien väärennettyjen tavaroiden arvo oli 500 miljardia euroa, joka oli 3,3 % koko maailmankaupan arvosta. Väärennökset aiheuttavat taloudellisia menetyksiä alkuperäistuotteiden valmistajille ja kuluttajille. Väärennökset voivat aiheuttaa myös terveys- ja turvallisuusuhkia kuluttajille. OECD:ssä ollaan huolissaan siitä, että väärennökset lisäävät organisoitua rikollisuutta, vähentävät kansalaisten luottamusta viranomaisiin sekä heikentävät talouden kasvua. Turun yliopistossa kehitetty turvamustepigmentti on monitoiminnallinen materiaali, jota voidaan hyödyntää turvamusteena erilaisten tuotteiden aitousleimoissa sekä tuotteiden logistiikan seurantaleimoissa. Vaihtamalla turvamusteissa nykyisin käytettävät pigmentit tähän uuteen teknologiaan saadaan hintoja pudotettua huomattavasti, koska tämä uusi teknologia tarjoaa neljä toiminnallisuutta yhdessä pigmentissä. Näistä yksi on silmille näkymättömällä alueella toimiva päälle- ja poiskytkettävä ominaisuus, jota ei ole missään muussa pigmentissä tai musteessa. Näistä ominaisuuksista muodostuu materiaalin sormenjälki, jota voidaan säätää ja joka on hyvin vaikea väärentää. Projektin uudet pigmentit ovat myrkyttömiä ja kierrätettäviä, joten projekti tukee vahvasti kestävää kehitystä. Koska tämä uusi pigmentti korvaa nykyisin käytössä olevat pigmentit musteissa, ei leimauksen tekevä asiakas joudu tekemään laitehankintoja, vaan projektin uudet teknologiat ovat suoraan käytettävissä ilman lisäinvestointeja. Myöskään leiman lukeminen ei vaadi uusia kalliita laitteita ja täten kyseinen turvamustepigmentin kaupallistamispotentiaali on suuri. Tällä hetkellä turvamusteiden markkinakoko on noin 2,5 miljardia euroa ja sen ennustetaan kasvavan 5 %:n vuosivauhtia.

Lisätietoja: Mika Lastusaari ja Anssi Kähkönen

NWoW 3.0

Hankkeessa selvitetään kollaboratiivisen osaamisen kehittämisen ja muutoksenhallinnan työkalun potentiaalisia kaupallistamismalleja.

Lisätietoja: Eeli Saarinen ja Mikko Pohjola (IP: Anssi Kähkönen)

3D-FLUOHISTO

Kudosrakenteen tutkimusta eli histologiaa käytetään laajasti lääketieteessä ja biologian eri aloilla. Histologiaa käytetään niin kemikaalien turvallisuustutkimuksissa, lääkkeiden kehitystyössä kuin tieteellisessä tutkimuksessakin. Histologia kuitenkin pohjautuu vuosikymmeniä käytössä olleisiin menetelmiin. Näitä menetelmiä uudistamalla voidaan parantaa näytteiden analysoinnin laatua sekä vähentää sen kustannuksia. Tällä voisi olla merkittäviä vaikutuksia histologiaa käyttävien tahojen toimintaan. Maailmanlaajuinen histologian ja toksikologian markkina on voimakkaassa kasvussa ja tarjoaa kasvupotentiaalia uudelle liiketoiminnalle. Tämän projektin tavoitteena on valmistella uuden kudosrakenteen analysointiin soveltuvan menetelmän kaupallistamista.

Lisätietoja: Ilkka Paatero ja Marjo Pihlavisto

Click-on-Chip - Radiochemistry for Diagnostic PET Imaging in Personalized Medicine

Projektissa valmistellaan radiosynteesikäyttöön kehitettyjen mikrofluidistiikkasirujen kaupallistamista. Projektissa tutkitaan radiosynteesisirujen hyödynnettävyyttä kuvantamisessa
käytettävien radiolääkkeiden tuotannossa erityisesti syövän diagnostiseen kuvantamiseen.

Lisätietoja: Anu Airaksinen ja Marjo Pihlavisto

EPLIN-pohjainen menetelmä aggressiivisen syövän tunnistamisessa ja yksilöllistetyssä syövän hoidon ohjauksessa

EPAST-projektin tavoitteena on validoida sairaalakäyttöön uudenlainen biomarkkeripohjainen menetelmä aggressiivisen syövän tunnistamiseen sekä yksilöllisen syövän hoidon suunnitteluun.

EPAST-projektin Proof-of-Principle tutkimuksissa biomarkkerin toimivuus on jo validoitu pään- ja kaulan alueen syövissä, jotka muodostavat maailman 6. yleisimmän syöpäkokonaisuuden. Pään- ja kaulan alueen syöpiä diagnosoidaan vuosittain globaalisti n. 800 000 uudella potilaalla, ja ne aiheuttavat vuosittain n. 400 000:n potilaan syöpäkuoleman. Lisäksi Proof-of-Principle tutkimuksissamme on pystytty osoittamaan, että biomarkkerin käyttöindikaatio on laajennettavissa myös muiden aggressiivisten syöpien tunnistamiseen. Biomarkkerin tunnistusta voidaan käyttää myös potilaiden syövän hoidon ohjauksessa eli yksilöllistetyssä syövän hoidossa.

Jatkossa EPAST-projektin tavoitteena on:
1) laajentaa sekä varmistaa biomarkkerin käyttöindikaatiota myös muissa kuin pään- ja kaulan alueen syövissä
2) varmistaa biomarkkerin toimivuus yksilöllistetyssä syövän hoidossa ja syöpälääkkeiden yksilöllisessä valinnassa
3) selvittää ja varmistaa biomarkkerin mahdollisimman laaja sairaalakäyttö osana syöpäpotilaiden syövän hoitoa
4) selvittää ja luoda valmius sekä liiketoimintamalli biomarkkerin mahdollisimman laajan kaupallisen käytön varmistamiseksi kansainvälisillä syövän diagnostiikka- ja hoidonohjausmarkkinoilla.

Lisätietoja: Sami Ventelä ja Marjo Pihlavisto

STOP-HF - Kaulalaskimopulssin monitorointiratkaisu keuhko- ja sydäntautien diagnostiikkaan

Hankkeessa tutkitaan sydämen vajaatoimintaan ja keuhkoahtaumatautiin liittyvän ratkaisun kaupallistamista. Tähtäimessä on kotikäyttöön soveltuva ratkaisu, jolla potilaat ja tarvittaessa lääkärit voivat seurata taudin etenemistä ja havaita ajoissa mikäli tauti on menossa huonompaan suuntaan ja siten välttää akuuttihoitoa vaativat hoitojaksot sairaalassa.

Lisätietoja: Mikko Pänkäälä ja Anssi Kähkönen

Learning LED

Tässä hankkeessa tutkitaan erilaisten valojen vaikutusta kasviin kasvihuone- ja kerrosviljelmäolosuhteissa ja tätä kautta minimoimaan LED-valaistuksen energiankulutus. Projektin pohjana on fotosynteesin perustutkimus ja projektissa pyritään kaupallistamaan tätä osaamista yhdistämällä sitä tekoälyyn, LED-tekniikkaan ja sulautettuihin järjestelmiin.

Lisätietoja: Mikko Tikkanen