Nanorokotteilla syövän kimppuun

Miten ihmisen oman immuunipuolustuksen voisi saada hyökkäämään syöpää vastaan? Nanoteknologiaa ja biolääketiedettä yhdistelevä dosentti Hélder Santosin tutkimusryhmä Helsingin yliopistossa koettaa kehittää hoitomuotoa, jossa immuunijärjestelmä aktivoidaan nanorokotteen avulla. Materiaalitekniikkaan perehtynyt tekniikan tohtori Antti Rahikkala on mukana kehittelemässä rokotetta.

– Nanorokotteissa ’nano’ tarkoittaa, että valmistetaan kooltaan hyvin pieniä kantohiukkasia, joiden tarkoitus on viedä hoidot sinne, missä niitä tarvitaan, tässä tapauksessa syöpäsoluun. Hoito voi olla sitä että viedään solumyrkkyä syöpäsoluun niin että kantajahiukkaset vapauttavat syöpälääkkeet vasta solussa. Toinen vaihtoehto on se mitä me tutkimme: kehon immuunireaktion käynnistäminen niin että immuunipuolustus hyökkää syöpäsoluja vastaan.

Rahikkalan ja muun työryhmän kehittelemän hoitomuodon pohjana ovat piistä valmistetut huokoiset hiukkaset. Niihin syövytetään pieniä onkaloita, jotka voidaan täyttää tarvittavalla määrällä haluttua ainetta. Rahikkalan vastuulla on päällystää piihiukkaset polymeerillä.

– Jos hiukkasia ei päällystetä, elimistö hyökkää heti niitä vastaan, Rahikkala selittää. Polymeeripäällysteen tarkoitus onkin pidentää aikaa, jonka hiukkaset ovat verenkierrossa, jotta ne ehtivät toimia. Polymeerien lisäksi Rahikkala kokeilee piihiukkasten päällystämistä myös punasolujen solukalvolla.

Polymeeripäällysteeseen Rahikkala kiinnittää peptidi TRP-2:n, aminohappoketjun, jollaisia esiintyy melanoomassa. Hiukkasten on tarkoitus hakeutua ihmisen immuunipuolustuksen dendriittisoluihin. Dendriittiset solut esittelevät peptidiä muille immuunipuolustuksen soluille. Tämän myötä ihmisen omien T- ja B-solujen pitäisi tunnistaa TRP-2-peptidiä kantavat solut ja hyökätä niitä vastaan – eli siis myös melanoomaa vastaan.

Pitkä prosessi on alussa

Tutkimus on monitieteistä yhteistyötä farmaseuttien ja kemistien kanssa ja työ on vasta alussa. Tähän mennessä Rahikkala on opiskellut ja suunnitellut koejärjestelyjä, ja pian alkaa tutkimus laboratoriossa.

– Testaamme soluviljelmissä, tappavatko kantohiukkasemme soluja – tarkoitus on, että eivät. Sitten tutkimme, käynnistävätkö hiukkaset immuunisysteemin T- ja B-solujen tuotannon syöpäsoluja vastaan, Rahikkala kertoo.

– Pitää kokeilla, mikä on sopiva määrä piihiukkasia ja päällystepolymeeriä. Testaan myös päällystämistä ensimmäisen kerran ja sitten alan tutkia peptidien kiinnittämistä.

Rahikkala on vakuuttunut, että tapa kiinnittää peptidi toimii, ja se onkin jo toisissa tutkimuksissa onnistunut. Samalla hän tutkii, riittävätkö hiukkaset ilman peptidiä, eli pystyvätkö ne stimuloimaan immuunijärjestelmää.

– Vaikea sanoa, meneekö testeissä viikkoja vai kuukausia. Jos saamme potentiaalisia tuloksia, eläinkokeisiin voisi ehkä päästä jo vuodessa. Peruslääkkeen kehityssykli on kuitenkin yleensä vähintään kymmenen vuotta.

Kuvassa immuunijärjestelmän solu on hyökkäämässä syöpäsolua vastaan. Immuunijärjestelmän solu on tunnistanut syöpäsolun huokoisen piihiukkasen pinnalla olevan syövän vasta-aineen avulla. 

Suomen Kulttuurirahasto myönsi vuonna 2016 Antti Rahikkalalle apurahan syöpäsoluihin kohdennettuja nanorokotteita käsittelevään väitöksen jälkeiseen tutkimukseen.
, Jenni Heikkinen.

Kahvia, polkupyöriä ja ekologisia arvoja

Muotoilija ja yrittäjä Lasse Oivan kanssa on hiukan hankalaa sopia haastattelua. Sovittua aikaa joudutaan siirtämään parikin kertaa varsin mukavan syyn takia: Velopresso-kahvilapyörän tilaukset pitävät Oivan kiireisenä.

Haastatteluhetkellä Oiva yhtiökumppaneineen on rakentamassa kahdennettatoista Velopresso-pyörää. Pyörä valmistuu yrityksen omassa tuotantotilassa Lontoossa, jossa yrittäjien itsensä lisäksi työskentelee yksi rungonrakentaja.

Oiva ja hänen yhtiökumppaninsa Amos Field Reid tapasivat Royal College of Artissa kun heidät määrättiin pareiksi tehtävässä, jossa piti suunnitella uusi lisäfunktio polkupyörän polkuvoimalle. Molemmat miehet olivat kiinnostuneita pyöräilystä ja kahvista, ja he keksivät, että polkemalla voisi jauhaa kahvia ja alkoivat kehitellä ideaa kahvilapyörästä. Ensimmäiset lopulliseen tuotantoon päätyneen mallin pyörät myytiin alkuvuodesta 2015.

velopresso

Tavoitteena toimiva kokonaisuus

Suunnittelijoille oli tärkeää, että pyörä on itsenäisesti toimiva yksikkö, jossa on kaikki tarvittava mukana. Velopressossa kahvipavut, vesi, kaasu ja kaikki kahvinvalmistukseen tarvittavat välineistöt kulkevat mukana. Maidolle on kylmäsäilytystila ja välineistön pesua varten allas vesisuihkulla.

– Koska olemme suunnitelleet lähestulkoon kaiken itse, olemme voineet miettiä, miten asiat vaikuttavat toisiinsa ja toimivat kokonaisuutena.

Pyöriä on toimitettu jo Englantiin, Australiaan, Yhdysvaltoihin, Luxenburgiin, Hollantiin, Espanjaan, Sveitsiin, Kanadaan ja Puerto Ricoon.

– Meille oli tärkeää, että Velopressolla pystyy tekemään kannattavaa kahvinmyyntiä ilman kompromisseja. Emme halunneet, että se on vain hienonnäköinen tuote, jolla voi lisäksi tehdä kahvia, Oiva kertoo.

Kahvia polkemalla

Velopresso-pyörän käyttäja voi kytkinvivusta vetämällä vaihtaa polkuvoimansa pyörän eturenkaan pyörittämisesta kahvimyllyn käyttöön. Kahvimyllyn lisäksi polkuvoima pyörittää vesipumppua joka mahdollistaa kahvikoneen boilerin uudelleen täyttämisen ja paineistaa pesualtaan vesisuihkun.

– Suunnittelimme kahvimyllyn varta vasten pyörään ja polkemalla operoitavaksi. Tavoitteena oli laite joka tekee tinkimättömän laadukasta kahvipurua, Oiva sanoo.

– Laadukas espresso vaatii tuoretta, vastajauhettua kahvia ja jauhannan karkeuskin vaikuttaa makuun. Tässä on kaiken muun ohella pitänyt opiskella baristaksi, jotta ymmärtää riittävästi kahvista.

velopresso_2

Kestävää ja esteettistä

Velopresson osia valmistaa 60 eri toimijaa, joista lähes kaikki toimivat Englannissa. Kaasulla toimivan kahvinkeittimen tekee Oivan ja Field Reidin suunnitelmien mukaisesti Birminghamissä toimiva yritys, joka on valmistanut kahvikoneita yli 50 vuotta.

– Halusimme, että pyörä on mahdollisimman helppo käyttää ja korjata, jos jotain korjattavaa sattuisi tulemaan, Oiva sanoo.

Jokaisen osan kohdalla on mietitty myös sen ulkoasua

– Pyörän pitää näyttää hyvältä, mutta funktionaalisuus on kuitenkin tärkeintä. Ei ole mitään järkeä tehdä tuotetta, jonka käytettävyys kärsii ulkoisiin ominaisuuksiin keskittyneestä muotoilusta.

Kuvat: Ivan Coleman

Lisää Velopressosta Kulttuurirahaston Tammenlastuja-lehdessä 4/2015.

Lasse Oiva ja Amos Field Reid saivat vuosina 2012 ja 2013 apurahat Velopresso-pyörän ensimmäisen ja toisen prototyypin valmistukseen.
, Jenni Heikkinen.

Peking-oopperassa yhdistyvät baletti ja kung-fu-elokuvat

Antti Silvennoinen tuo Peking-oopperan Suomeen ja nostaa lavalle akrobaatit, nykytanssijat, temppuilijat ja wusheng-harrastajat.

Wusheng Companyn perustaja, näyttelijä Antti Silvennoinen näki elämänsä ensimmäistä kertaa Peking-oopperaan Aleksanterinteatterissa 2000-luvun alussa – taidemuoto iski kuin sata wolttia.

”Kaikki mitä lavalla tapahtui oli täydellistä. Tuntui, että tämä on jollain tavalla minua varten. Olin nuorena katsonut muun muassa Jackie Chan -elokuvia, ja esityksessä näin niiden alkulähteen livenä.”

Silvennoinen on opiskellut Kiinan kansallinen perinteisen teatterin akatemiassa, opettajinaan kaksi vain kiinaa puhuvaa mestaria. Toinen mestareista, Lü Suosen, on ohjannut Silvennoisen viimeisen jättiprojektin, Juhlaviikoilla esitettävän Viimeisen taistelijan.

Viimeinen taistelija kertoo nimensä mukaisesti sodasta. Esitystä varten Suomeen matkustaa ohjaajan lisäksi seitsenhenkinen kiinalainen orkesteri, mutta kaikki esiintyjät ovat suomalaisia ja laulut esitetään suomeksi.Lavalla nähdään myös arvostettu nykytanssija Tero Saarinen ja esityksen valoista vastaa Mikki Kunttu.

”Meitä on pari, jotka ovat opiskelleet Peking-oopperaa. Sitten mukana on tanssijoita, wu-shung-harrastajia, akrobaatteja, temppuilijoita – on pitänyt löytää sieltä täältä ihmisiä, jotka on taitavia akrobaatteja jotka osaavat liikkua.”

Video: Verna Kovanen ja Ida Kukkapuro

Teksti: Ida Kukkapuro

Valokuva: Wusheng Company/Helsingin Juhlaviikot

Suomen Kulttuurirahasto myönsi 27.2.2015 Wusheng Company -osuuskunnalle 40 000 € Peking-oopperanäytelmän Viimeinen taistelija toteuttamiseen.
, Jenni Heikkinen.

Ilmastoitu Suomi

Koneellinen ilmanvaihto kehittyi pilvenpiirtäjien myötä: korkeuksissa ikkunan avaaminen olisi ollut vaarallista, joten raitista ilmaa piti saada muilla keinoin. Suomeen ei pilvenpiirtäjiä rakennettu, mutta amerikkalaista tyyliä ihailtiin ja matkittiin. Sitä pidettiin kansainvälisyyden ja vallan merkkinä. Seija Linnanmäki tutkii, kuinka koneellinen ilmanvaihto tuli Suomeen ja yleistyi täällä toisen maailmansodan jälkeen.

Uudenlainen ilmanvaihto oli yksi vallan merkeistä ja ensimmäisten joukossa sellainen rakennettiin Teollisuuskeskus Oy:n toimistotaloon osoitteessa Eteläranta 10, Palacen taloon. Sinne valittiin uusi Carrier Weathermaster -järjestelmän suutinkonvektori-ilmastoinnin, ensimmäisenä Euroopassa. Nykyään suutinkonventorijärjestelmää ei enää juuri käytetä sen viheltävän äänen takia.

– Palaceen houkuteltiin julkkiksia, mutta hotellikerrokseen ei kuitenkaan rakennettu Carrier-järjestelmän ilmanvaihtoa. Ajateltiin, että hotellissa nukkuvat ”maaseututehtaiden tirehtöörit” olivat tottuneet hiljaisuuteen, eivätkä saisi unta ilmanvaihdon vihellyksessä, Linnanmäki kertoo. Hotelliin rakennettiinkin tavalliset lämpöpatterit.

tutkija_parvella_1696

Luksusta pula-aikaan

Ilmanvaihtojärjestelmän hankkiminen Yhdysvalloista pian sodan jälkeen ei ollut aivan yksinkertaista: USA:lla oli vientikielto ja Suomella tuontikielto Yhdysvalloista. Kaikkiin osiin merkittiin tarkasti, että ne piti käyttää Suomessa. Osan teki Valmet.

– Samalla osaamisella kuin lentokoneiden potkurit tehtiin puhaltimet. Valmetin Lentokonetehtaalta olivat sodan jälkeen loppuneet tilaukset, joten ilmastointiteknologia nähtiin tehtaan pelastajana.

Rakennuttajat pohtivat myös tavallista koneellista ilmanvaihtoa, mutta tulo- ja menoilman kanavat olisivat lisänneet huonekorkeutta. Raha ratkaisi: Carrier-järjestelmän ansiosta kerroskorkeus on matala, joten taloon saatiin yksi kerros enemmän ja siis enemmän ulosvuokrattavaa toimistotilaa.

Arkkitehtuuri ja ilmanvaihto

Pienet sähkömoottoreilla toimivat ilmanvaihtojärjestelmät kehittyivät jo 1920-luvulla. Helsingin ensimmäinen koneellisella ilmanvaihdolla varustettu rakennus oli kirurginen sairaala, jonka ilmanvaihto toimi höyrykoneella. Toisen maailmansodan jälkeen koneellinen ilmanvaihto alkoi yleistyä.

– Moderni arkkitehtuuri ja koneellinen ilmanvaihto ovat mahdollistaneet ja edellyttäneet toisiaan, mutta eivät edelleenkään ihan löytäneet toisiaan, Linnanmäki sanoo.

Ilmastoinnista saatiin ideoita arkkitehtuuriin. Esimerkiksi Palacen julkisivusta arkkitehti Viljo Revell halusi modernin virtaviivaisen ja siihen tehtiin nauhaikkunat. Ilmanvaihdon takia ajateltiin, ettei ikkunoita tarvitse saada auki.

– Nykyään puhutaan paljon siitä, että ikkunatuuletus on ihmisille psykologisesti tärkeää. Oikeastaan ei pitäisi ollenkaan rakentaa taloja, joissa ei saa aukaista ikkunaa.

RESTAURANT_1696

Viilennetty maailma

Palacen ilmanvaihtoa rakennettaessa viilennyksen tarvetta ei mietitty lainkaan. Vielä 1990-luvulla Suomessa ajateltiin, ettei jäähdytystä tarvita. Linnanmäki ei osaa sanoa, miksi tilanne on muuttunut. Viilennyksen tarvetta on perusteltu muun muassa sillä, että nykyisin samoissa tiloissa työskentelee entistä enemmän ihmisiä ja että koneet lämmittävät tiloja.

Linnanmäki kyseenalaistaa, tarvitaanko kaikkialle koneellinen ilmanvaihto. Koneiden lisääntyessä myös energiankulutus yleensä kasvaa, vaikka koneista koetetaankin tehdä mahdollisimman energiatehokkaita.

Vaikka teknologia on ollut olemassa jo pitkään, painitaan yhä pitkälti samojen ongelmien kanssa kuin 1940-luvullakin.

– Ilmastointiteknologiassa täydelliseen tulokseen on mahdotonta päästä, koska ihmisten henkilökohtaiset toiveet ovat niin erilaisia. Onnistumiseksi lasketaan, jos vain kaksikymmentä prosenttia valittaa.

 

Kuvat: Harri Tahvanainen

, Jenni Heikkinen.

Tehokkaampien aurinkokennojen resepti

Aalto-yliopiston väitöskirjatutkija Hannu Laine kehittää tutkimusryhmässään reseptejä aurinkokennojen piikiekoille.
– Energiantuotanto on yksi ihmiskunnan keskeisimmistä ongelmista ja sen takia olen päätynyt tekemään väitöskirjaani aurinkokennoista, Laine kertoo.
Jokainen aurinkopaneeli koostuu useasta aurinkokennosta, jotka valmistetaan tyypillisimmin piistä. Pii, maankuoren toisiksi yleisin alkuaine, pystyy muuttamaan valon sähköksi.

Tutkimusryhmä, johon Laine kuuluu, tutkii piistä löytyviä epäpuhtausatomeja. Ne voivat estää tai heikentää prosessia jossa valo muuttuu sähköksi.
– Yksinkertaisimmillaan tutkimuksemme on vähän niin kuin ruoanlaittoa. Laitamme piikiekot uuniin, kokeilemme erilaisia reseptejä ja pyrimme löytämään helposti käytettäviä reseptejä ja kikkoja, joilla saataisiin vähennettyä epäpuhtauksien haitallisia vaikutuksia, Laine kuvailee.

Tule hyvä kiekko

Koska hyvin pienetkin epäpuhtaudet voivat vaikuttaa, laboratoriossa ollaan erittäin tiukkoja puhtaudesta ja käytössä onkin Pohjoismaiden suurin puhdastila. Myös piikiekot pitää aluksi pestä, eli niitä liotetaan hapoissa ja emäksissä. Pesun jälkeen kiekot voidaan laittaa uuniin, johon ajetaan fosforikaasua. Fosforikaasu vetää epäpuhtaudet kiekkojen pinnalle. Sitten kiekkojen ominaisuuksia voidaan mitata, ja tutkia millä reseptillä saadaan paras tulos.

– Jos keksittäisiin tosi hyvä resepti, parhaassa tapauksessa aurinkokennofirmat voisivat käyttää sitä ja saavuttaa sen avulla halvemmalla tehokkaampia aurinkokennoja, jolloin aurinkosähkön hinta laskisi – mistä tietysti hyötyisivät ihan kaikki.

Video: Verna Kovanen ja Ida Kukkapuro (Kuvituskuva: Mikko Raskinen / Aalto-yliopisto)
Puhdastilassa kuvaamiseen on saatu Aalto Nanofabin lupa.

Suomen Kulttuurirahasto myönsi 28.2.2015 diplomi-insinööri Hannu Laineelle apurahan aurinkokennojen valmistusprosessia käsittelevään tutkimukseen.
, Jenni Heikkinen.