Innovaatio toi lääketieteen biokuvantamislaitteisiin kolmiulotteisen nanometritarkkuuden.

− Luonto on kolmiulotteinen, siksi sitä pitää tutkia ja se pitää nähdä kolmiulotteisena myös laboratorio-olosuhteissa, sanoo professori Edward Hæggström Helsingin yliopiston elektroniikan tutkimuslaboratoriosta.

Hæggström vetää Nanojet-ryhmää, joka kehittää korkean teknologian ratkaisuja kuvantamiseen nanometriskaalassa eli metrin miljardisosan tarkkuudessa. Sen uudet innovaatiot ovat syntyneet optisten kuvantamislaitteiden ja biokuvantamissovellusten tutkimustyön tiimoilta.

 − Nanojetin taustalla on pitkän linjan kansainvälisiä huippututkijoita ja nuoria osaajia yliopiston elektroniikan tutkimuslaboratoriosta ja farmaseuttisten biotieteiden osastosta sekä Åbo Akademin farmasian tieteiden laboratoriosta, hän sanoo.

Kolme uniikkia 3D- ja nanomittaluokan tuotetta

Nanojet ponnistaa nyt yleisille markkinoille kolmen ainutlaatuisen biokuvantamiseen soveltuvan tuoteryhmän voimin;

Se on kehittänyt 2D-3D MAGIC -näytealustan, joka mahdollistaa sen, että alkujaan kaksiulotteisilla mikroskoopeilla voi ottaa kolmiulotteisia eli 3D-kuvia.

Tämän lisäksi ryhmä on kehittänyt nanometrien resoluutioon pystyvän optisen 3D-mikroskoopin ja 3D-kuvantamislaitteiden nanometriluokan kalibrointinäytteet, jotka kulkevat nimellä Nanoruler & Nanostar.

Mittaustuloksesta saa vertailukelpoisen ja luotettavan

Kalibrointi on Nanojet-ryhmän työn avainsanoja. Nanoruler & Nanostar tuovat nimittäin nanometritarkkuuden kuvantamislaitteisiin kalibroinnin muodossa. Kalibrointi tekee mahdolliseksi sen, ettei kliinisten kokeiden mittaustulosten luotettavuus riipu siitä, missä laboratoriossa ne on suoritettu.

− Idea nanoluokan kalibrointinäytteistä syntyi farmasian tutkimukseen keskittyneessä projektissa, kun huomasimme yhdistää muutaman nanometrin paksuisia kalvoja tuottavan lipidi-ohutfilmitekniikan biokuvantamisessa tarvittavien kalibrointinäytteiden porrasrakenteiden valmistamiseen, Edward Hæggström kertoo.

3D-mikroskooppi ja 3D-kuvantamista ilman kalliita mittalaitteita

Tutkijoiden 2D-3D MAGIC -näytealusta kehittyi sitten vastaavien rakenteiden hyödyntämisestä niin, että nyt alusta pystyy muuttamaan normaalit valomikroskoopit näkemään myös syvyyseroja. Näin näytealustojen kehitystyö on tehnyt mahdolliseksi yksinkertaisen 3D-kuvantamisen ilman kalliita mittalaitteita.

− Nanoresoluution 3D-mikroskoopin taustalla olikin sitten tarve nähdä uusia nanometrikoon rakenteita, Haeggström kuvailee innovaation syntyä.

Lopputuloksena on nanometrien resoluutioon pystyvä optinen 3D-mikroskooppi, Super-Resolution Nanoscope, joka tuo rakenteet tutkijoiden näkyville nopeasti, helposti ja ilman rajoittavia näytepreparointeja teknisistä ja biologisista näytteistä.

"Vuosikymmenien perustutkimuksesta ponnistavien keksintöjen kaupallinen potentiaali näyttäytyy päivä päivältä yhä vahvemmalta."

− Kuvantamisteollisuus niin Euroopassa kuin Yhdysvalloissa on osoittanut kiinnostuksensa. Olemme keskustelleet yritysten kuten Intel, Zeiss, Bruker ja Sensofar kanssa. Myös metrologian laitokset PTB Saksassa ja VTT/MIKES Suomessa, jotka määrittelevät mittatekniikan normit, ovat ilmaisseet kiinnostuksensa.

− Olemme viime vuosina tehneet määrätietoisesti kehitystyötä kohti kaupallistamista TEKESin tukemana. Vuosikymmenien perustutkimuksesta ponnistavien keksintöjen kaupallinen potentiaali näyttäytyy päivä päivältä yhä vahvemmalta. Nanojet on osaltaan luomassa tulevaisuuden hyvinvointia sekä bio- että tekniikan alalla, Hæggström visioi.