Tampereen yliopisto

Väitös: Punaiseen valoon reagoivat molekyylit ovat avain uuden sukupolven lääkkeisiin ja materiaaleihin

Jaa
Valokytkimiksi kutsuttujen molekyylien avulla voidaan kehittää älykkäitä lääkeaineita ja materiaaleja, joiden toiminnallisuutta hallitaan valolla. Useimmat valokytkimet toimivat kuitenkin ultraviolettivalolla, joka on haitallista niin elävälle kuin synteettisellekin aineelle. Väitöstutkimuksessaan Kim Kuntze tutki tapoja saada valokytkimet toimimaan turvallisella punaisella valolla.
Väitöskirjatutkija Kim Kuntze. Kuva: Meri Öhman
Väitöskirjatutkija Kim Kuntze. Kuva: Meri Öhman

Valoon ja muihin ulkoisiin ärsykkeisiin reagoivat molekyylit mullistavat lääketieteen ja materiaalikehityksen, uskoo Kim Kuntze, joka on tutkinut väitöskirjassaan niin kutsuttuja valokytkimiä.

– Muovinpalaa ja elävää kudosta vertaamalla käy nopeasti selväksi, kuinka kaukana olemme kemian kaikkien mahdollisuuksien hyödyntämisestä, Kuntze kertoo.

Kuntze uskoo, että tulevaisuuden materiaalit vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa. Tämä on mahdollista vain sisällyttämällä materiaaleihin pieniä, nanometrin kokoisia komponentteja: kytkimiä, moottoreita ja lopulta koneita.

Valokytkimet ovat molekyylejä, jotka muuttavat muotoaan altistuessaan tietyn väriselle valolle. Kun niitä liitetään isompaan molekyylirakenteeseen, saadaan aikaan esimerkiksi valolla ohjattavia pehmytrobotteja ja lääkeaineita. Lupaavien sovelluskohteiden kirjo kasvaa jatkuvasti.

Valoherkkien yhdisteiden ja materiaalien voittokulussa on vain yksi este: useimmat valokytkinyhdisteet hyödyntävät ultraviolettivaloa, joka on vahingollista erityisesti eläville soluille. Jotta valokytkinten koko potentiaali voidaan hyödyntää, tarvitaan harmittomalla näkyvällä valolla toimivia yhdisteitä. Kaikkein matalaenergisin infrapunavalo olisi ihanteellinen ärsyke biologian alalla käytettäville kytkimille.

Väitöskirjassaan Kuntze tutki kolmea keinoa aktivoida valokytkimiä punaisella valolla: tunnetun valokytkimen operointivärin siirtämistä ultravioletilta punaiselle molekyylirakennetta muokkaamalla; uusien, valmiiksi punaista valoa absorboivien rakenteiden hyödyntämistä; ja epäsuoraa valokytkentää punavalolla aktivoitavia katalyyttejä hyödyntäen. Hän osoitti kaikkien strategioiden toimivan sekä kytkinten että molekyylimoottorien suunnittelussa.

– Kullakin strategialla on etunsa ja haasteensa tehokkaan, nopean ja kestävän valokytkennän toteuttamiseksi. Tästä johtuen yksi ihanteellinen valokytkinmalli ei voi saavuttaa kaikkia eri sovelluksille asetettuja tavoitteita, vaan tulevaisuuden haaste on löytää kuhunkin käyttöön paras ratkaisu. Kuntze kiteyttää.

Kim Kuntze kirjoitti ylioppilaaksi Turun suomalaisen yhteiskoulun lukiosta keväällä 2013. Kemian diplomi-insinööriksi hän valmistui maaliskuussa 2019 Tampereen yliopistosta. Tämän jälkeen hän aloitti väitöskirjatutkimuksensa professori Arri Priimägin Smart Photonic Materials -tutkimusryhmässä. Osan tutkimuksesta Kuntze teki kemian nobelistin Ben L. Feringan alaisuudessa Groningenin yliopistossa Alankomaissa.

Tutkimuksen ohessa Kuntze on kehittänyt orgaanisen kemian opetusta ja edistänyt lintuihin liittyvää kansalaistiedettä.

Väitöstilaisuus perjantaina 1.9.2023

Diplomi-insinööri Kim Kuntzen kemian alaan kuuluva väitöskirja Strategies for Red-Light Photoswitching tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 1.9.2023 kello 13 Hervannan kampuksella Konetalon salissa K1702 (Korkeakoulunkatu 6, Tampere). Vastaväittäjänä toimii dosentti Zbigniew Pianowski Karlsruhen teknillisestä yliopistosta. Kustoksena toimii professori Arri Priimägi tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Kim Kuntze
kim.kuntze@tuni.fi
050 343 2181

Kuvat

Väitöskirjatutkija Kim Kuntze. Kuva: Meri Öhman
Väitöskirjatutkija Kim Kuntze. Kuva: Meri Öhman
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä noin 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Väitös: Lapsuusiän negatiivisilla elämäntapahtumilla on yhteys aikuisiän fibromyalgiaan22.9.2023 08:45:00 EEST | Tiedote

Lääketieteen lisensiaatti Aleksi Varinen selvitti väitöstutkimuksessaan fibromyalgiapotilaiden liitännäissairauksia, kokemuksia terveydenhuollosta ja oireyhtymälle altistavia tekijöitä. Tutkimuksessa selvisi, että negatiiviset kokemukset, kuten koulukiusaaminen, ovat yhteydessä oireyhtymän puhkeamiseen. Terveydenhuollossa fibromyalgiapotilaat kohtaavat epävarmuutta.

Väitös: Liitännäisdoketakseliin liittyy elämänlaatuhaittoja paikallista eturauhassyöpää sairastavilla21.9.2023 09:30:00 EEST | Tiedote

Miikka Lehtonen tutki väitöskirjassaan, miten doketakselihoito vaikuttaa paikallista ja levinnyttä eturauhassyöpää sairastavien potilaiden elämänlaatuun. Lisäksi hän selvitti ilman hormonihoitoa annettavan sädehoidon vaikutusta elämänlaatuun sekä monisairauden ja fyysisen toimintakyvyn vaikutusta hoidon onnistumiseen. Lehtonen havaitsi, että paikallisen eturauhassyövän sädehoidon ja hormonihoidon liitännäisenä annettava doketakselihoito heikentää elämänlaatua lyhytaikaisesti, ja että monisairaus heikentää kokonaiselossaoloa paikallisen eturauhassyövän sädehoidon jälkeen.

Väitös: Maallikkosaarnaajat tukivat ja ravistelivat kirkkoa yhteiskunnan murroksessa13.9.2023 14:27:35 EEST | Tiedote

Maallikkomiehet saivat kirkon valtuutuksella osallistua kristinuskon opettamiseen kansalaisyhteiskunnan syntyvuosina. FM Matleena Sopanen osoittaa väitöskirjassaan, miten Suomen evankelis-luterilainen kirkko arvioi ja arvotti saarnalupaa anoneita miehiä. Tutkinnon suorittaneet tarjosivat kirkolle ja kristillisille yhdistyksille arvokasta työvoimaa, mutta ajoittain saarnaajat myös haastoivat kirkon arvovallan.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme