Jyväskylän yliopisto

ERC Advanced Grant -miljoonarahoitus Jyväskylän yliopistoon – tutkimuskohteena nanopartikkelien ja biomolekyylien vuorovaikutukset

Jaa

Euroopan tutkimusneuvosto ERC on myöntänyt merkittävän ERC Advanced Grant -rahoituksen Jyväskylän yliopiston laskennallisen nanotieteen professori Hannu Häkkiselle. Viisivuotinen rahoitus on arvoltaan 2,5 miljoonaa euroa ja sen avulla Häkkisen tutkimusryhmä kehittää uusia laskennallisia menetelmiä metallinanopartikkelien ja biomolekyylien välisten vuorovaikutusten tutkimiseen. Menetelmistä on hyötyä tutkittaessa nanopartikkelien käyttöä nanolääketieteen alaan kuuluvissa diagnostiikan ja terapian sovelluksissa. Kyseisen rahoituksen saajat ovat erityisen ansioituneita tutkijoita.

Euroopan tutkimusneuvosto on myöntänyt professori Hannu Häkkiselle yli kahden miljoonan euron suuruisen ERC Advanced Grant -rahoituksen.
Euroopan tutkimusneuvosto on myöntänyt professori Hannu Häkkiselle yli kahden miljoonan euron suuruisen ERC Advanced Grant -rahoituksen.

Jyväskylän yliopiston laskennallisen nanotieteen professori Hannu Häkkinen on alallaan kansainvälisesti tunnettu tutkija, joka on mallintanut metallinanopartikkelien rakennetta ja ominaisuuksia jo yli 20 vuoden ajan. Viime vuosina hänen mielenkiintonsa on kohdistunut siihen, kuinka partikkelit vuorovaikuttavat biomolekyylien (esimerkiksi DNA ja proteiinit) kanssa ja kuinka vuorovaikutus muuttaa joko partikkelin tai biomolekyylin rakennetta ja ominaisuuksia siten, että syntyvää hybridirakennetta voitaisiin käyttää nanolääketieteen sovelluksissa. 

Tavoitteena laskentamenetelmien tehokas yhdistäminen 

Häkkisen ERC-projekti ”Dynamic Nanocluster – Biomolecule Interfaces” kohdistuu erityisesti vain muutaman nanometrin kokoluokkaa oleviin partikkeleihin, joiden atomirakenne tunnetaan kokeellisista tutkimuksista ja niille voidaan rakentaa atomitason tarkka malli. Supertietokoneita hyödyntävillä laskentamenetelmillä voidaan tutkia esimerkiksi kyseisen partikkelin elektronirakenteen ominaisuuksia. Toisaalta biomolekyylejä kuten DNA:ta ja proteiineja voidaan mallintaa esimerkiksi molekyylidynamiikka-menetelmillä. Haasteena on näiden hyvin erilaisten systeemien ja niihin liittyvien laskentamenetelmien yhdistäminen.  

- Biomolekyylien olennaiset toiminnalliset rakennemuutokset tapahtuvat yleensä nopeimmillaan mikrosekuntien aikaskaalassa. Se on noin neljä tai viisi kertaluokkaa pidempi aika kuin pisin aika, jonka aikana voisimme simuloida partikkelin elektronirakenteessa tapahtuvia muutoksia, kun se on kiinnittynyt biomolekyyliin. ERC-projektini vastaa tähän haasteeseen yhdistämällä koneoppimismenetelmiä aiemmin tunnettuihin simulointimenetelmiin, kuvailee professori Hannu Häkkinen projektin menetelmäosuutta. 

Uusia ratkaisuja syövän hoitoon 

Projektissa kehitettäviä laskentamenetelmiä tullaan käyttämään nanolääketieteeseen liittyviin sovelluksiin. Yksi sovelluksista liittyy metallinanopartikkelin käyttöön syövän fotodynaamisessa terapiassa, jossa partikkeli ”imee” energiaa siihen kohdistettavasta säteilystä ja tuhoaa syöpäsolun joko kuumentamalla sitä paikallisesti tai aikaansaamalla kemiallisia reaktioita solun pinnalla. Toinen sovellus liittyy nanopartikkelien käyttöön syöpälääkemolekyylien kantajina, sillä partikkelia suojaavaan molekyylikerrokseen voidaan lisätä sekä lääkemolekyylejä että syöpäsoluja tunnistavia molekyylejä. Näin lääkemolekyylit kulkeutuvat oikeaan kohteeseen eivätkä vahingoita terveitä soluja. 

- Tällaisista sovelluksista on jo saatu lupaavia tuloksia ”puhtaissa” laboratorio-olosuhteissa ja alustavissa mallinnuksissa, kertoo Häkkinen. Ongelmana on kuitenkin se, ettei vielä tiedetä, kuinka biologisessa ympäristössä olevat muut molekyylit kuten proteiinit tarttuvat metallipartikkelin pintaan ja kuinka ne vaikuttavat partikkelin toimintaan sellaisissa aikaskaaloissa, jotka ovat relevantteja biologisessa ympäristössä tapahtuvien muutosten kannalta. Tähän ERC-projektini pyrkii tuomaan lisää ymmärrystä, jatkaa Häkkinen.  

Globaalia yhteistyötä useassa maassa 

Häkkisen tutkimus on pääosin supertietokoneita käyttävää laskennallista mallitusta, minkä vuoksi tarvitaan yhteistyötä kokeellista tutkimusta tekevien ryhmien kanssa. ERC-projektiin liittyvät yhteistyöverkostot ovat tällä hetkellä USA:ssa, Kanadassa, Tanskassa ja Singaporessa.  

- Laskemamme ennusteet nanopartikkeli-biomolekyyli -hybridien mitattaville ominaisuuksille on testattava laboratoriokokeissa, jotta saamme tietoa menetelmiemme toimivuudesta ja ennustustemme luotettavuudesta, sanoo Häkkinen.  

Kansainvälinen yhteistyö on parhaillaan hyvin kiinteää, ja kokeellisia tuloksia saadaan vertailtavaksi nopealla tahdilla.  

- Laskennan ja kokeen antaman tiedon yhteensovittaminen ja siitä syntyvän uuden tiedon tuottaminen ongelmissa, joita kukaan ei ole vielä ratkaissut, on ollut intohimonani oikeastaan koko tutkijaurani ajan. Olenkin saanut tehdä työtä todella ison kansainvälisen kollegajoukon kanssa vuosien varrella ja niin odotan nytkin käyvän, iloitsee Häkkinen. 

Usean tieteenalan arvostettu ammattilainen 

Hannu Häkkinen on työskennellyt vuodesta 2007 lähtien laskennallisen nanotieteen professorina Jyväskylän yliopiston fysiikan ja kemian laitoksilla sekä nanotiedekeskuksessa. Häkkisen tutkimusryhmä on alallaan erittäin tunnettu ja arvostettu. Hänen yhteistyökumppaneinaan on ollut mm. kemian nobelisti Roger D Kornberg Stanfordista. Hän toimi Xiamenin yliopiston vierailevana professorina vuodet 2017–2021. 

Häkkinen toimi akatemiaprofessorina kaudella 2016–2020. Vuodesta 2022 lähtien hän on ollut Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan tutkimuksesta vastaava varadekaani. Vuosien 2012–2017 aikana hän toimi Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen tieteellisenä johtajana. Suomalaisen Tiedeakatemian jäsen hän on ollut vuodesta 2015 alkaen. 

Suomen Tiedeseura myönsi Häkkiselle professori Theodor Homénin fysiikan palkinnon merkittävistä tieteellisistä ansioista vuonna 2018. Samana vuonna tiedemaailman viittauksia seuraava Clarivate Analytics listasi Häkkisen yhdeksi viitatuimmaksi oman alansa tutkijaksi maailmassa, mikä kuvaa tutkijan työn merkitystä alan tiedeyhteisössä. Jyväskylän yliopisto on palkinnut Häkkisen Jyväskylän yliopiston tiedepalkinnolla vuonna 2011.  

ERC Advanced Grants on Euroopan suurin henkilökohtainen tutkimusrahoitus. Rahoituksella tuetaan edistyneitä tutkijoita, jotka tavoittelevat uusia tieteen läpimurtoja. Rahoitusta myönnetään yhdelle hankkeelle enintään 3,5 miljoonaa euroa viiden vuoden ajaksi. 

Lisätietoja: 

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Professori Hannu Häkkinen, +358 400 247 973, hannu.j.hakkinen@jyu.fi

Kuvat

Euroopan tutkimusneuvosto on myöntänyt professori Hannu Häkkiselle yli kahden miljoonan euron suuruisen ERC Advanced Grant -rahoituksen.
Euroopan tutkimusneuvosto on myöntänyt professori Hannu Häkkiselle yli kahden miljoonan euron suuruisen ERC Advanced Grant -rahoituksen.
Lataa

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

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 Jyväskylän yliopisto

Väitös: Hahmotusvaikeuksia ymmärretään ja tunnistetaan heikosti23.5.2024 09:09:00 EEST | Tiedote

Oletko koskaan miettinyt, miten osaat suunnistaa paikasta toiseen, löytää avaimet muiden tavaroiden joukosta pöydältä, solmia kengännauhat tai tulkita bussiaikatauluja? Jos et, todennäköisesti hahmottaminen on sinulle helppoa ja sujuvaa, joten sinun ei ole tarvinnut kiinnittää asiaan juurikaan huomiota. Hahmotusvaikeuksia kokeville tämän tyyppiset asiat ovat vaikeita tai jopa mahdottomia. Väitöskirjatutkija Suvi Ylösen mukaan olisi tärkeää, että oppilaitoksissa ja työpaikoilla ymmärrettäisiin hahmotuskyvyn merkitys ja tarvittaessa tarjottaisiin tukea hahmotusvaikeuksiin.

Väitös: Tietokoneavusteisesti tehdyt kompromissipäätökset tulisi voida myös perustella23.5.2024 08:15:00 EEST | Tiedote

FM Giovanni Misitano tutki väitöskirjassaan kompromissiratkaisujen tekemistä tekoälyä hyödyntäen. Vaikka viime kädessä kaikki päätökset ovat kompromisseja, parhaan kompromissin löytäminen ei ole helppoa. Etsintää voidaan tehostaa erilaisin menetelmin. Keskeistä Misitanon tutkimissa menetelmissä on, että tietokoneen antamat kompromissiratkaisut ovat myös selitettävissä, eli käyttäjä pystyy ymmärtämään, miksi tietokone on päätynyt tietynlaiseen ehdotukseen ja pystyy tarvittaessa vaikuttamaan siihen omia mieltymyksiään muokkaamalla.

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
HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye