Näkymättömästä liasta hälyttävä laite pääsi testiin suomalaissairaalassa

Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden, lian ja bakteerien havaitsemiseen tarkoitetun menetelmän, joka perustuu satoja värejä tallentavan hyperspektrikameran ja tekoälyn yhdistämiseen. AutoDet-menetelmää (automatic biological contamination detection) voidaan käyttää terveydenhuollossa muun muassa pintojen puhtauden varmistamiseen norovirusepidemian tai flunssakauden aikana.

Tutkijat testasivat laitetta äskettäin Porin Satasairaalan odotustiloissa. Pilottitutkimuksessa tehtiin yhteensä 200 mittausta esimerkiksi pöydiltä ja tuolien käsinojista. Tutkimuksessa keskityttiin tasaisiin pintoihin.

Tutkijat rajoittivat hyperspektrikuvantamisen näkyvän valon alueelle. Näin varmistettiin, ettei samoissa tiloissa työskenteleville ihmisille aiheutunut vaaraa lyhyen aallonpituuden ultraviolettivalosta.

”Pystyimme menetelmän avulla havaitsemaan esimerkiksi yskimisen jättämiä kasvualustoja eli biofilmejä, joita on vaikeaa havaita paljain silmin. Tutkimus osoitti, että laite myös hälyttää tahroista sitä mukaa, kun niitä ilmaantuu pinnoille”, kertoo Aalto-yliopiston akatemiatutkija Juha Koivisto.

Etuna automaattisuus

AutoDetin etu muihin menetelmiin, kuten perinteisiin pyyhkäisytesteihin, verrattuna on sen automaattisuus.

”Näin laitteen käyttökustannukset jäävät alhaisemmiksi. Laite pystyy myös skannaamaan isoja alueita kerrallaan, valvomaan niitä ympäri vuorokauden ja hälyttämään likaa havaitessaan. Miinuspuolena on toki laitteen vielä korkea hinta”, Juha Koivisto sanoo.

Laite havaitsee minkä tahansa pinnalle kuulumattoman lian. Tutkimuksessa se havaitsi muun muassa siniselle valolle herkkää biologista materiaalia, jota voidaan kutsua proteiinin optiseksi sormenjäljeksi. Sormenjälki paljastaa, että pinnalle on muodostunut tai muodostuu bakteerikasvustoa.

Muuttamalla sensoreita ja samalla mittaustekniikkaa niin, että laite tarkastelee isojen alueiden sijaan pienempiä pisteitä, sitä voitaisiin hyödyntää myös virusten havaitsemiseen.

”Tekoäly ja laitteen valon aallonpituudet soveltuvat nykyisellään myös virusten havaitsemiseen. Virusten tapauksessa valonsäde ja kuvantaminen kohdistettaisiin muutaman mikrometrin kokoluokkaa olevalle alueelle, jolle on asetettu sylkinäyte. Vaikka tässä ei päästäisi samoihin mittausnopeuksiin kuin biofilmien ja muiden epäpuhtauksien kanssa, olisi menetelmä huomattavasti nopeampi ja liikuteltavampi kuin nykyiset laboratoriota vaativat tunnistusmenetelmät. Mittausaika voisi olla jopa muutaman minuutin suuruusluokkaa. Tälle tutkimushankkeelle haemme vasta rahoitusta ja yhteistyökumppaneita”, Juha Koivisto kertoo.

Joustava teknologia

AutoDet sai projektin kaupallistamiseen Business Finlandin rahoituksen, ja teknologian ympärille perustettiin CleanDet-yritys marraskuussa 2019. Marianne Talvitie toimii yrityksen toimitusjohtajana.

”Teknologia on joustava, ja sille löytyy käyttöä muun muassa ruokateollisuudesta, terveydenhuollosta, matkustamisen parista tai ikäihmisten asumismuodoista – kaikkialta, missä on tarpeellista rajoittaa esimerkiksi mikrobien leviämistä.”

CleanDet tekee yhteistyötä Kiillon kanssa, tarkoituksenaan testata laitetta useissa eri käyttökohteissa.

”Vaatimukset pintojen puhtaudelle vaihtelevat kohteen mukaan – ajatellaan vaikka sairaalassa käytettäviä instrumentteja tai kahvilan pöytää. Uskaltaisin kuitenkin väittää, että nykyisen virusepidemian jälkeen puhtausvaatimuksia ja niiden valvontaa tullaan kiristämään. Tällaisen laitteen avulla ongelmiin pystyttäisiin reagoimaan mahdollisimman nopeasti”, sanoo Kiillon liiketoiminnan kehitysjohtaja Ville Solja.

Tutkimusartikkeli https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jbio.201960069

Aikaisempi uutinen https://www.aalto.fi/fi/uutiset/popoja-vai-polya-uusi-menetelma-paljastaa-hetkessa-onko-pinta-oikeasti-puhdas