Tampereen yliopisto

Uuden sukupolven lääkkeet tehdään biomassasta

Jaa

Biomassalla tarkoitetaan uusiutuvia luonnonvaroja, jotka voidaan jalostaa energiaksi. Tähän mennessä biomassaa on hyödynnetty lähinnä polttoaineissa, mutta se on myös arvokas funktionalisoitujen pienmolekyylien varanto. Näitä pienmolekyylejä synteettisesti muokkaamalla voidaan valmistaa esimerkiksi luonnonaineita tai uusia lääkkeitä.

Suvi Holmstedt. Kuva: Taika Sariola
Suvi Holmstedt. Kuva: Taika Sariola

Luonnonaineet ovat elävien organismien, kuten eläinten tai kasvien tuottamia molekyylejä. Noin puolet käytössä olevista lääkeaineista on luonnonaineita tai niiden johdannaisia. Kuitenkin näiden molekyylien eristäminen luonnosta on usein mahdotonta niiden pienen määrän takia. Jotta luonnonainetta voitaisiin käyttää esimerkiksi maailmanlaajuisesti lääkeaineena, on se pystyttävä valmistamaan synteettisesti laboratoriossa. Suvi Holmstedt tutki väitöskirjatyössään keinoja valmistaa luonnonaineita ja lääkkeitä hyödyntäen biomassapohjaista pienmolekyyliä, kiinihappoa.

– Öljyn on lähteestä riippuen arveltu loppuvan noin 50 vuodessa. Tällä hetkellä kemikaalit, joista muun muassa lääkeaineita tehdään, on jalostettu öljystä. Tämä tarkoittaa siis sitä, että vaihtoehtoisia reittejä on kehitettävä nopeasti, Suvi Holmstedt sanoo.

– Tutkimani kiinihapon kemiallinen rakenne mahdollistaa sen muokkaamisen monipuolisesti ja siksi se onkin hyvä lähtöaine. Kiinihappoa saadaan muun muassa fermentoimalla sokeria. Sitä on myös pieniä määriä esimerkiksi kahvissa, Holmstedt kertoo.

Siirtymä fossiilisista raaka-aineista biomassapohjaisiin varantoihin ei kuitenkaan ole helppo, sillä niistä peräisin olevat molekyylit ovat keskenään hyvin erilaisia. Tällä hetkellä käytetyt fossiilipohjaiset kemikaalit ovat alifunktionalisoituja eli hyvin yksinkertaisia, kun taas biomassapohjaiset molekyylit ovat ylifunktionalisoituja eli sisältävät hiilen ja vedyn lisäksi runsaasti happea.

– Biomassan sisältämät pienmolekyylit, etenkin polyolit, ovat kiinnostavia lähtöaineita, sillä ne ovat kiraalisia eli kemialliselta rakenteeltaan epäsymmetrisiä. Muokattuina tällaiset molekyylit voivat toimia ratkaisuna monimutkaisten luonnonaineiden synteeseissä sekä farmaseuttisten tuotteiden lähtöaineina, Holmstedt sanoo.

Haasteita biomassapohjaisten molekyylien käytössä tuottaa reaktioiden selektiivisyys.

– Kun molekyylissä on paljon reaktiivisia osia, on haastavaa saada reaktio tapahtumaan vain tietystä kohdasta, Holmstedt selventää.

Suvi Holmstedt kehitti väitöskirjatyönsä aikana menetelmän, jolla kiinihaposta saadaan hyödyllisiä orgaanisen kemian rakennuspalikoita sekä kehitti synteesireitit kolmelle eri luonnonaineelle. Lisäksi Holmstedtin syntetisoimista kiinihappojohdannaisista löydettiin potentiaalinen johdannainen glioblastooma multiformen eli aivosyövän kemoterapeuttiseen hoitoon.

FM Suvi Holmstedtin orgaanisen kemian alaan kuuluvan väitöskirjan Conversion of biomass-based compounds into added-value chemicals: Synthetic modifications of quinic acid tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 24.9.2021 klo 12.00 Hervannan kampuksella Rakennustalon salissa RG202 (Korkeakoulunkatu 5, Tampere). Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Christian Marcus Pedersen Kööpenhaminan yliopistosta. Kustoksena toimii professori Arri Priimägi tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Suvi Holmstedt
suvi.holmstedt@tuni.fi

Kuvat

Suvi Holmstedt. Kuva: Taika Sariola
Suvi Holmstedt. Kuva: Taika Sariola
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 lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

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

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Suomalainen järjestelmäpiirisuunnittelu vahvistuu – Tampereella SoC Hub-yhteistyön tuloksena valmistumassa piiriprototyyppi21.9.2021 09:00:00 EEST | Tiedote

Viime vuonna käynnistetyn järjestelmäpiirisuunnitteluun keskittyvän SoC Hub -avauksen ensimmäisen maaliviivan ylitys lähestyy. Yritysten ja yliopiston yhteisen kehitystyön tuloksena saadaan pian valmiiksi ensimmäinen piiriprototyyppi, mikä osaltaan edistää Euroopan teknologista itsenäistymistä piiriteknologiassa. Samalla Tampereen yliopisto vahvistaa asemiaan johtavana järjestelmäpiirisuunnittelun kouluttajana Suomessa.

Vanhemmat eivät aina saa riittävästi tukea lapseen kohdistunutta väkivaltarikosta tutkittaessa20.9.2021 09:51:17 EEST | Tiedote

Suomessa tutkitaan hyvin monimuotoisia lapsiin kohdistuvia väkivaltaepäilyjä rikoksena. Tietyissä tilanteissa poliisi voi pyytää virka-apua terveydenhuollosta epäilyn selvittämiseksi ja myös lapsen suojelulliset tarpeet on huomioitava selvittämisen aikana. YTM Essi Julinin väitöstutkimus osoittaa, että monialainen viranomaistoiminta aiheuttaa vanhemmille monenlaisia seurauksia, kun heidän lapseensa kohdistunutta väkivaltaa tutkitaan.

Tulevaisuuden pehmeät robotit liikkuvat valon avulla20.9.2021 09:06:25 EEST | Tiedote

Pehmeä robotiikka on nopeasti kehittyvä tutkimusala, mikä pyrkii tuottamaan uusia pehmeisiin materiaaleihin pohjautuvia ratkaisuja nykyisin käytössä oleville metallikuorisille roboteille, joiden liikettä ohjataan sähköllä. Lupaavimmat materiaalit pehmeiden robottien valmistuksessa ovat ”älykkäät”, ulkoisiin ärsykkeisiin reagoivat polymeerit, joiden liikettä voidaan ohjata käyttämällä polttoaineena valoenergiaa.

Uudet mallit ja uusi mittausmenetelmä helpottavat uusiutuvien energianlähteiden liittämistä sähköverkkoon15.9.2021 13:00:00 EEST | Tiedote

Uusiutuvia energialähteitä liitetään sähköverkkoon jatkuvasti lisää tehoelektroniikkaa hyödyntäen. Laitteiden määrän kasvaessa vuorovaikutukset laitteiden välillä voivat kuitenkin johtaa epästabiiliuteen. Mallintamalla epälineaarisuuksia ja nopealla laajakaistamittauksella mahdollisia riskejä voidaan havaita ennakkoon, selviää Matias Bergin väitöskirjassa. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää, kun uusiutuvia energialähteitä liitetään sähköverkkoon.

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