Tampereen yliopisto

Väitös: Edistyneet fluoresenssikuvantamismenetelmät auttavat ymmärtämään lääkkeiden kiteytymistä ja lääkekantajien toimintaa

Jaa
Fluoresenssilla on muitakin ominaisuuksia kuin intensiteetti, diplomi-insinööri Kaisa Rautaniemi muistuttaa väitöskirjassaan. Rautaniemi tutki kiinteiden lääkevalmisteiden kiteytymistä ja nanopartikkelivälitteistä lääkekuljetusta kahdella edistyneellä fluoresenssikuvantamismenetelmällä. Menetelmät voivat auttaa kehittämään lääkkeitä, jotka kohdentuvat elimistössä paremmin ja säilyvät käyttökelpoisina pidempään.
Väitöskirjatutkija Kaisa Rautaniemi. Kuva: Jonas Granholm
Väitöskirjatutkija Kaisa Rautaniemi. Kuva: Jonas Granholm

Lääketieteellisessä tutkimuksessa etsitään jatkuvasti herkempiä ja hellävaraisempia menetelmiä monimutkaisten näytteiden, kuten solujen, kudosten ja lääkevalmisteiden, tutkimiseen. Monet laajalti käytetyt menetelmät, kuten konfokaalimikroskopia, perustuvat fluoresenssin intensiteettiin.

– Intensiteettiin perustuvat fluoresenssimenetelmät ovat herkkiä fluoresoivien väriaineiden paikallisille pitoisuuksille ja voivat kärsiä monista näytteen ulkoisista tekijöistä, kuten valon sironnasta. Väitöskirjassani olen siksi käyttänyt menetelmiä, joissa hyödynnetään myös jotain muuta ulottuvuutta, kuten fluoresenssin elinaikaa, kertoo Kaisa Rautaniemi.

Väitöskirjassaan Rautaniemi tutki kiinteitä lääkevalmisteita ja solunulkoisten vesikkelien välittämää lääkeaineen kuljetusta soluissa kahdella edistyneellä kuvantamismenetelmällä: aikaerotteisella fluoresenssimikroskopialla (fluorescence lifetime imaging microscopy, FLIM) ja nanopartikkelien videokuvantamisella. FLIM kuvaa fluoresenssin vaimenemiskäyrän jokaisessa mikroskooppikuvan pikselissä, mikä antaa pelkkää intensiteettiä enemmän tietoa fluoresoivan aineen ympäristöstä. Videokuvantamisessa taas yksittäisten partikkelien liikeratoja kuvataan korkealla aika- ja paikkaresoluutiolla, minkä ansiosta partikkeleiden liikkeitä voidaan analysoida hyvin tarkasti.

– FLIM osoittautui herkäksi menetelmäksi havaitsemaan kiinteän lääkevalmisteen varhaiset kiteytymisen vaiheet, mikä auttaa ymmärtämään kiteytymisen mekanismeja paremmin ja siten kehittämään paremmin säilyviä lääkevalmisteita, Rautaniemi toteaa.

Menetelmät tuovat uutta tietoa lääkekantajien solunsisäisestä kulkeutumisesta

Toinen väitöskirjan tutkimuskohde oli solunulkoiset vesikkelit, jotka ovat elimistön luontaisesti tuottamia nanopartikkeleita ja joiden soveltamista kohdennettuun lääkeainejakeluun on tutkittu viime vuosina paljon. Lääkekantajia käyttämällä voidaan kohdentaa lääkkeiden annostelua elimistössä tarkemmin ja siten esimerkiksi vähentää lääkkeiden haittavaikutuksia.

– Väitöskirjani keskeiset tulokset liittyvät menetelmiin: näytän, millaista tietoa lääkekantajista voidaan käyttämilläni menetelmillä saada. FLIM-tulosten perusteella syöpälääke paklitakseli sitoutui lääkekantajaan pakattuna eri kohteeseen kuin ilman lääkekantajaa. Videokuvantamisella havaittiin, että vesikkelit liikkuvat solun sisällä melko samalla tavalla kuin synteettiset nanopartikkelit. Nostan esiin myös asioita, jotka voivat vaikuttaa tulosten luotettavuuteen. Esimerkiksi vesikkelien fluoresoivaksi värjääminen on tulosten kannalta kriittinen askel, ja toisaalta videokuvantamisessa tulee saavuttaa riittävä resoluutio, jotta tiettyjä vuorovaikutuksia voidaan tunnistaa, Rautaniemi tiivistää.

Tampereen teknillisestä yliopistosta diplomi-insinööriksi valmistumisen jälkeen Rautaniemi aloitti tohtoriopinnot dosentti Elina Vuorimaa-Laukkasen ja professori Timo Laaksosen Supramolecular chemistry of bio- and nanomaterials -ryhmässä. Syksyllä 2022 hän siirtyi Turun Biotiedekeskuksen Cell Imaging and Cytometry -yksikköön ja jatkaa siellä monipuolisesti mikroskopian parissa työskentelyä.

Väitöstilaisuus perjantaina 9. kesäkuuta

Diplomi-insinööri Kaisa Rautaniemen väitöskirja Advanced Fluorescence Microscopy for Pharmaceutical Studies tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 9.6.2023 klo 12 Hervannan kampuksen Konetalon auditoriossa K1702 (Korkeakoulunkatu 6, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Marc Schneider Saarlandin yliopistosta. Kustoksena toimii dosentti Elina Vuorimaa-LaukkanenTampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Kaisa Rautaniemi
kaisa.rautaniemi@tuni.fi

Kuvat

Väitöskirjatutkija Kaisa Rautaniemi. Kuva: Jonas Granholm
Väitöskirjatutkija Kaisa Rautaniemi. Kuva: Jonas Granholm
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 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 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: Toimeenpanon tukeminen on avain parempaan kansanterveyteen9.6.2023 10:48:40 EEST | Tiedote

Terveyden edistämiseen tähtäävien poliittisten toimien, kuten tupakkalainsäädännön, kattava toimeenpano on keskeisessä asemassa kansanterveyden parantamisessa. Toimeenpanoon keskittyvä tutkimus on silti ollut vähäistä. LitM Anu Linnansaaren tupakkapoliittisten toimien implementointia kouluissa ja kansallisella tasolla tarkasteleva väitöstutkimus osoittaa, että toimeenpanoa on mahdollista tukea kontekstitekijöitä vahvistamalla.

Kutsu medialle: Kansainvälinen internet-konferenssi EuroDIG saapuu Tampereelle 19.–21.6.20237.6.2023 13:01:01 EEST | Tiedote

Ensimmäistä kertaa Suomessa järjestettävä EuroDIG-konferenssi toivottaa tervetulleeksi kaikki internetistä kiinnostuneet. EuroDIG:n teemana on tänä vuonna Internet in troubled times: risk, resilience and hope. Tapahtuma esittelee osallistujilleen internetin ajankohtaiset uhat ja mahdollisuudet sekä tuo saataville uusinta tutkimustietoa internetistä. Tapahtuma on ilmainen ja avoin kaikille.

Väitös: Innovaatiopolitiikka hukkasi suuntansa 2010-luvulla ja siirtymä biotalouteen on tavoitteita jäljessä7.6.2023 11:14:55 EEST | Tiedote

FM Valtteri Laasonen analysoi väitöstutkimuksessaan biotalouden innovaatiotoimintaan liittyviä kyvykkyyksiä ja niitä tukevaa innovaatiopolitiikkaa Suomessa. Tutkimus osoittaa, että Suomen innovaatiopolitiikka ajautui kriisiin 2010-luvulla ja biotaloudelle asetetut kansalliset tavoitteet ovat karanneet kauas. Siirtymän edellyttämien kyvykkyyksien eli osaamisten ja taitojen muodostaman kokonaisuuden pitkäjänteinen kehittäminen ei ole saanut riittävästi huomiota.

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