Siruteknologiasta väline tutkia lääkeaineiden aineenvaihduntaa?

Tiina Sikanen siirtää tutkimusryhmineen kemian operaatioita miniatyyrimittaan, toteutettavaksi mikrosiruilla, jossa kemian yksikköoperaatiot tehdään joko rinnakkain tai peräkkäin. Jopa kolikonkokoiselle sirulle mahtuu useita toimenpiteitä. Mikrofluidistinen teknologia tuo myös kustannussäästöjä.

Tiina Sikanen on innostunut mikrofluidistiikasta, jossa hän voi hyödyntää koulutustaan sekä farmasian tohtorina että kemian diplomi-insinöörinä.

Pyrkimys miniatyrisoida kemian perinteisiä analytiikan operaatioita

Farmasian tohtori, diplomi-insinööri Tiina Sikanen tutkii ja kehittää Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnassa tekniikoita, joiden avulla lääkeaineiden aineenvaihdunnan yksityiskohtia voi tutkia miniatyyrimittakaavassa.

”Tutkimme mikrofluidististen ja miniatyrisoitujen analyysisysteemien käyttöä lääkkeiden aineenvaihdunnan tutkimiseen ja lääkekehitykseen. Pyrimme miniatyrisoimaan kemian perinteisiä analytiikan operaatioita”, Sikanen kuvaa tutkimustaan.

Reaktiot tehdään mikrosiruilla, jotka ovat kooltaan kolikonsuuruisesta kämmenenkokoiseen. Reaktiot tapahtuvat mikrosirujen hiuksenohuissa kanavissa, joiden poikkileikkaus on 50-200 mikrometrin luokkaa.

Sirulle voidaan mahduttaa useita yksikköoperaatioita rinnakkain tai peräkkäin. Biokemiallinen reaktio, reaktiotuotteiden erotus ja rikastus ja lopulta yhdisteiden tunnistus voivat kaikki periaatteessa sijaita samalla pienellä sirulla. Käytännössä kuitenkin yhdelle sirulle valitaan vain pari kolme operaatiota.

”Mikrokanavia yhdistelemällä voimme liittää kemiallisen analyysiketjun eri vaiheita toisiinsa”, Sikanen selventää.

 

Mikrosiru voi näyttää vaikkapa tällaiselta.

Siruteknologia auttaa tutkimaan esimerkiksi lääke-lääke –vuorovaikutusten mekanismeja

Sikasen ryhmässä siruteknologian avulla on kehitetty entsyymireaktori, jossa entsyymit on kiinnitetty mikrokanavan pintaan kemiallisin ja biokemiallisin sidoksin. Tutkimusryhmä keskittyy sytokromi P450 –entsyymeihin, jotka vastaavat lääkeaineen ensimmäisen vaiheen muuntumisreaktiosta elimistössä. Kyseiset reaktiot ovat hapetus-pelkistys –tyyppisiä.

”Voimme kiinnittää mikrokanavan pintaan koko solun lipidikalvon, jossa sytokromi P450-entsyymit sijaitsevat. Entsymaattinen reaktio tapahtuu mikrokanavan pinnalla ja auttaa meitä tutkimaan esimerkiksi lääke-lääke –vuorovaikutusten mekanismeja”.

”Mikrofluidistiikan avulla voidaan myös ennustaa, millaisia muuntumistuotteita lääkeaineesta syntyy ja mitata, ovatko tuotteet toksisia. Jos reaktioissa syntyy useita tuotteita, mikrosirulle voidaan kytkeä laitteisto, joka erottaa tuotteet toisistaan. Sen jälkeen ne voidaan mahdollisesti myös tunnistaa sirulla”.

Erotusmenetelmistä Sikasen ryhmässä on tutkittu muun muassa elektroforeesia ja kromatografiaa.
”Erityisesti elektroforeesi on erinomainen miniatyrisoinnin näkökulmasta. Jopa minuutissa voidaan erottaa iso joukko yhdisteitä, mikäli ne sopivat erotettaviksi elektroforeesilla”.

Mikrosirut entsyymireaktoreina – Tiina Sikasen haastattelu

Entsyymireaktori voidaan tehdä jopa paperille

Tutkijoiden mielikuvituksella ei ole rajoja, sillä reaktori voidaan tehdä jopa paperipohjaiseksi. Tällaisesta on valokuva alla. Paperipohjaisella alustalla on yhteensä 24 hiuksenohutta mikrokanavaa, joissa reaktioita voidaan tehdä yhtä aikaa rinnakkain. Tätä paperipohjaista reaktoria Sikasen ryhmä on kehittänyt yhteistyössä Aalto-yliopiston professorin Patrick Ganen ryhmän ja Omya International Ltd:n kanssa.

Mikrofluidistista tekniikkaa kehitetään jäljittämään myös molekyyli-molekyyli –vuorovaikutuksia elimistössä

Ravinnon mukana altistumme huomaamattamme erilaisille lisäaineille ja samaan aikaan saatamme syödä myös lääkekuuria. Miten niin sanotut ylimääräiset kemikaalit vaikuttavat elimistössämme lääkeaineiden käyttäytymiseen? Vastausta ei täysin tiedä vielä kukaan, mutta Tiina Sikanen sai vuonna 2012 Euroopan tutkimusneuvostolta apurahan tutkiakseen ja kehittääkseen tekniikoita, joita tarvitaan näiden molekyyli-molekyyli –vuorovaikutusten tutkimiseen mikrofluidistiikan keinoin.

Tiina Sikanen kertoo molekyyli-molekyyli –vuorovaikutusten tutkimisesta

Tiina Sikanen alkaa pipetoida paperipohjaiselle sirulle.

Sirulla on 24 mikrokanavaa, joissa voi tehdä reaktioita rinnakkain.

Tiina Sikanen kertoo paperipohjaisesta reaktorista.

Tiina Sikasen tutkimusryhmä on mukana Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittamassa uudessa, professori Jari Yli-Kauhaluoman johtamassa SUDDEN-hankkeessa. Sikasen ryhmä pyrkii siruteknologian avulla syventämään ymmärrystä lääkkeiden ympäristöriskeistä.

Jutun toimitus ja valokuvat: Sisko Loikkanen

Esa Puukilainen niputtaa työssään kemian opinnot ja harrastuksen

Vauhti Speedin toimitusjohtaja Esa Puukilainen kouluttautui kemian tohtoriksi ja eteni toimitusjohtajaksi pitkäaikaisen suksihuoltoharrastuksen siivittämänä. Suksivoiteiden kehittämiseen tarvitaan kemian osaamista ja uusinta tietoa suksen pintojen ja lumen, jään tai veden välisistä vuorovaikutuksista. 

Esa Puukilainen ja Vauhdin värikkäät tuoterivistöt.
Vauhti on valmistanut suksivoiteita Suomessa jo yli 100 vuotta 

Vauhti Speedin toimitusjohtaja Esa Puukilainen ihailee Joensuun valtavia, valkoisia lumikasoja ja toteaa talven vihdoin edistyneen siihen vaiheeseen, että kelit kelpaavat hiihtämiseen. Suomi on nyt lumen vallassa, ja suksivoideyrityksessä tämä tarkoittaa huippusesonkia, kun hiihtoharrastajat ja kilpahiihtäjät kiiruhtavat laduille.

Vuonna 1912 suksivoiteiden valmistukseen perustettu Vauhti tekee yhä suksien voiteluun tuotteita, jotka toki nyt ovat aivan erilaisia kuin yli sata vuotta sitten. Nykyiseen tuotekirjoon kuuluvat pitkälle kehitetyt, eri keleihin sopivat luistovoiteet, pitovoiteet ja nestemäiset tuotteet.

Tuotantolaitos on Joensuun Käpykankaan teollisuusalueella. Puukilainen kehuu yrityksen kotikaupunkia erinomaiseksi toimipaikaksi.

”Meillä on täällä hyviä yhteistyökumppaneita, tavarantoimittajia ja yliopisto. Luminen talvikin jatkuu täällä yli puoli vuotta, mikä takaa sen, että voimme lähteä jopa tehtaan pihalta testaamaan tuotteitamme”, hän iloitsee.

Parin vuoden ajan Vauhdilla on ollut yhteistyötä suksivalmistaja Fischer Sports GmbH:n kanssa. Vauhti toimittaa Fischerille voide- ja huoltotuotesarjaa, jota tämä myy omalla nimellään. Yhteistyö laajenee ensi kauteen ja takaa Vauhdin tuotteiden jakelun Fischerin myyntiorganisaation toimesta Saksaan, Sveitsiin, Itävaltaan, Ranskaan ja Venäjälle.

”Meillä on Fischerin kanssa lisäksi tiivistä tutkimus- ja tuotekehitysyhteistyötä, ja selvitämme esimerkiksi suksen yläpinnan käsittely- ja hoitoaineita. Saamme heiltä myös uusia pohjamateriaaleja ja uusia kehitysversioita, joihin testaamme tuotteitamme”.

 

Yritys ja yliopisto tekevät yhteistyötä pintailmiöiden tutkimuksessa

Suksivoiteen kehittäminen perustuu tietoon siitä, miten lumi ja jää hallitaan suksen eri pinnoilla. Joensuussa voidevalmistaja on tutkinut näitä vuorovaikutusilmiöitä yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston Joensuun kemian laitoksen kanssa. Tutkimusyhteistyöstä putkahtaa ulos yliopistollisia opinnäytetöitä ja tulevana keväänä esimerkiksi väitöskirja, jonka Puukilainen on esitarkastanut.
Vauhti puolestaan hyödyntää tieteellisiä tuloksia tuotekehityksessä.

Seuraavassa podcastissa professori ja kemian laitoksen johtaja Mika Suvanto Itä-Suomen yliopistosta Joensuusta ja toimitusjohtaja Esa Puukilainen valaisevat yritys-yliopisto -yhteistyönä toteutettua pintailmiöiden tutkimusta.

Pintailmiöiden ja materiaaliteknologian tutkimus yhdistää yliopistoa ja yritystä. Kuvassa professori Mika Suvanto, joka on kemian laitoksen johtaja Itä-Suomen yliopistossa Joensuussa sekä Vauhti Speed Oy:n toimitusjohtaja Esa Puukilainen.

Haastateltavana Mika Suvanto ja Esa Puukilainen. Ensin kysymyksiin vastaa Mika Suvanto ja sitten Esa Puukilainen.

Suksivoide on tarkkaan harkittu kemiallinen tuote

Suksivoiteeksi ei kelpaa mikä tahansa voideseos vaan tuotteet syntyvät tarkkaan mietittyinä teknologiatuotteina, joiden suunnittelu nojaa uusimpaan tietämykseen suksen pinnan sekä lumen ja jään tai veden vuorovaikutusilmiöistä. Vauhdin esitteessä suksivoiteet mainitaan vahateknologiatuotteina.

Suksen pohjamateriaali on yleensä korkeamoolimassaista polyeteeniä, joka sisältää myös lisäaineita kuten grafiittia.

Suksivoiteiden koostumus vaihtelee käyttöolosuhteiden mukaan. Luistovoiteessa on suoraketjuisia parafiinivahoja, joissa hiilivetyketjun pituus määrää voiteen kovuuden. Lyhyistä hiiliketjuista syntyy pehmeää vahaa ja pitkistä kovempaa. Luistovoiteet sisältävät myös fluoriyhdisteitä, jotka parantavat veden- ja lianhylkivyyttä.

Pitovoiteissa on lukumääräisesti enemmän erilaisia ainesosia, muun muassa kumimaista raaka-ainetta, joka lisää sukseen tarraavuutta ja tuo parempaa pitoa.

Tehtaalla voidemainen tuote syntyy sulattamalla ja sekoittamalla. Nestemäisten tuotteiden valmistukseen kuluu useita tunteja. Valmis homogenoitu massa pullotetaan pullotusautomaateilla.

Vauhti Speedin pullotuslinja on uusinta tekniikkaa.
Pullotetut tuotteet etenevät kauniisti jonossa.
Vankka harrastus ja osaaminen avasi tien suksivoideyritykseen

Esa Puukilainen on harrastanut maastohiihtoa lapsesta alkaen. Nuorena hän kilpaili kansallisella tasolla ja kiinnostui jo silloin suksihuollosta. Hän toimi ensin huoltohommissa seuratasolla, sitten Suomen Hiihtoliiton maastohiihdon huoltoryhmissä ja lopulta viiden vuoden ajan A-maajoukkueen huoltoryhmän jäsenenä.

Kilpahiihtäjän urasta Puukilainen ei haaveillut vaan alkoi vuonna 1995 opiskella Joensuun yliopistossa kemistitutkijan koulutusohjelmassa.  Gradunsa hän teki Joensuun yliopistossa suksenpohjamateriaalin ja suksivoiteiden karakterisoinnista.

Väitöstutkimus syntyi samasta aihepiiristä, kun hän paneutui polyeteenin ja polypropeenin vedenhylkimisominaisuuksiin ja siihen, kuinka pintarakenteilla ja lisäaineilla hylkimistä voidaan tehostaa.

Väitöksen jälkeen vuonna 2007 Puukilainen siirtyi tutkijatohtoriksi Helsingin yliopiston kemian laitokselle, jossa professorit Markku Leskelä ja Mikko Ritala tarvitsivat osaajaa tutkimaan atomikerroskasvatuksella tehtyjen pintojen rakenteita.

Puukilaisella oli tuossa vaiheessa jo vankka pintakemian osaaminen, joka laajeni näinä vuosina kattamaan myös epäorgaanisia ohutkalvoja. Kun Suomen Olympiakomitea perusti vuonna 2011 urheiluteknologiaohjelman Sotŝin vuoden 2014 talviolympialaisia varten. Puukilainen kutsuttiin vetämään projektia, jossa vierähti pari vuotta osa-aikaisesti. Tämä syvensi Puukilaisen jo ennestään vahvaa osaamista suksipintojen vuorovaikutuksista talviolosuhteissa sekä huoltoryhmän jäsenenä että kemistitutkijana.

Niinpä hänet vuonna 2014 kutsuttiin johtamaan tuotekehitystä Vauhtiin, ja vuodesta 2016 hän on toiminut yrityksen toimitusjohtajana.

Esa Puukilainen kertoo urastaan ja suksivoiteista.

Talvikausi on kiireistä aikaa, mutta Esa Puukilainen ehtii piipahtaa myös alan messuilla ja kilpahiihtotapahtumissa, joissa Vauhdilla on yhteistyötä suksihuoltoryhmien kanssa.
Jutun toimitus ja valokuvat: Sisko Loikkanen

Kirsi-Maria Vakkilaisen päivät kuluvat kemiaa opettaen

”Työni suola on työskentely nuorten kanssa”, sanoo Kirsi-Maria Vakkilainen Olarin lukiosta

Kirsi-Maria Vakkilainen näyttää, kuinka värjätyt nesteet asettuvat kerroksittain tiheyden mukaan, raskain pohjalle.

Kemian ja matematiikan lehtori Kirsi-Maria Vakkilaisen päivät kuluvat vauhdikkaasti kemian teoriaa ja käytäntöä opettaen. Olarin lukiolle annettiin vuonna 2018 valtakunnallinen kehittämistehtävä luonnontieteissä ja osan viikkotyöajastaan Vakkilainen käyttää hankkeen koordinointiin.  

 

Kirsi-Maria Vakkilainen pukee välitunnilla valkoisen työtakin päälle ja kokoaa laboratorioon välineet seuraavaa oppituntia varten.

Luokkaan saapuu yksitoista Olarin lukion 2. luokan oppilasta tekemään kokeita omin käsin. Tällä kokeellisen kemian kurssilla kerrataan jo aiemmin opittuja teoria-asioita, mutta nyt itse kokeillen ja mitaten.
Tutkittavana ilmiönä on reaktiolämpö, joka määritetään kuparisulfaatin ja sinkin välisessä reaktiossa.

Kokeeseen tarvitaan sinistä kuparisulfaattiliuosta ja sinkkijauhetta.

Kokeessa saostuu ruskehtavanpunaista kuparia, jota hiukan näkyy lusikan oikealla puolella.

Kirsi-Maria Vakkilainen kertoo kemian opetuksesta.

Hälima Gharghour (vasemmalla), Santeri Paljakka (keskellä) ja Nuutti Tuulosniemi (oikealla) hakeutuivat Olarin lukioon hyvän luonnontiedeopetuksen vuoksi.

. Kokeellisen kurssin oppilaat Hälima Gharghour, Santeri Paljakka ja Nuutti Tuulosniemi pohtivat kemiaa ja omaa tulevaa oppialaansa.

Opettajaperheen tyttärestä tuli kemian opettaja

Kirsi-Maria Vakkilainen halusi alun alkaen proviisoriksi mutta päätyi kuitenkin kemian opiskelijaksi Helsingin yliopistoon.

Parin vuoden opintojen jälkeen hänelle selvisi, että hän halusikin ryhtyä opettajaksi. Näin siitäkin huolimatta, että opettajaperheen tyttärenä hän oli aiemmin ajatellut ettei opettajaksi ainakaan ryhtyisi.

Niinpä Vakkilainen hakeutui Kumpulassa kemian opettajankoulutukseen ja tunsi vihdoin oman alan löytyneen. Kun työpaikkaa tarjottiin Olarin luonnontiedepainotteisesta koulusta, tilaisuutta ei voinut jättää hyödyntämättä.

Matematiikan ja kemian lehtorina Vakkilainen on keskittynyt opettamaan kemiaa sekä yläasteella että lukiossa. Tällä hetkellä oppitunteja on lukiossa.

Vakkilaisen mielestä on hyvä keskittyä opettamaan yhtä oppiainetta.
”Silloin on paremmin selvillä kyseisen aineen sisällöissä ja pystyy niitä paremmin myös kehittämään”, hän perustelee.
Vakkilainen on ollut myös mukana laatimassa useita oppikirjoja.

Ensi syksynä Olarin lukio ja Pohjois-Tapiolan lukio siirtyvät Otaniemeen ja aloittavat Otaniemen lukiona. Vakkilainen odottaa toiveikkaana toimintaa Otaniemen kampuksella lähellä Aalto-yliopistoa.

 

Kirsi-Maria Vakkilainen kertoo, kuinka hän päätyi opettajaksi ja millaista työtä on kemian oppikirjojen laatiminen.

Valtakunnallinen kehittämistehtävä työllistää Vakkilaista

Olarin lukiolle on annettu valtakunnallinen kehittämistehtävä luonnontieteissä ja Vakkilainen koordinoi tätä toimintaa

 

Kirsi-Maria Vakkilainen kertoo luonnontieteiden kehittämistehtävästä

Kirsi-Maria Vakkilainen pohtii kemian imagoa.

Jutun toimitus ja valokuvat: Sisko Loikkanen

Kuinka kemiantekniikan tohtorista tuli fysiikan tutkija?

Otaniemi-Utrecht-Zürich-Otaniemi

Professori Peter Liljeroth väitteli Teknillisen korkeakoulun kemian osastolta fysikaalisessa kemiassa. Väitöksen jälkeen hän lähti postdoc-tutkijaksi ulkomaille, Hollantiin ja Sveitsiin. Vierähti vuosia ennenkuin hän palasi takaisin Suomeen tutkijavaimonsa kanssa. Silloin uusi työpaikka löytyi Aalto-yliopiston fysiikan osastolta.
Professori Peter Liljeroth käyttää työssään atomivoima- ja tunnelointimikroskooppia, jonka avulla rakenteista saadaan atomintarkka kuva. Menetelmän kehittäjät Gerd Binnig ja Heinrich Rohrer IBM:n Zürichin tutkimuskeskuksesta pokkasivat fysiikan Nobelin vuonna 1986.
Aalto-yliopiston professorina Liljeroth työskentelee Otaniemessä Nanotalossa, jossa hänen tutkimusvälineitään ovat atomivoima- ja tunnelointimikroskooppi.

Professori Peter Liljeroth kertoo, miten hän päätyi kemian alalta fysiikan alalle, tutkimaan AFM- ja STM-mikroskoopeilla

Peter Liljeroth on saanut kaksi kertaa varsin kilpaillun apurahan Euroopan tutkimusneuvostolta ERC:ltä, viimeksi Advanced grantin viideksi vuodeksi, jonka turvin hän nyt ryhmineen tutkii topologisten eristeiden valmistusta.
Tunnelointimikroskooppi herättää ihastusta merkillisellä ulkomuodollaan.
Atomi- ja tunnelointimikroskooppi ovat varsin herkkiä mittalaitteita, jotka edellyttävät laboratoriolta erityisiä rakenteita.

Peter Liljeroth kertoo AFM- ja STM –mikroskooppien herkkyydestä ja laboratoriosta.

Peter Liljeroth tutkimuslaitteensa äärellä Nanotalossa Otaniemessä.

AFM, atomivoimamikroskooppi STM, tunnelointimikroskooppi

Haastattelija: Sisko Loikkanen

Darolutamidi, lääke eturauhassyövän hoitoon

Darolutamidi-molekyyli näki päivänvalon jo kymmenisen vuotta sitten.

Miten syntyi darolutamidi, josta on tulossa uusi syöpälääke eturauhassyövän hoitoon?

”Lähdetään kuin legopalikoista rakentamaan lopullista molekyyliä, jossa kullakin molekyylinosalla on oma tehtävänsä”, näin kuvaa kehitystyötä johtanut Olli Törmäkangas Orionista. Viime lokakuussa Orion ilmoitti, että darolutamidin faasi III:n vaiheen kliininen tutkimus on saatu päätökseen. Tutkimuksessa testattiin darolutamidia etäpesäkkeettömän kastraatioresistentin eturauhassyövän hoitoon.

Olli Törmäkangas iloitsee siitä, että projektitiimissä tehty valtava työmäärä johtaa uuteen lääkkeeseen, joka helpottaa potilaiden elämänlaatua.

Orion on kehittänyt lääkettä yhteistyössä Bayerin kanssa mutta molekyyli on kehitetty Suomessa. Jatkossa se myös valmistetaan Suomessa Fermionin lääkeainetehtaalla. USA:n lääkeviranomainen FDA on myöntänyt lääkkeelle nopeutetun käsittelyprosessin ja näin ollen näyttäisi siltä, että lääke tulee ensimmäisenä Yhdysvaltojen markkinoille. Koordinoiva kemisti Olli Törmäkangas kertoo haastattelussa, miten lääkeainemolekyyli optimoitiin askel askeleelta tutkimustietoon perustuen. Kyseessä oli iteratiivinen prosessi, jossa valmistettiin yhteensä peräti noin 1200 erilaista molekyyliä. Kemistit askaroivat nämä molekyylikandidaatit käsityönä kolviensa ääressä, mikä oli valtava työmäärä.

Orion on kehittänyt lääkettä yhteistyössä Bayerin kanssa mutta molekyyli on kehitetty Suomessa. Jatkossa se myös valmistetaan Suomessa Fermionin lääkeainetehtaalla. USA:n lääkeviranomainen FDA on myöntänyt lääkkeelle nopeutetun käsittelyprosessin ja näin ollen näyttäisi siltä, että lääke tulee ensimmäisenä Yhdysvaltojen markkinoille. Koordinoiva kemisti Olli Törmäkangas kertoo haastattelussa, miten lääkeainemolekyyli optimoitiin askel askeleelta tutkimustietoon perustuen. Kyseessä oli iteratiivinen prosessi, jossa valmistettiin yhteensä peräti noin 1200 erilaista molekyyliä. Kemistit askaroivat nämä molekyylikandidaatit käsityönä kolviensa ääressä, mikä oli valtava työmäärä.

Lääkeainesynteesit tehdään kolveissa käsityönä, vetokaapissa.

Professori Markku Leskelä – palkittu ALD-tutkimuksen pioneeri

Markku Leskelä väitteli tohtoriksi Teknillisessä korkeakoulussa keväällä 1980. Loppuvuodesta tekniikan tohtori Tuomo Suntola otti yhteyttä Otaniemeen ja tästä yhteydenotosta käynnistyi tutkimus, joka jatkuu edelleen.

Professori Markku Leskelä istuu kemian laitoksella analyysilaitteiden äärellä, takana häämöttää alkuainetaulukko.

ALD osoittautui varsin inspiroivaksi ja ehtymättömäksi tutkimusaiheeksi, josta alkoi putkahdella lukuisia onnistumisia. Vuosina 2012-2017 Markku Leskelä johti Suomen Akatemian atomikerroskasvatuksen huippuyksikköä. Hänestä on tullut alansa johtava tutkija, jonka työ on huomioitu monin palkinnoin.

Alussa haasteena oli valmistaa elektroluminesenssikalvoja atomikerroskasvatuksella

Kun Markku Leskelä siirtyi Teknillisestä korkeakoulusta professoriksi Helsingin yliopistoon, hän vei mukanaan ALD-tutkimuksen. Alussa haasteena oli valmistaa elektroluminesenssinäyttöjä.
Seuraavassa podcastissa Markku Leskelä muistelee alkuaikojaan ALD:n kimpussa.

 

Professori Markku Leskelä muistelee alkuaikoja ALD:n kimpussa.

Elektroluminesenssinäyttöihin haluttiin eri värit, mutta niiden toteuttamisesta tulikin melkoinen haaste. Varsinkin sininen väri tuotti tutkijoille tuskaa. Lopulta ratkaisu löytyi yllättävältä suunnalta.

Markku Leskelä kertoo EL-värien haasteista.

Lopulta elektroluminesenssinäyttöjen tutkimuksesta luovuttiin Helsingin yliopistossa mutta tutkimus atomikerroskasvatuksen parissa ei suinkaan loppunut vaan jatkuu yhäkin.

Leskelän tutkimusryhmä on innovoinut lukuisia kiinnostavia ALD-kalvoja ja raportoinut tulokset kansainvälisissä tieteellisissä lehdissä.

Leskelän tutkimusryhmä on innovoinut lukuisia kiinnostavia ALD-kalvoja ja raportoinut tulokset kansainvälisissä tieteellisissä lehdissä.

Markku Leskelä kertoo sovelluksista ja tämän hetken kuumasta tutkimusaiheesta.

Atomikerroskasvatuksena tunnetun menetelmän kehitti fyysikko, tekniikan tohtori Tuomo Suntola, joka ”kemian piirin ulkopuolelta” löysi nerokkaan konstin valmistaa pinnoille atomaarisia kerroksia kemiallisten reaktioiden avulla. Suntola palkittiin työstään Millennium-teknologiapalkinnolla vuonna 2018.
Jo aiemmin venäläiset tutkijat Koltsov ja Aleskovskii Leningradin teknillisessä yliopistossa olivat 1960-luvulla tutkineet atomikerroskasvatuksen periaatteita, mutta heidän venäjänkielisistä julkaisuistaan ei kantautunut tietoa Suomeen.

Tuomo Suntola kutsui atomikerroskasvatusta nimellä atomikerrosepitaksia eli ALE. Fyysikot eivät oikein hyväksyneet nimeä, ja niinpä Markku Leskelä teki uuden nimiehdotuksen joka sitten vakiintuikin käyttöön.

Fyysikko Tuomo Suntola löysi uuden tavan tehdä kemiaa. Kuinka nimi lopulta muutettiin? Markku Leskelä kertoo.

STEM-mikroskooppikuvassa atomikerroskasvatuksella tehtyä SnS2-rakennetta eli tinasulfidia, joka näkyy kuvassa vaaleana kerroksena. Kuva Markku Leskelä, Miika Mattinen/Helsingin yliopisto.

Neljän nanometrin paksuista SnS2 -eli tinasulfia ALD:lla toteutettuna.
Kuva: Markku Leskelä ja Miika Mattinen, Helsingin yliopisto.