IUPAC juhlii tänä vuonna 100-vuotista historiaansa

IUPACin verkkosivulle on toteutettu nuorten kemistien jaksollinen järjestelmä, josta kemistilahjakkuudet löytyvät alkuaineen merkkiä klikkaamalla.

Puhtaan ja sovelletun kemian kansainvälinen unioni IUPAC juhlii tänä vuonna 100-vuotista historiaansa. IUPACin presidentti Qi-Feng Zhou vieraili Suomessa huhtikuussa.

The International Union of Pure and Applied Chemistry IUPAC perustettiin sata vuotta sitten kansainväliseksi yhteistyöelimeksi, jonka puitteissa eri maiden kemistit voivat kokoontua yhteen sopimaan kemian termeistä, nimeämisestä ja määritelmistä. IUPACiin kuuluu nyt jäsenenä viidenkymmenenkahdeksan maan kemian jäsenorganisaatiot.

IUPACin 100-vuotisjuhla näkyy sen toiminnassa erilaisina hankkeina, joita ovat kurssit ja muut koulutustilaisuudet, kilpailut ja helmikuussa pidetty naiskemistien globaali aamiaistilaisuus. Unionin verkkosivustolle on valmistunut myös Nuorten kemistien jaksollinen järjestelmä, jossa esitellään jäsenmaiden päteviä kemistinuoria tutkimusaiheineen.
Pariisissa pidetään juuri tällä hetkellä, 5.-12.7. IUPACin 47. maailman kongressi ja samassa yhteydessä IUPACin 50. yleiskokous. Kongressin teemana on “Frontiers in Chemistry: Let´s create our future! 100 years with IUPAC”.

IUPACin kehitystyö perustuu vapaaehtoisten kemian ammattilaisten ahkeroimiseen

IUPAC syntyi teollisuuden ja akateemisten kemistien yhteistyöelimeksi vuonna 1919. Kemistit tarvitsivat systematiikkaa yhdisteiden nimeämiseen, ja heidät piti näin saattaa yhteen neuvottelemaan yhteisistä nimeämis- ja määrittelyperusteista.

Vuosikymmenten kuluessa IUPACin tehtävät ovat laajentuneet ja monipuolistuneet. Nimeämis- ja terminologiatyön lisäksi unioni käsittelee myös atomipainojen suuruudet ja alkuaineiden nimeämiset. Lisäksi IUPAC organisoi konferensseja, projekteja ja koulutusta. Kemian tiedon popularisointikin kuuluu järjestön kiinnostuksen kohteisiin, samoin kemiaa koskevat eettiset, ympäristö- ja terveyskysymykset. IUPAC jakaa myös tunnustuksia ja palkintoja

Unionilla on ainoastaan viisi palkattua työntekijää Yhdysvalloissa, ja varsinaisen sisältötyön tekevät tuhannet kemian asiantuntijat eri maiden jäsenorganisaatioista oman varsinaisen päätyönsä ohessa. Unionilla on kahdeksan eri aloihin syventyvää divisioonaa ja useita komiteoita. Talous perustuu jäsenmaksuihin.

Vuotta 2019 juhlitaan kemian alalla myös YK:n nimeämänä Alkuaineiden jaksollisen järjestelmän vuotena. Juuri tänä vuonna tulee kuluneeksi 150 vuotta siitä, kun venäläinen Dmitri Mendelejev esitteli vuonna 1869 alkuainetaulukkonsa. Tällä hetkellä alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä on 118 alkuainetta.

IUPACIn presidentti Qi-Feng Zhou esitelmöi IUPACin toiminnasta huhtikuun 26. päivänä Suomalaisten Kemistien Seuran 100-vuotisjuhlaseminaarissa ja antoi samassa yhteydessä podcastina kuultavan haastattelun.

IUPACin presidentti professori Qi-Feng Zhou on työskennellyt aiemmin Pekingin yliopistossa.Tohtoriksi hän väitteli Yhdysvalloissa Massachusettsin yliopistossa. Hän on tutkinut nestekiteitä.

IUPACin presidentin Qi-Feng Zhoun haastattelu

Jutun toimitus ja valokuvat Sisko Loikkanen

Mekaaninen sidos teki mahdolliseksi molekyylikoneet

Fraser Stoddart kiertää maailmaa tieteen lähettiläänä.

”Kemia on nuori tieteenala jossa oli vielä tilaa uuden sidoksen löytymiselle”, toteaa kemian nobelisti Sir J. Fraser Stoddart.  

Stoddart oli tuomassa mekaanista sidosta kemistien työkalupakkiin. Löydön ansiosta molekyylejä voidaan kytkeä yhteen molekyylikoneiksi. Tyypillisiä ovat sukkulat, jotka seilaavat kahden molekyyliaseman väliä, molekyylikytkimet ja erilaiset hissit.

Kemian nobelisti kokee itsensä nykyisin tieteen lähettilääksi, joka kiertää maapalloa kertomassa tieteestä, luennoimassa ja antamassa haastatteluja toimittajille. Hän tapaa matkoillaan yhtä lailla valtioiden johtajia kuin tutkijoitakin. Stoddart on aktiivinen twitterissä.

Nobelisti ottaa selfietä Messukeskuksen edustalla.

Stoddart on syntyisin Skotlannista mutta tehnyt pitkän uran Yhdysvalloissa Northwestern-yliopistossa. Hänet palkittiin ranskalaisen Jean-Pierre Sauvagen ja hollantilaisen Ben Feringan kanssa kemian Nobelilla vuonna 2016.

Kolmikko kehitti menetelmiä, joiden avulla kemistit rakentavat orgaanisen kemian piirissä molekyylikoneita, kuten kytkimiä, sukkuloita ja hissejä. Molekyylikoneet teki mahdolliseksi aivan uusi sidostyyppi, mekaaninen sidos.

Stoddart vieraili luennoimassa maaliskuussa ChemBio-tapahtumassa Helsingin Messukeskuksessa.

Iltapäiväseminaarin alussa hän jakeli kainalossaan olevasta pahvilaatikosta purkkeja valitsemilleen eturivin henkilöille.

Stoddartin pahvilaatikko oli täynnä kuvan voidepurkkeja.

Purkin kyljestä selvisi, että kyse on silmänympärysvoiteesta. Syvempi tieto löytyi googlettamalla. Yhdysvalloissa Pasadenassa toimii nanotekniikkayritys PanaceaNano, jota Fraser Stoddart on ollut perustamassa vuonna 2015. Yritys etsii sovelluksia yliopistotutkimuksesta putkahtaneille nanoinnovaatioille, mukaan lukien Stoddartin nanomateriaali- ja molekyylikonekeksinnöt.
Kosmetiikkatehdas hyödyntää keksintöjä voiteissaan.

Jutun toimitus ja valokuvat Sisko Loikkanen

Nobelisti Ada Yonath kehittää uutta antibioottia ja tutkii kemiaa, joka synnytti elämän

Ada Yonath teki mahdottomasta mahdollisen ja selvitti, miltä ribosomit näyttävät. Vuonna 2009 hänet palkittiin kemian Nobelilla.

Ada Yonath on maailman johtavia ribosomitutkijoita. Hänellä on ribosomien rakenteesta vankkaa tietoa, jota hän nyt hyödyntää kehittääkseen täsmätoimista antibioottilääkettä. Uusi lääke blokkaisi hallitusti bakteerin ribosomin toiminnan. Yonath haluaa myös selvittää, kuinka elämä sai alkunsa.

Ada Yonath on sinnikäs tutkija. Kun hän aikoinaan alkoi tutkia ribosomien rakennetta, juuri kukaan ei uskonut hankkeen onnistuvan. Hopeless work, kollegat sanoivat. Ribosomin rakennetta pidettiin aivan liian monimutkaisena selvitettäväksi.

Proteiinista ja rna:sta koostuva ribosomi on kuin pahasti sotkeutunut lankarulla. Proteiinin aminohappo- ja ribosomin rna -ketjut ovat kietoutuneet sekavaksi sykkyräksi. Miten siitä ottaisi selvän? Yonath ei antanut periksi vaan jatkoi sinnikkäästi tehden aluksi pieniä ja lopulta suuria edistysaskeleita.
Vuonna 2009 hänen ansionsa huomattiin kemian Nobel-palkinnolla, jonka hän jakoi kahden muun ribosomitutkijan Venkatraman Ramakrishnanin ja Thomas Steitzin kanssa.

Noista ajoista kuva ribosomista on yhä täydentynyt, ja tällä hetkellä Yonath voi käyttää kertynyttä tietoa hyväksi uuden antibiootin kehittämisessä. Hän etsii lääkettä, joka tarttuu täsmällisesti bakteerin ribosomin strategisiin kohtiin estäen sen toiminnan.

Yonathilla on Weizmann-instituutissa Rehovotissa Israelissa apunaan kymmenen tutkijan ryhmä ja hyvät tutkimuslaitteet.

Yonathia askarruttaa myös kemia, joka mahdollisti elämän. Hän on tehnyt jo alustavia kokeita ja tietää nyt, kuinka tutkimusta kannattaa jatkaa.
Tällä hetkellä hän olettaa pienten rna-molekyylirakenteiden katalysoineen muinoin peptidisidoksen syntymistä. Peptidisidokset sitovat aminohapot yhteen pitkiksi ketjuiksi, jotka sykeröityvät kolmiulotteisiksi proteiineiksi.

Seuraavassa podcastissa Ada Yonath kertoo tutkimuksistaan.

Ada Yonath oli vuonna 2009 neljäs kemian Nobelilla palkittu naistutkija.

Jutun toimitus Sisko Loikkanen, valokuvat Sisko Loikkanen ja Juho Leikas

”En etsi elegantteja vaan käytännöllisiä ratkaisuja” – sanoo kemian nobelisti Barry Sharpless

Barry Sharpless

Barry Sharplessin tutkimusryhmästä on vuosien varrella putkahtanut ulos orgaanisen synteesin menetelmiä, joista on ollut huomattava hyöty teollisuudelle. Sharpless on innovatiivinen tutkija, joka yhä etsii uusia, toimivia ratkaisuja orgaanisten molekyylien valmistukseen. Ihanteena on täydellinen reaktio, jossa saanto on sata prosenttia eikä sivutuotteita synny ollenkaan.

Yhdysvaltalainen Barry Sharpless pokkasi vuonna 2001 puolet kemian Nobel-palkinnosta. Palkinto myönnettiin kiraalisten katalyyttisten hapetusreaktioiden kehittämisestä. Sharpless kehitti ryhmineen menetelmän, jossa syntyy stereokemialtaan tarkasti määriteltyä glysidolia. Reaktio tuottaa vain yhtä isomeeriä, joko R- tai S-muotoa eikä isomeerien seosta kuten yleensä orgaanisissa synteeseissä. Sharplessin menetelmällä on ollut valtava merkitys lääketeollisuudelle, joka käyttää glysidolia sydänlääkkeiden valmistukseen.

Sittemmin Sharpless on syventynyt click-kemiaan. Toiveena on saada lähtöaineet reagoimaan täydellisesti halutuksi tuotteeksi, suurella saannolla ilman sivureaktioita.

Sharpless kiinnostui kemiasta ja tutkimuksesta opiskellessaan Dartmouth Collegessa New Hampshiressa. Vuonna 1968 hän väitteli tohtoriksi Stanfordin yliopistossa ja toimi sen jälkeen professorina sekä Stanfordissa että MIT:ssa. Lähes kolmen vuosikymmenen ajan hän on kehittänyt kemian synteesejä Scripps Research –instituutissa Kaliforniassa. Tällä hetkellä hän tutkii click-kemiaa myös yhteistyössä Shanghain orgaanisen kemian instituutin kanssa.

Barry Sharpless vieraili maaliskuussa luennoimassa Helsingissä pidetyssä ChemBio- tapahtumassa Helsingin Messukeskuksessa, jossa oheinen haastattelu on tehty.

Barry Sharplessin työllä on ollut merkittävä vaikutus lääketeollisuudelle

Barry Sharplessin laboratoriossa on kehitetty tärkeitä menetelmiä kemian synteeseihin. Orgaanisen kemian professori Ari Koskinen Aalto-yliopistosta kertoo podcastissa Sharplessin Nobel-palkintotöistä, työstä click-kemian parissa ja click-kemian suuntauksista.

Nobelistit Barry Sharpless, Ada Yonath ja Fraser Stoddard keskustelivat ChemBion paneelissa, jota veti professori Ari Koskinen Aalto-yliopistosta (kuvassa oikealla).

Jutun toimitus Sisko Loikkanen, valokuvat Sisko Loikkanen ja Juho Leikas

Lääkekehittäjän työtä motivoi potilas, joka saa uuden hoidon ja helpotuksen elämään

Lääkkeen kehittämiseen kuluu tyypillisesti aikaa kymmenestä viiteentoista vuotta, ja vain murto-osa kliinisiin kokeisiin edenneistä ehdokkaista hyväksytään lopulta lääkkeeksi. Kehitystyö on riskialtista ja täynnä tieteellisiä haasteita, mutta onnellisessa tapauksessa tuloksena on lääke, josta sekä potilas että kehittäjä voivat iloita.

Haastateltavana Orionin globaalin lääkekehityksen johtaja Leena Otsomaa.

”Verkostoituminen globaalisti on tärkein kanava pysyä tieteen eturintamassa”, sanoo Leena Otsomaa Orionista.

Tutkimuksen kolme terapia-aluetta 

Orionissa tutkitaan ja kehitetään lääkkeitä kolmella eri terapia-alueella, keskushermostotaudeissa, onkologiassa ja harvinaisten sairauksien alalla.

Keskushermostotautien parissa Orion on pitkään pureutunut varsinkin neurodegeneratiivisiin sairauksiin ja krooniseen kipuun, ja neurodegeneratiivisista sairauksista kohteena ovat olleet Parkinsonin taudin hoito ja ALS. Onkologiassa keskeisiä ovat olleet kiinteiden kasvainten, tuumoreiden lääkkeet ja syövät, jotka perustuvat steroidihormonien toimintaan. Harvinaisista sairauksista Orionin kiinnostus kohdistuu suomalaisten perinnöllisiin tauteihin.

Lääkekemistin tarvekaappiin kuuluu reagensseja ja liuottimia, joita tarvitaan synteesien tekoon.

Podcastissa Leena Otsomaa kertoo lääkkeen kehitystyöstä. Hän toimii Orionissa globaalin lääkekehityksen johtajana, virallinen työnimike on Director Global Medicine Design.

Jutun toimitus ja valokuvat Sisko Loikkanen. 

Kemistiteekkareiden menestyvä biotekniikkayritys

Kemistiteekkarit Pekka Mattila ja Kari Pitkänen perustivat Finnzymesin vuonna 1987 aluksi pöytälaatikkofirmaksi. Finnzymesistä kehittyi vähitellen merkittävä biotekniikkayritys, joka valmisti entsyymejä dna-tutkimukseen. Tuotelistalle tuli myös pcr-laitteita dna:n monistusta varten. Vuonna 2010 Finnzymes myytiin amerikkalaiselle Thermo Fisher Scientificille. 

Idea Finnzymesista syntyi Teknillisen korkeakoulun kemian osastolla tehdassuunnittelun kurssilla, kuvan rakennuksessa. Nyt rakennus kuuluu Aalto-yliopiston kemiantekniikan korkeakouluun.

Kurssityöstä kohti käytännön toteutusta

 

Elettiin 1980-luvun puoliväliä, kun kemian teekkarit Pekka Mattila ja Kari Pitkänen suorittivat Teknillisen korkeakoulun kemian osastolla työlästä tehdassuunnittelun kurssia. Kurssityönä syntyi suunnitelma tehtaasta, jossa tuotetaan dna-molekyyliä katkaisevia restriktioentsyymejä.
Kyse oli vasta suunnitelmasta, mutta samalla kaksikolle syntyi ajatus, voisiko tehtaan toteuttaa käytännössä. Dna-tutkimukseen tarvittiin erilaisia entsyymejä eikä niitä tuotettu Suomessa eikä Pohjoismaissa.

Entsyymeistä ja niiden käsittelystä oli kuitenkin saatava lisäoppia, jota ei ollut tarjolla kotimaassa. Selvitettyään tilannetta Mattilan ja Pitkäsen huomio kiinnittyi alan huippuyritykseen New England Biolabsiin Yhdysvalloissa. Sinne he lähettivät rohkeasti kirjeen jossa ilmaisivat halunsa tulla oppimaan restriktioentsyymien eristystä ja tuotantoteknologiaa.

Melkoinen yllätys kaksikolle itselleenkin oli se, kun yrityksestä vastattiin ja vieläpä positiivisesti. Heidät toivotettiin tervetulleeksi oppiin Yhdysvaltoihin.

Saavuttuaan paikalle Mattila ja Pitkänen saivat ilokseen huomata, että heille oli varattu jopa laboratoriotila ja työn ohjaaja, ja käteen ojennettiin avaimet työpaikalle. Työ saattoi alkaa välittömästi.

Tämä melko poikkeuksellinen alku kiihdytti vauhtiin suomalaisen menestystarinan, biotekniikkayrityksen Finnzymesin. New England Biolabsista tuli sittemmin Finnzymesille tärkeä yhteistyökumppani.

Finnzymesin nosti huomattavaan kasvuun dna:n monistamiseen kehitetty pcr-teknologia, joka alkoi yleistyä 1980-luvun loppuvuosina.

Pcr:ssä tarvittiin korkeita lämpötiloja sietäviä dna-polymeraasi –entsyymejä, joita tiedettiin olevan kuumissa paikoissa elävillä bakteereilla.

Pekka Mattila ryhtyi tutkimusmatkailijaksi, joka lähti näiden otusten perään eksoottisiin paikkoihin, kuumille lähteille ja vulkaanisille alueille Islantiin, Uuteen-Seelantiin ja Kamtsatkan niemimaalle.

Vuosien myötä Finnzymesin toiminta laajeni myös diagnostiikan alalle ja suurimmillaan yrityksen palveluksessa oli lähes satakunta henkilöä. Oman tuotekehityksen hedelmä oli myös aikansa parhain dna:ta monistava entsyymi. Yritys esitteli myös oman, pienikokoisen pcr-laitteen dna:n monistukseen.

Finnzymesin johtokolmikkoon kuuluivat Pekka Mattila toimitusjohtajana, Tuomas Tenkanen, joka vastasi tutkimuksesta, tuotekehityksestä ja tuotannosta sekä Kari Pitkänen, joka vastasi jakelusta. Kaikki kolme olivat valmistuneet diplomi-insinööreiksi Teknillisen korkeakoulun kemian osastolta. Pitkään harkittuaan he päätyivät myymään Finnzymesin amerikkalaiselle Thermo Fisher Scientificille vuonna 2010.

 

Pekka Mattila kertoo Finnzymesin alkuajoista, menestyksestä ja yrityksen myyntiin johtaneista syistä. Hän toimii nykyisin Desentum-yrityksen toimitusjohtajana.

Tuomas Tenkanen lähti lähes vuodeksi entsyymioppiin New England Biolabsiin

 

Tuomas Tenkanen tutustui Pekka Mattilaan ja Kari Pitkäseen harjoitustöissä kemian osastolla Otaniemessä. Kun henkilökemiat synkkasivat, Finnzymes lähetti hänet Yhdysvaltoihin New England Biolabsiin lähes vuodeksi tutkimaan entsyymejä ja perehtymään niiden eristämiseen ja tuottamiseen. Samalla Tenkanen teki siellä diplomityönsä ja palattuaan Suomeen toi mukanaan opit Finnzymesin käyttöön.

Tuomas Tenkanen johti Finnzymesissä tutkimusta, tuotekehitystä ja tuotantoa.

Tuomas Tenkanen muistelee Finnzymesin vaiheita. Nykyisin hän toimii Mobidiag-yrityksen toimitusjohtajana.

Jutun toimitus Sisko Loikkanen. Valokuvat: Sisko Loikkanen, Pekka Mattilan valokuva Herantis Pharma Plc.