Väitös: Yhdistelmämateriaalit avaavat uusia mahdollisuuksia kehoon liukeneville implanteille
Väestön ikääntyessä tarvitaan yhä enemmän synteettisiä biomateriaaleja korvaamaan kudossiirteiden vajetta. Diplomi-insinööri Inari Lyyra tutki väitöskirjassaan biohajoavia komposiitteja eli yhdistelmämateriaaleja, jotka koostuivat bioaktiivisista laseista ja biohajoavista polymeereistä. Väitöskirjan päätavoite oli ymmärtää paremmin komposiittien koostumusten vaikutusta niiden ominaisuuksiin.
Biomateriaaleista pyritään kehittämään luonnollisten kudosten kaltaisia. Monet kudokset, esimerkiksi iho ja luut, ovat komposiitteja, minkä takia synteettiset komposiitit ovat luonnollinen valinta korvaamaan niitä. Komposiiteissa on valtavasti potentiaalia, sillä niiden ominaisuuksia voidaan säädellä sovelluskohtaisesti esimerkiksi materiaalivalinnoilla ja niiden määräsuhteilla.
Inari Lyyra valmisti väitöstutkimuksessa komposiitteja eri koostumuksilla. Hän keskittyi eritysesti siihen, miten koostumukset vaikuttavat komposiittien ominaisuuksiin.
– Yksi väitöstutkimuksessa kehitettyjen materiaalien eduista on niiden biohajoavuus, joka tarkoittaa, että ne liukenevat kehossa samaa vauhtia kuin kudoksen uusiutuvat. Lopulta vammapaikkaan jää vain luonnollista kudosta, eikä implantteja tarvitse poistaa erillisillä poistoleikkauksilla, Lyyra kertoo.
Komposiitit koostuvat yleensä kahdesta materiaalista, joista toinen on jatkuva faasi eli matriisi ja toinen epäjatkuva faasi eli lujite. Väitöskirjassa kehitettyjen komposiittien matriiseina tutkittiin polylaktidia (PLA) ja polybutyleenisukkinaattia (PBSu) ja lujitteina bioaktiivisia laseja. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto on hyväksynyt kliiniseen käyttöön useita PLA-pohjaisia lääkinnällisiä laitteita. Niitä käytetään sovelluksissa, jotka liittyvät esimerkiksi kudosteknologiaan, tuki- ja liikuntaelimistöön sekä sydämeen ja verisuoniin.
PBSu:a on sitä vastoin käytetty jo vuosikymmenten ajan pakkausmateriaalina, mutta biolääketieteen sovelluksiin sitä on tutkittu varsin vähän. Bioaktiivinen lasi on myös kudoksiin liukenevaa, ja liuetessaan se muodostaa pinnalleen aktiivisen kerroksen. Tämän kerroksen on todettu edesauttavan solujen kiinnittymistä bioaktiivisen lasin pinnalle.
Väitöskirjassaan Inari Lyyra yhdisti PLA:a, PBSu:a ja bioaktiivista lasia biohajoaviksi komposiiteiksi, jotka olivat hyvin yhteensopivia solujen kanssa. Lisäksi niiden mekaaniset ominaisuudet ja hajoamisnopeus olivat muokattavissa koostumusta muuttamalla.
– Kehitettyjä komposiitteja voidaan mahdollisesti käyttää useissa sovelluksissa virtsateiden kudosteknologiasta sidekudoksen korjaamiseen, Lyyra sanoo.
Inari Lyyra on syntynyt ja asunut nuoruutensa Jyväskylässä, ja työskentelee nykyään Bioretec Oy:n tuotekehitystiimissä. Lyyra teki diplomityönsä Tampereen yliopistossa ja tutki siinä biohajoavien polymeerien sulatyöstöä. Sen jälkeen hän laajensi osaamistaan myös bioaktiivisen lasin ja komposiittien parissa.
Väitöstilaisuus tiistaina 11. kesäkuuta
Diplomi-insinööri Inari Lyyran biolääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Composition and properties of biodegradable composites of a bioactive glass filler and a single polymer or a blend matrix tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa tiistaina 11.6.2024 kello 12:00 Festia-rakennuksen Pieni Sali 1:ssä (Korkeakoulunkatu 8, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Elizabeth Tanner, Queen Mary University of London. Kustoksena toimii professori Jonathan Massera, lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta, Tampereen yliopisto.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Inari Lyyra
inari.lyyra@tuni.fi
Kuvat
Linkit
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
Light-controlled artificial maple seeds could monitor the environment even in hard-to-reach locations27.6.2024 09:46:25 EEST | Tiedote
Researchers from Tampere University, Finland, and the University of Pittsburgh, USA, have developed a tiny robot replicating the aerial dance of falling maple seeds. In the future, this robot could be used for real-time environmental monitoring or delivery of small samples even in inaccessible terrain such as deserts, mountains or cliffs, or the open sea. This technology could be a game changer for fields such as search-and-rescue, endangered species studies, or infrastructure monitoring.
Keinotekoinen, valo-ohjattava vaahteran siemen voisi kerätä ympäristödataa hankalistakin paikoista27.6.2024 09:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston ja Pittsburghin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet minirobotin, joka jäljittelee vaahteran siementen tanssia ilmavirtausten mukana. Robotti voisi tulevaisuudessa havainnoida reaaliaikaisesti ympäristöä tai kuljettaa pieniä näytteitä haastavissakin olosuhteissa, kuten aavikoilla, vuoristoissa, jyrkänteillä ja avomerellä. Teknologia voisi mullistaa muun muassa etsintäpalvelut, uhanalaisten lajien tutkimuksen sekä infrastruktuurien valvonnan.
Muistisairaiden ympärivuorokautiseen hoitoon pääsyssä ja hoidon laadussa näkyy hoivaköyhyyden merkkejä26.6.2024 13:25:00 EEST | Tiedote
Tuoreessa tutkimuksessa tarkasteltiin hoivakodeissa asuvien muistisairaiden henkilöiden kohtaamattomia hoidontarpeita läheisten näkökulmasta. Tulosten perusteella muistisairaan hoitoon pääseminen saattoi edellyttää paitsi mittavia hoidontarpeita ja avointa paikkaa, myös todentuneita riskejä. Lisäksi hoitopaikan saaminen ei kaikkien kohdalla johtanut tarpeita vastaavaan hoitoon.
Lupaavan keliakialääkkeen toimivuus gluteenin aiheuttaman suolistovaurion estämisessä osoitettiin molekyylitasolla24.6.2024 12:50:00 EEST | Tiedote
Tuoreessa Tampereen yliopiston johtamassa tutkimuksessa selvitettiin molekyylitason vaikutusmekanismien analyysin avulla, voisiko transglutaminaasi 2:n estäjä toimia keliakialääkkeenä. Aiemmissa kudostutkimuksissa on osoitettu, että transglutaminaasi 2:n estäjä ehkäisee gluteenin aiheuttamia limakalvovaurioita. Nyt saadut, yli 10 000 geenin aktiivisuuteen perustuvat tulokset antavat erittäin vahvaa näyttöä, että ensimmäinen toimiva keliakialääke saattaa olla käsillä.
Väitös: Uusia algoritmeja atomi- ja molekyylifysiikkaan24.6.2024 10:00:00 EEST | Tiedote
Filosofian maisteri Tommi Höynälänmaa kehitti väitöskirjassaan aallokkeiksi kutsuttuja funktioita käyttäviä algoritmeja atomi- ja molekyylilaskentaan. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää muun muassa kvanttifysiikassa.
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