VTT Uutta | Uutiset 2002

19.12. VTT kehittää ratkaisua hermosoluverkoston pitkäaikaisseurantaan


Vioittunut hermo voidaan tulevaisuudessa korvata keinotekoisesti
               
VTT, Tampereen teknillinen korkeakoulu (TTKK), Tampereen Yliopistollinen Sairaala (TaYS) ja Tampereen yliopisto (TaY) ovat luoneet uuden menetelmän, jolla hermosoluverkoston solujen käyttäytymistä voidaan seurata jopa useiden viikkojen ajan. Menetelmältä odotetaan lääketieteellisiä läpimurtoja hermoverkkotutkimuksessa, lääkeainetutkimuksessa sekä lääkkeiden kehityksessä. Tulevaisuudessa myös ihmisen joitakin vioittuneita hermoverkon osia voitaneen korvata tekokudoksella.

Kansainvälisesti ainutlaatuisen menetelmän ja erityisesti sen pitkäaikaisseurannan mahdollistaman ominaisuuden ansioista yksittäisten solujen aikaansaamia vaikutuksia voidaan seurata soluverkostossa jopa viikkojen ajan. Nykyisten hermosolujen sähköfysiologisten, elektroniikan keinoin mittaavien tutkimusmenetelmien suurimmat heikkoudet ovat, että yhteys solun ja mittaavan anturin, elektrodin, välillä saattaa kadota jopa tunnissa ja että yleensä voidaan mitata vain yhdestä yksittäisestä hermoverkon solusta.

VTT:n kehittämän uuden solujen mittaukseen tarkoitetun kasvatusalustan muita etuja ovat suuri alustan pinta-ala, helppokäyttöinen, läpivalaiseva mikroskopia sekä helpompi ja edullisempi valmistus verrattuna nykyisin käytössä oleviin piiperustaisiin solututkimusmikropiireihin.

Soluverkoston uusi tutkimusmenetelmä perustuu lasilevylle tehtyihin mikroskooppisen pieniin, sähköisesti johtaviin alueisiin. Näiden mittausalustojen päälle tehdään tutkittavien solujen ja niiden muodostaman verkoston kasvatusalusta. VTT:n tutkimusprofessorin Jouko Viitasen mukaan parhaillaan kehitetään erilaisten hermosolujen elinkelpoisuutta edistäviä alustoja sekä hermosolujen kasvua ohjaavia biopinnoitteita. Menetelmällä voidaan sähköisesti ärsyttää soluja ja mitata kemiallisten aineiden vaikutusta kasvatettuihin soluihin. Kasvatusalustalla on suunniteltu tehtäväksi laajoja solukasvatuskokeita, jos hanke saa jatkorahoitusta.

TTKK:n tutkijatohtori Marja-Leena Linne on innostunut seurantamenetelmästä ja sen avulla mahdollisesti saatavasta uudesta tiedosta (datasta) hermosolujen toimintaan liittyen. Hänen tutkimuskohteenaan ovat muun muassa hermosoluista ja hermosoluverkostoista tehtävät laskennalliset mallit. Malleja varten tarvitaan paljon erilaista biologista dataa.

- Uudella menetelmällä eräät nykyiset, fyysiset ja tekniset mittausongelmat pystytään ratkaisemaan käyttäen uusia, herkkiä mikroelektroniikan komponentteja ja menetelmiä. Uskon, että käynnissä oleva kehitystyö edistää tulevaisuudessa myös ihmisen vioittuneen hermoverkon osan korvaamista hermokudos-elektroniikan avulla valmistetulla tekokudoksella, implantilla.

Menetelmän tuotteistuksesta on keskusteltu alustavasti. Koko hankkeessa Tampereella yhdistyy kansainvälisestikin harvinaisella tavalla poikkitieteelliset asiantuntijaosaamiset: sähköfysiologia (TaY/IMT, Tuula Jalonen), solubiologia (TaY/Solututkimuskeskus, Riina Sarkanen, Hanna Tähti ja Timo Ylikomi), bioanturitekniikka (VTT/TTE, Martin Albers, Jukka Lekkala, Jussipekka Tuppurainen, ja Inger Vikholm), elektroniikka (VTT/TUO, Jouko Viitanen), neurotieteisiin liittyvä matemaattinen mallinnus (TTKK/Signaalinkäsittely, Marja-Leena Linne ja Tiina Manninen) ja neurologia (TaYS/Neurologia ja kuntoutus, Jukka Peltola ja Aarne Ylinen).

Lisätietoja:

VTT                         
Jouko Viitanen, tutkimusprofessori        
Puh. 020 722 3639, 040 545 5917       
jouko.viitanen@vtt.fi          


TTKK
Marja-Leena Linne, erikoistutkija
Puh. (03) 3115 4509, 050 345 0649
marja-leena.linne@tut.fi


Uutisen liittyviä, käyttövapaita kuvia:

hermosolupiirros.jpg

Piirroskuva esittää erästä mahdollista hermosolujen kasvun ohjaukseen tehtävissä olevaa kasvatusalustan pohjan kuviointia. Kasvatusmaljassa on tavoitteena saada maljaan lisätyt solut kasvamaan ko. muotoiseksi ryhmäksi. Kuvio on samantyyppinen, kuin eräässä aistinhermosoluryhmän rakenteessa.

hermosolu.jpg

Mikroskooppikuvassa on hermosoluviljelmän kasvatuskokeessa saatu kuvaa.Siinä ei vielä ole uutta kasvatusalustan kuviointia.


Uutta | Uutiset 2002

VTT