Molekulaarisia rakennuspalikoita yhdistelemällä voidaan kehittää helppokäyttöisiä diagnostisia testejä (Väitös: FM Henna Päkkilä, 5.12.2014, molekulaarinen biotekniikka ja diagnostiikka)
FM Henna Päkkilä kehitti väitöstutkimuksessaan uusia menetelmiä, jotka edesauttavat helppokäyttöisten ja jo pieniä analyyttipitoisuuksia havaitsevien diagnostisten testien kehittämistä. Menetelmät voivat tulevaisuudessa tarjota keinoja sairauksien varhaisempaan toteamiseen.
Turun yliopiston tiedote 27.11.2014
FM Henna Päkkilä osoitti väitöstyössään, että käyttämällä harvinaisiin maametalleihin eli lantanideihin pohjautuvia leima-aineita ja vaihtoehtoisia sitojamolekyylejä voidaan aikaansaada aiempaa helppokäyttöisempiä ja silti herkkiä diagnostisia määrityksiä.
Kun näytteestä mitataan biomerkkiaineita eli analyyttejä diagnostisilla testeillä, tarvitaan sitojamolekyyli, joka tunnistaa näytteestä lukuisten molekyylien seasta vain kiinnostuksen kohteena olevan analyytin. Lisäksi vaaditaan leima-aine, jonka signaali kertoo analyytin läsnäolosta. Diagnostisissa testeissä nämä sitojamolekyylit ja leimamolekyylit on kiinnitetty toisiinsa kemiallisesti määrityskomponentiksi.
Päkkilä tutki mahdollisuutta käyttää nukleiinihapoista koostuvia aptameerejä ja vasta-aineiden osia vaihtoehtoisina sitojamolekyyleinä nykyisin käytettyjen kokonaisten vasta-aineiden tilalla.
‒ Näiden vaihtoehtoisten sitojamolekyylien kiinnittäminen leima-aineisiin voidaan tehdä kontrolloidusti, mikä mahdollistaa tasalaatuisten määrityskomponenttien toistettavan valmistamisen, Päkkilä sanoo.
Tutkimus edistää edullisten vieritestien kehitystä
Päkkilä osoitti tutkimuksessaan, että upkonvertoivien nanopartikkelien avulla voidaan toteuttaa monianalyyttimäärityksiä, jotka mahdollistavat usean analyytin samanaikaisen pitoisuuden määrittämisen näytteestä kohtuullisin kustannuksin. Useat jo olemassaolevat monianalyyttimääritykset mahdollistavat vain analyytin havaitsemisen näytteestä, mutta eivät analyytin pitoisuuden tarkkaa määritystä.
‒ Monianalyyttimääritykset ovat edullisempia kuin usean yksittäisen analyytin mittaaminen, koska määritykseen tarvittavia aineita kuluu vähemmän.
Väitöskirjatyössä kehitettiin lisäksi kolme päällekytkeytyvään lantanidiluminesenssiin perustuvaa nopeaa testiä eri mallianalyyteillä. Päällekytkeytyvä lantanidiluminesenssi perustuu kahtia jaettuun lantanidileimaan. Analyytin läsnä ollessa leiman osat kiinnittyvät toisiinsa muodostaen valoa tuottavan rakenteen. Näin voidaan välttää mittausta usein häiritsevä taustasignaali, joka heikentää määritysten herkkyyttä.
‒ Kehitetyt testit ovat helppokäyttöisiä, sillä ne vaativat vain tarvittavien määrityskomponenttien yhdistämisen, jonka jälkeen testitulokset ovat luettavissa muutaman minuutin kuluttua. Tutkimustulokset osoittavat kytkeytyvän lantanidiluminesenssin soveltuvan hyvin proteiinien detektioon. Kehitetyt mallimääritykset luovat perustaa edullisten ja herkkien vieritestien kehitykselle.
***
Perjantaina 5. joulukuuta 2014 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (PharmaCity, Pha1-auditorio, Itäinen Pitkäkatu 4, Turku) julkisesti tarkastettavaksi FM Henna Päkkilän väitöskirja ”From Molecular Blocks to Bioanalytical Assays: Combining Lanthanide Luminescence and Bioaffinity Binders for Protein Detection” (Luminoivien lantanidileimojen ja bioaffiniteettisitojien hyödyntäminen proteiinien havaitsemisessa). Virallisena vastaväittäjänä toimii professori Karsten Haupt Compiègnen teknillisestä yliopistosta Ranskasta ja kustoksena professori Tero Soukka Turun yliopistosta.
FM Henna Päkkilä on syntynyt 1977 ja kirjoittanut ylioppilaaksi 1996 Turun Suomalaisen Yhteiskoulun lukiosta. Filosofian maisteriksi Päkkilä valmistui 2007 Turun yliopistosta, jossa hän parhaillaan yliopisto-opettajana. Väitös kuuluu molekulaarisen biotekniikan ja diagnostiikan alaan.