E3-jättihankkeessa on jo saatu tuloksia ilmateitse tapahtuvasta infektioriskistä ja pandemioiden hallinnasta

E3 Excellence in Pandemic Response and Enterprise Solutions -hankkeessa tutkitaan ilmalevitteisten taudinaiheuttajien eli patogeenien ja virusten leviämistä ja tarttumista. Tutkijaryhmä muun muassa vertailee erilaisia infektioriskimalleja ja selvittää sitä, miten hyvin ne kuvaavat todellisia infektioita.

Aerosolifysiikan asiantuntija, TAMKin fysiikan lehtori Sampo Saari on ollut ideoimassa aerosolien leviämiseen liittyvää infektioriskimallia, joka on tärkeä työkalu pandemioiden hallinnassa esimerkiksi päiväkodeissa.

Mallinnuksen avulla hallinnoidaan kokonaisuutta ja erilaisia parametrejä. Kokeellisella tutkimuksella tuotetaan monenlaista dataa esimerkiksi hengitystieaerosolien päästöistä, virusten elinkyvystä, ilmanvaihdosta ja sisäilman laadusta.

Päiväkotitutkimus antaa tietoa pandemioiden hallintaan

Neljässä helsinkiläisessä päiväkodissa kerätään tietoa lasten, vanhempien ja päiväkodin henkilöstön sairastumisesta. Sylkinäytteistä voidaan tutkia, mitä infektioita henkilöt sairastavat. Bioaerosolikeräimillä kerätään ilmanäytteitä, jotka analysoidaan PCR-testillä.

Tutkijoita kiinnostaa se, mikä on ilmanvaihdon ja sisäilman laadun merkitys virusten leviämisen ehkäisyssä. Tutkimuksissa saadaan tietoa siitä, minkä tyyppisiä viruksia päiväkodeissa on; ovatko infektiot esimerkiksi koronaa vai nuhakuumetta aiheuttavaa rhinovirusta. Ilmanpuhdistimet lisäävät tiloihin puhdasta ilmaa. Fokus on ilmateitse tarttuvissa viruksissa, joten kosketustartuntojen osuutta ei tutkita.

TAMKin talotekniikan ja arkkitehtonisten ratkaisujen asiantuntemus tuo projektiin arvokkaan lisän. Sisäilman laatua mittaamalla saadaan tietoa hiilidioksidipitoisuuksista ja ilmankosteudesta.

– Meillä on osaamista myös antureiden sijoittelusta ja datan analysoinnista. Kehitämme anturiverkkoa ja mittausjärjestelmää, ja testaamme niitä TAMKin kampuksella. Mittausdatalla pyrimme tuottamaan tietoa infektioriskistä.

Ammattilaulajatkin edistävät tiedettä

HUS valjasti 30 ammattilaulajaa laulamaan, yskimään ja huutamaan TAMKin kehittämään aerosolikammioon. Kokeessa tutkittiin hengitystieaerosolien päästöjä ja niiden sisältämiä taudinaiheuttajia; miten niitä syntyy ja millaisia yksilöllisiä eroja eri sairaudet ja lääkitykset aiheuttavat. Päästöt ovat riskimalleissa tarvittava tärkeä parametri, joita ei vielä kovin hyvin tunneta.  

Koronaviruksen osalta puhutaan superlevittäjistä. Virukset leviävät usein ryppäinä ja yksi henkilö saattaa levittää ja tartuttaa muita tehokkaammin.

− Selvitämme superlevittäjyysmekanismia ja sitä, mistä se johtuu. Aerosolikammio suunniteltiin ja rakennettiin talotekniikan opiskelijoidemme projektiopintojaksolla. Selvittelytyöllä ja kammion tuloksilla on koko hankkeen kannalta keskeinen rooli, Saari sanoo.

Tutkijoita kiinnostaa myös fysiologia. Äänihuulet ovat yksi hiukkastuottaja, joten laulajien äänihuulet kuvattiin ja nyt tarkastellaan niiden yksilöllisiä eroja. 20–70-vuotiaat laulajat olivat innolla mukana.

− Saimme monenlaista ääntä, otantaa ja jatkotutkimusideoita. Laulajat pitivät tärkeänä sitä, että he saavat olla mukana tuottamassa tutkittua tietoa päästöistä. He toivoivat myös, että hankkeen tulokset aidosti auttavat riskienhallinnassa, jotta tapahtumia voidaan toteuttaa turvallisesti.

Saari yhdistelee hiukkastutkimuksesta saadut tuhannet datarivit ja tekee niistä data-analyysin. Koska hiukkaset ovat pieniä, mittausmenetelmääkin on ollut tarvetta kehittää. Laulajakokeet ovat jo tuottaneet alustavaa tietoa päästöistä ja niiden minimoinnista.

Käytännön tapausten avulla tuotetaan uutta tietoa

Business Finlandin rahoittama jättihanke on lähellä käytäntöä, ja se avaa yrityksille uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja markkinoita.

– Tämä on hyvin poikkeuksellinen projekti kansainvälisestikin, sillä E3-hanke on aidosti poikkitieteellinen. Tässä tarvitaan insinööritieteiden, aerosolifysiikan, lääketieteen ja talotekniikan asiantuntijoita. Olemme päässeet hyvään vauhtiin yhteisen kielen löytymisessä ja oman osaamisen sanoittamisessa. Poikkitieteellisyys opettaa myös meitä tutkijoita ja asiantuntijoita.

 

Excellence in Pandemic Response and Enterprise Solutions E3 on kokoluokaltaan yksi suurimmista Suomessa koskaan käynnistyneistä yritysten ja tutkimusorganisaatioiden välisistä hankkeista. Business Finlandin rahoittaman hankkeen budjetti on 12 miljoonaa euroa. 2,5-vuotista hanketta koordinoivat Tamlink ja Spinverse. Tutkimusorganisaatiot ovat Ilmatieteen laitos, THL, Helsingin yliopisto, VTT, Tampereen ammattikorkeakoulu, Työterveyslaitos ja Tampereen yliopisto.

Tutustu hankkeen verkkosivuihin https://www.pandemicresponse.fi/

 

Lisätiedot:

Sampo Saari
Lehtori
Pedagogiset ratkaisut ja kulttuuri
Tampereen ammattikorkeakoulu
sampo.saari [at] tuni.fi (sampo[dot]saari[at]tuni[dot]fi), 040 658 7553

 

 

Teksti: Hanna Ylli
Kuva: Sampo Saari