Rahoitusta 12 uudelle luonnontieteiden ja tekniikan akatemiatutkijalle ja -hankkeelle
Toimikunta myönsi rahoitusta kaikkiaan 53 uudelle akatemiatutkijalle ja 74 akatemiahankkeelle, joissa on kaikkiaan yhteensä 104 osahanketta. Rahoitusta osoitettiin akatemiatutkijoille yhteensä noin 35 miljoonaa ja akatemiahankkeille noin 50 miljoonaa euroa.
Akatemiatutkijan rahoituksen sai noin 14 prosenttia hakijoista ja akatemiahankkeen noin 15 prosenttia hakijoista.
Uudet akatemiatutkijat Tampereen yliopistossa
Akatemiatutkijan rahoitus on tarkoitettu lupaavalle, urallaan nopeasti edenneelle ja kansainvälisesti verkostoituneelle nuoren tutkijasukupolven tutkijalle, joka tekee tieteellisesti korkeatasoista, vaikuttavaa ja tiedettä uudistavaa tutkimusta.
Philipp Müller: Normalisoitujen ja homogenisoitujen differentiaalisen liikkuvuusspektrometrian mittausten ennustaminen kirurgisesta savusta vaihtelevissa ympäristöolosuhteissa
Kiinteät syöpäkasvaimet, kuten rintasyöpä tai aivokasvaimet, poistetaan usein sähköveitsellä. Poistossa syntyy leikkaussavua, joka voidaan mitata ns. differentiaalisen liikkuvuuden spektrometrilaitteella. Näiden mittausten perusteella syöpäkudos voidaan erottaa terveestä kudoksesta, jotta voidaan varmistaa, että koko kasvain ja vain kasvain poistetaan. Nykyisen menetelmän rajoitus on, että se toimii vain joissakin normaaleissa ympäristöolosuhteissa. Kun lämpötila tai kosteus muuttuu, luotettava ero on mahdotonta. Tutkimuksessaan Müller kerää mittauksia eri kudostyypeistä eri lämpötiloissa ja kosteustasoilla ja kehittää koneoppimisalgoritmeja, joiden avulla voidaan päätellä, miltä missä tahansa ympäristössä tehdyt mittaukset näyttäisivät normaaleissa olosuhteissa. Tämä mahdollistaa syöpäkudoksen nopeamman ja luotettavan tunnistamisen leikkausten aikana riippumatta leikkaussalin ympäristöolosuhteista. Lue lisää Philipp Müllerin tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Caglar Genc: Leikkisät biomateriaalit (PLAY-BIO) – Suunnittelu ihmissuhteisiin jokapäiväisessä elämässä
PLAY-BIO luo leikkisiä biomateriaalimalleja, jotka saavat meidät huomaamaan biomateriaalit – kuten bakteerit, sienet ja puun – jokapäiväisessä elämässämme ja ymmärtämään, että olemme riippuvaisia toisistamme. Idea on sijoittaa nämä koteihin ja tutkia, millaisia suhteita voimme rakentaa leikkisän kumppanimme kanssa. Tutkimuksen tavoite on näyttää tapoja, joilla biomateriaaleja voidaan suunnitella muuttamaan näkökulmaamme pelkästä hyvinvoinnista huolehtimisesta ymmärrykseen, että voimmeselviytyä vain, kunalamme huolehtia myös ei-inhimillisestä maailmasta. Lue lisää Caglar Gencin tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Erkka Frankberg: Huoneenlämpötilassa muovattavat keraamimateriaalit
Oksidilasit ovat olennainen osa yhteiskuntaa, mutta niiden käyttöä rajoittaa niille tyypillinen haurausmurtuma huoneenlämpötilassa. Lasimateriaalit, kuten oksidit, mahdollistavat laajan valikoiman räätälöityjä toiminnallisia ominaisuuksia eristeistä puolijohteisiin, ne ovat läpinäkyviä sekä sietävät kemikaalialtistusta ja korkeita lämpötiloja. Lasien ja keramiikan hauras luonne alhaisessa lämpötilassa kuitenkin rajoittaa näiden materiaalien käyttöä nykyteknologioissa, ja siksi niiden sitkeyden lisääminen on ollut yksi materiaalitieteen ensisijaisista tavoitteista jo vuosikymmenten ajan. Tutkimuksessaan Frankberg yhdistää disruptiivisen valmistustekniikan, fysiikan perustutkimuksen sekä huippuluokan kokeelliseen tieteen luodakseen uutta perustavanlaatuista tietoa lasin ja keraamisten materiaalien matalan lämpötilan plastisuusilmiöistä. Lue lisää Erkka Frankbergin tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Kim Pöyhönen: Topologia ja lomittuminen monimutkaisissa kvanttimekaanisissa järjestelmissä
Kvanttilomittuminen on yksi kvanttimekaniikan tunnetuimmista ja ei-intuitiivisimmista ominaisuuksista. Sitä voidaan kuvata useina erilaisina kvanttitiloina, jotka ovat riippuvaisia toisistaan, joten niitä ei voida kuvata erikseen. Topologisista materiaaleista, joissa järjestelmän topologian aiheuttamilla kvanttimekaanisilla vaikutuksilla - jotka ovat pohjimmiltaan peräisin kvanttilomittumisesta - voi olla makroskooppisia seurauksia, on tullut yhä keskeisempi tiiviin aineen fysiikan tutkimuskohde viime vuosikymmeninä. Näiden materiaalien eksoottisten ominaisuuksien on ennustettu mullistavan teknologian energian varastoinnista kvanttitietokoneisiin. Pöyhönen tutkii sekä yleistä kvanttilomittumista ja sen mittaamista sekä sitä, miten liikemäärän säilymisen rikkoutuminen vaikuttaa ei-triviaaliin topologiaan. Lue lisää Kim Pöyhösen tutkimuksen rahoituspäätöksestä (ruotsiksi)
Tero-Petri Ruoko: Lämpöaktivoitu viivästynyt fluoresenssi sulkemalla supramolekulaariseen häkkiin
Uusimman tekniikan valoa emittoivat molekyylit perustuvat lämpöaktivoituun viivästyneeseen fluoresenssiin (TADF). TADF-väriaineet perustuvat ahtaaseen ja steerisesti rajoitettuun luovuttaja–vastaanottajarakenteeseen. TADF-väriaineet ovat kalliita, rakenteeltaan monimutkaisia ja alttiita aggregaation aiheuttamalle emission sammumiselle, ja erityisesti sinistä valoa emittoivat väriaineet ovat epävakaita. FLUOROCAGE pyrkii ratkaisemaan nämä ongelmat ja ottamaan askeleen kohti seuraavan sukupolven valoa emittoivia laitteita ottamalla TADF-väriaineiden luovuttaja- ja vastaanottajamolekyyli ja sulkemalla ne yhdessä vesiliukoisen supramolekulaarisen häkin sisään, jolloin tuloksena on modulaarisesti säädettävä valoa emittoiva alusta. Supramolekulaaristen emitterien vesiliukoisuus myös vähentää laitevalmistuksen ympäristövaikutuksia. Tutkimuksen tavoite on erottaa viivästynyt emissio TADF-väriaineiden monimutkaisesta rakenteesta, johtaen uuteen tapaan suunnitella vakaita orgaanisia emittereitä. Lue lisää Tero-Petri Ruokon tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Uudet akatemiahankkeet Tampereen yliopistossa
Akatemiahankerahoituksen tarkoituksena on edistää suomalaisen tieteen uudistumista ja monimuotoisuutta ja parantaa tutkimuksen laatua sekä tieteellistä ja muuta vaikuttavuutta. Tavoitteena on kansainvälisesti korkeatasoinen tieteellinen tutkimus, mahdolliset tieteelliset läpimurrot ja tutkimusyhteistyö parhaiden kansainvälisten ryhmien kanssa.
Esa Rahtu: Rakenteellinen älykkyys geometrisessa konenäössä ja keinotodellisuudessa
Tutkimuksessa kehitetään immersiivisiä ja rakenteellisesti tarkkoja 3D-rekonstruointimenetelmiä, jotka toimivat reaaliajassa edullisilla älylaitteilla. Menetelmäkehitys yhdistää kameran liikkeen mallinnuksen geometrisiin konenäkömenetelmiin ja oppimispohjaisiin tekoälymenetelmiin. Tutkimuksessa hyödynnetään todennköisyyspohjaista koneoppimista ja kehitetään data- ja laskentatehokkaita uusia ratkaisuja. Kehitetyt menetelmät mahdollistavat tulevaisuudessa autonomisten laitteiden (esim. droonien) navigoinnin haastavissa tiloissa sekä keinotodellisuuden tarkemman mallinnuksen AR/VR-ympäristöissä, joissa vaaditaan sekä rakenteellista tarkkuutta että realismin tuntua. Lue lisää Esa Rahtun tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Elina Vuorimaa-Laukkanen: Uudet 3D-tulostettavat ja injektoitavat biomateriaalit terapeuttisten aineiden stimuloituun ja kontrolloituun vapauttamiseen
Kolmiulotteinen (3D) biotulostus on huippuluokan biovalmistusteknologia, jolla voidaan valmistaa keinotekoisia kudoksia, joissa solut ovat luonnollista kudosta muistuttavalla tavalla. 3D-biotulostuksessa biomuste, joka koostuu soluista ja biomateriaaleista, tulostetaan kerros kerrokselta automaattisesti esisuunnitellulle 3D-mallille. Vaikka 3D-tulostus on lupaava menetelmä, on vielä paljon tehtävää ennen kuin sitä voidaan soveltaa lääketieteellisessä hoidossa. Projektissa kehitetään uusia hyaluronihappopohjaisia biomateriaaleja, joita voidaan käyttää sekä kudosliimoina että biomusteina. Biomateriaaleihin lisätään terapeuttisia aineita kontrolloidun stimuloidun lääkeannostelun aikaansaamiseksi. Biomateriaaleihin yhdistetään myös soluväliaineen proteiineja. Kudosliiman injektoitavuutta ja bioprintattavuutta arvioidaan ilman soluja ja solujen kanssa. Tavoitteena on kehittää täysin bioyhteensopiva ja biohajoavia esikliinisiin kokeisiin valmiita biomateriaaleja. Lue lisää Elina Vuorimaa-Laukkasen tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Konstantinos Stefanidis: ALTER – Reiluus, selitykset ja interaktiivisuus automatisoiduissa päätösjärjestelmissä
ALTER-hankkeen tavoitteena on edistää automaattisten päätöksentekojärjestelmien tutkimusta selitettävyyden, oikeudenmukaisuuden ja käyttäjien vuorovaikutuksen suhteen. Lue lisää Konstantinos Stefanidiksen tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Teemu Ojanen: Monen kappaleen fysiikka kvantti-informaation aikakaudella
Kvanttisimulaatio ja kvanttilaskenta ovat lupaavia kehittyviä aloja, joilla uskotaan olevan mullistavia sovelluksia tieteessä, teknologiassa ja yhteiskunnassa. Vaikka tutkimusala on houkutellut äärelleen suuren joukon eri tieteenalojen harjoittajia ja kaupallisia toimijoita, ovat lähitulevaisuuden kvanttiteknologiaan pohjautuvat laitteet vielä toiminnaltaan rajoittuneita. Ensimmäiset läpimurrot luultavasti tapahtuvat kompleksisten kvanttisysteemien simuloimisessa, josta on jo saatu olemassa olevien systeemien avulla ensimmäisiä viitteitä. Projektissaan Ojanen tutkii monihiukkassysteemien ominaisuuksia kvantti-informaation ja kvanttisimulaation näkökulmasta ja selvittää, kuinka kompleksisten kvanttisysteemien perusilmiöitä voidaan tutkia uusien kvanttiteknologioiden avulla. Lue lisää Teemu Ojasen tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Laeticia Petit: Valoa emittoiva 3D-tulostettu hydrogeeliin upotettu biohajoava tukirakenne, joka mahdollistaa kasvo- ja leukaluun paranemisen ja vähentää tulehduksen todennäköisyyttä
Vaikka biomateriaalien tieteellinen kehitys on ollut huomattavaa, tarvitaan vielä sellaisia biomateriaaleja, jotka pystyvät edistämään osteogeneesiä ja angiogeneesiä ja samalla estämään infektioista johtuvat implanttivauriot. Monitieteisessä hankkeessa kehitetään uusia komposiitteja, jotka koostuvat lasi-isännästä, hydrogeelistä, kiteistä, joissa on sininen upkonversio (UC) käyttäen 800nm: ää, ja hiukkasista, joissa on vihreä pysyvä luminesenssi (PeL). Kudosta läpäisevän lähi-infrapunavalon avulla saatu vihreä jälkihehku aktivoi in situ -tilassa komposiittiin ladattavan valokytkettävän molekyylin, mikä johtaa antimikrobisen aineen vapautumiseen. Lue lisää Laeticia Petitin tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Jonathan Massera: Valoa emittoiva 3D-tulostettu hydrogeeliin upotettu biohajoava tukirakenne, joka mahdollistaa kasvo- ja leukaluun paranemisen ja vähentää tulehduksen todennäköisyyttä (PHOTOheal)
Vaikka biomateriaalien tieteellinen kehitys on ollut huomattavaa, tarvitaan vielä sellaisia biomateriaaleja, jotka pystyvät edistämään osteogeneesiä ja angiogeneesiä ja samalla estämään infektioista johtuvat implanttivauriot. Monitieteisessä hankkeessa kehitetään uusia komposiitteja, jotka koostuvat lasi-isännästä, hydrogeelistä, kiteistä, joissa on sininen upkonversio (UC) käyttäen 800nm: ää, ja hiukkasista, joissa on vihreä pysyvä luminesenssi (PeL). Kudosta läpäisevän lähi-infrapunavalon avulla saatu vihreä jälkihehku aktivoi in situ -tilassa komposiittiin ladattavan valokytkettävän molekyylin, mikä johtaa antimikrobisen aineen vapautumiseen. Lue lisää Jonathan Masseran tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
Tapio Niemi: Integroitu optinen pyörrekampa
Polarisaatio on valon perusominaisuus, jota vastaa kvanttikuvassa fotonien spin-pyörimismäärä. Lisäksi fotoneilla voi olla ratapyörimismäärää (OAM). Valon mahdollisten OAM-tilojen määrä on teoriassa ääretön, mikä mahdollistaa valtavan informaatiomäärän koodaamisen valonsäteeseen. Tiedonsiirtoon ja -käsittelyyn liittyvien sovellusten lisäksi OAM-valo kiinnostaa myös perustutkimuksen näkökulmasta. Hankkeessa on tavoitteena kehittää integroituun optiikkaan perustuva menetelmä, jolla voidaan tuottaa ja vastaanottaa sellaisia lasersäteitä, jotka voivat sisältää samanaikaisesti satoja tai jopa tuhansia OAM-muotoja. Uutta menetelmää voidaan käyttää mm. kaasumaisten tai nestemäisten näytteiden kemiallisen koostumuksen määrittämiseen. Lue lisää Tapio Niemen tutkimuksen rahoituspäätöksestä.
