Sloveniasta Kajaaniin ja biosensoritohtoriksi kolmessa vuodessa

Mittaustekniikan yksikön projektitutkija Peter Panjan puolusti väitöskirjatyötään Kajaanin kongressi- ja kulttuurikeskuksessa Kaukametsässä torstaina 22. maaliskuuta. Hän on työskennellyt väitöskirjaopiskelijana Kajaanissa maaliskuusta 2015 lähtien arvostetun eurooppalaisen Marie Skłodowska-Curie -rahoituksen tukemana. Väitöskirjatyö valmistui nopeasti, kolme vuotta ja kaksi viikkoa aloituspäivän jälkeen. Lähes kolme tuntia kestäneessä väitöstilaisuudessa keskustelu väittelijän ja vastaväittäjän välillä oli vilkasta ja käytiin sujuvasti suurelta osin väitöskirjaan tai muistiinpanoihin katsomatta. Vastaväittäjä oli Englannista Cranfieldin yliopistosta avaruusbiologian ja -bioteknologian professori David Cullen. Hän ilmoitti tilaisuuden lopuksi esittävänsä väitöskirjatyön hyväksymistä terveys- ja biotieteiden tohtorikoulutustoimikunnalle.

Väitöskirjatyössä ”Innovatiiviset mikrobioreaktorit ja mikrofluidiikkaan integroidut biosensorit biofarmaseuttisten prosessien valvontaan” kehitettiin bioprosessien, kuten mikrobikäymisen, seuraamiseen tarvittavaa biosensorianalytiikkaa. Biosensorit ovat erittäin herkkiä ja mittauskohteen tarkasti tunnistavia analytiikkavälineitä, joilla voidaan saada ajantasaista välitöntä mittaustietoa suoraan mittauskohteessa. Ne pystytään myös tekemään pieniksi, jolloin niillä voidaan seurata pienessä mittakaavassakin tehtäviä bioprosesseja.

Väitöskirjatyössä kehitettiin aluksi glukoosin, laktaatin, pyruvaatin ja galaktoosin biosensorimittaukset. Sensorilaitteiden valmistustekniikkoina käytettiin 3D-tulostusta ja laserleikkausta. Näin pystyttiin kehittämään yksiköt myös näytteen sekoittamiseen ja pumppaamiseen. Lopuksi hiivasolujen kasvatusta varten valmistettiin 3D-tulostettu mikrobioreaktori, johon yhdistettiin glukoosisensori ja optisen tiheyden mittaus. Jatkuvatoiminen mittaus tuotti glukoosin pitoisuudesta ajantasaista tietoa, mikä on tärkeää prosessin valvonnalle ja ohjaukselle. Tutkimuksessa kehitettiin myös foolihapon tunnistava molekyylipainettu polymeeri, jota käytettiin sitoja-aineena foolihappoa puhdistettaessa. Molekyylipainetut polymeerit ovat perinteisiä sensoreissa tai puhdistusmenetelmissä käytettäviä biomolekyylejä kestävämpiä ja voisivat soveltua etenkin bioprosessien jatkuvaan seuraamiseen.

 

 

Viimeksi päivitetty: 26.3.2018