Takaisin

Terahertsisäteilyn avulla tutkitaan avaruutta ja ihmisen soluja

Kun tutkimusaloja yhdistellään rohkeasti, voi syntyä samalla uusia tieteenaloja, kuten astrobiologia. Terahertsisäteilyä hyödyntävien erittäin herkkien mittareiden avulla voidaan saada tietoa elämän merkeistä universumissa tai ihmisen neuronien toiminnasta vaikkapa Parkinsonin taudissa, Alzheimerin taudissa tai epilepsiassa.

Yliopistotutkija Polina Kuzhir aloitti Marie Curie Individual -rahoitteisen TURANDOT-projektinsa viime syksynä fysiikan ja matematiikan laitoksella, Fotoniikan instituutissa. Kuzhirilla on taustallaan laaja kansainvälinen ura, ja yhteistyö Itä-Suomen yliopistonkin kanssa on jo ennestään tuttua.

—Olen tehnyt tiivistä yhteistyötä professori Yuri Svirkon kanssa yli kymmenen vuoden ajan.  Edellinen Marie Curie -projektimme päättyi syyskuun lopussa, Valko-Venäjältä kotoisin oleva Kuzhir kertoo.

Polina Kuzhir

Kuvassa: Polina Kuzhir.

— Olen taustaltani teoreettisen fysiikan tutkija.  Toinen jalkani on ikään kuin hiukkasfysiikan puolella ja toinen materiaalifysiikassa. Tutkijana olemisessa on parasta se, että missä tahansa iässä voi siirtyä uuden tutkimusalan pariin.

— TURANDOT-projektissa yhdistämme muun muassa hiukkasfysiikkaa, kvanttifysiikkaa, nanoteknologiaa, fotoniikkaa ja materiaalitiedettä.

—Tavoitteenamme on valmistaa uudenlainen terahertsisäteilyä mittaava laite, jonka toiminta perustuu grafeenin ja transiirtymämetalli-dikalkogenidien (TDMs) ainutlaatuisiin ominaisuuksiin. Mittauslaite on tarkoitettu avaruudessa käytettäviin sovelluksiin, joten sen on kestettävä avaruussäteilyä, Kuzhir kuvailee.

—Erittäin herkkää mittalaitetta voidaan hyödyntää astrobiologiassa, kun avaruudesta etsitään orgaanisia molekyylejä, eli elämän merkkejä universumissa.

Kaksiulotteisen materiaalin, kuten molybdeenisulfaatin, pitäisi teoreettisten laskelmien mukaan kestää hyvin avaruussäteilyä. Käytännössä prototyyppejä päästään testaamaan oikeissa avaruusolosuhteissa Belgian Space Agencyssa, jossa työskentelee entisiä Kuzhirin työtovereita.

—Tulevat prototyypit voivat olla hyvinkin pieniä, enintään kuutiosenttimetrin kokoisia, Kuzhir kuvailee.

—Toisaalta terahertsi- ja mikroaaltosäteilyä voidaan käyttää elävien solujen, kuten neuronien tutkimuksessa. Säteilyn avulla voidaan kontrolloida solujen kasvua ja vuorovaikutusta. Selvitämme parhaillaan tällaisen tutkimuksen aloittamista yliopistomme materiaalitieteen, fotoniikan, neurobiologian ja biolääketieteen kollegoidemme kanssa. Kenties voisimme löytää uusia ratkaisuja esimerkiksi Parkinsonin taudin, Alzheimerin taudin tai epilepsian voittamiseksi.

—Jos kaikki menee tutkimushankkeessamme sujuvasti ja tutkimustulokset ovat hyviä, voimme hakea tänne uutta ERC-projektia. Haluaisin jäädä työskentelemään tänne, sillä pidän ympäristöstä, ihmisistä ja yliopiston ilmapiiristä.

—Haluan myös auttaa tutkimusryhmäni viittä maisteriopiskelijaa eteenpäin tutkijaurillaan. Esimerkiksi tiedejulkaisut auttavat kehittämään omaa osaamista, hän sanoo.

—Ihmiset täällä ovat suoria, mutta hyvin ystävällisiä. Tutkimusympäristössä on helppo toimia, kun tuntee säännöt – kalliin tutkimuslaitteiston käyttämiseen tarvitaan tietenkin myös osaavaa henkilökuntaa. Aion opiskella jatkossa myös suomea ja suomalaista kulttuuria, se on olennainen osa täällä viihtymistä, hän miettii.
 

* * *

  • Polina Kuzhirin saama Marie Curie Individual -rahoitus on UEF:n viides rahoitus Horisontti-rahoituskaudella vuosille 2014-2020.  Tutkijoiden liikkuvuusrahoitus on hyvin kilpailtua, lähes 10 000 hakemuksen joukosta vain noin 14 prosenttia hyväksyttiin tällä hakukierroksella.
     
  • Pääosa rahoituksesta myönnetään nuoremmalle tutkijasukupolvelle, ja rahoitus on siten hyvä vaihe kohti itsenäistä tutkijauraa. Rahoituksen myötä saatu kansainvälinen kokemus auttaa tutkijaa saamaan myöhemmin Akatemian tutkijarahoitusta ja on hyvä ponnahduslauta myös erittäin tavoitellun EU:n ERC (European research Council) -rahoituksen hakemiseen.
     
  • Kaksi UEF:n saamaa rahoitusta on ns. GF (Global Fellowship) -rahoituksia ja kolme EF (European Fellowship) -rahoituksia, joihin Kuzhirin saama rahoituskin kuuluu.

- Hannele Juvaste, tutkimusrahoituksen asiantuntija


Teksti: Marianne Mustonen
Kuva: Varpu Heiskanen