Biokeskus Kuopio on vuonna 2007 perustettu monitieteellinen tutkimus- ja yhteistyöverkosto molekulaarisen lääketieteen, lääkekehityksen ja bioteknologian toimijoiden välille. Biokeskus Kuopion tavoitteena on edistää lääketieteelliseen ja luonnontieteelliseen tutkimukseen liittyvien infrastruktuurien ylläpitämistä, käyttöä ja kehittämistä Itä-Suomen yliopistossa.
Biokeskus Kuopio koostuu noin 20 infrastuktuurista tai tutkimusryhmästä, jotka kuuluvat Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekuntaan sekä luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekuntaan.
Teknologiapalvelut
Biokeskus Kuopio tuottaa teknologiapalveluita osana Biokeskus Suomea seuraavilla alueilla: bioinformatiikka, valo- ja elektronimikroskopia, nisäkkäiden malliorganismit, biologinen kuvantaminen, metabolomiikka, yksisolu-omiikka, kantasolut, rakennebiologia sekä virusperäiset geeninsiirrot. Lisäksi tuotetaan biolääketieteellisen kuvantamisen (erityisesti MRI ja PET) ja geenidiagnostiikanpalveluja.
Bioinformatiikkakeskuksessa tarjoamme data-analytiikan, menetelmäkehityksen sekä tiedonhallinnan asiantuntijapalveluita. Lisäksi ylläpidämme paikallista laskentapalvelininfrastruktuuria sekä koordinoimme eri alojen tutkijoiden välistä yhteistyötä biolaskentaan liittyvissä kysymyksissä. Bioinformatiikkakeskuksen palvelimet soveltuvat raskaaseen tieteelliseen laskentaan, laajojen tutkimusaineistojen hallintaan ja laskentaympäristöjä voidaan myös räätälöidä tarpeen mukaan eri projektien vaatimukset huomioiden.
Luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa SIB Labs -palvelut yhdistää ja markkinoi yliopiston osaamista ja laiteinfrastruktuuria, erikoislaitteita, niihin liittyvää konsultointia ja analyysipalveluita sekä soveltavia tutkimus- tai kehityshankkeita. Näitä palveluita voivat käyttää yliopiston tutkijat ja yhteistyökumppanit (oppilaitokset, tutkimuslaitokset, yritykset).
Erityisosaamisemme aloja ovat (bio)materiaalien tutkimus ja kuvantamisteknologiat. Biolääketieteellisen tutkimukseen tarjoamme mm. kuvantamisen menetelmiä kuten elektronimikroskopia (SEM, TEM, näytteenvalmistus), optinen mikrospektroskopia (FTIR, Raman), röntgentomografia (mikroCT) ja spektriset kuvantamisteknologiat.
Kuvantamisydinpalvelumme tarjoaa käyttöön laitteita, joilla voi kuvata biologisia prosesseja aina kudosnäytteistä yksittäisiin soluihin ja solunsisäisten molekyylien kinetiikkaan. Käytettävissä on perinteisiä valomikroskooppisia metodeja sekä high-throughput-laitteistoja. Tarjoamme myös henkilökohtaista käyttökoulutusta ja tukea sekä fiksoitujen että elävien kudosten ja solujen kuvantamisessa. Tähän kuuluu myös avustaminen kokeen suunnittelussa, näytteenvalmistuksessa, kuvankäsittelyssä ja tulosten analysoimisessa. Asiakkaiden käytettävissä on lisäksi histologian laboratorio palveluineen ja moderneine laitteineen.
- Solu- ja kudoskuvantamisen yksikkö (in English)
Kuopion Biolääketieteellinen kuvantamisyksikkö (Kuopio-BIU) A.I.Virtanen Instituutissa, Itä-Suomen yliopistossa, tarjoaa pienten eläinten in vivo MK-, PET- ja CT-kuvantamispalveluja, sekä mahdollisuuden ex vivo MK-mikroskopiaan. Laitteistokantamme koostuu neljästä korkeakenttä (7-11.7 T) magneetista, PET/MK-laitteistosta (kenttä valittavissa 0.7 T, 3 T tai 7 T), sekä CT-laitteistosta. Autamme kuvantamiskokeiden ja data-analyysin suunnittelussa ja tarvittaessa toteuttamisessa, sekä koulutamme kuvantamislaitteiston käyttöön. Kuopio-BIU on EU-tason tutkimusinfrastuktuuri (ESFRI) osana EuroBioimaging Finnish Biomedical Imaging Nodea.
- Kuopio Biomedical Imaging Unit (englanniksi)
Biomarkkerilaboratorio tarjoaa analyysipalveluita Alzheimerin taudin ja muiden neurologisten sairauksien tutkimukseen ja diagnostiikkaan. Laboratorio palvelee tieteellisiä tutkimusryhmiä, yritysasiakkaita ja terveydenhuoltoa kokemuksella ja ammattitaidolla. Moderni laitekanta mahdollistaa laajan menetelmävalikoiman. Diagnostiikkaa tehdään plasman aivobiomarkkereista sekä selkäydinnesteen Alzheimerin taudin merkkiaineista. Selkäydinnesteen merkkiaineet kuuluvat akkreditoituun pätevyysalueeseen (standardi ISO15189:2022). Laboratorio tekee myös aktiivisesti tieteellistä tutkimusta, johon kuuluu Alzheimerin taudin biomarkkerianalytiikan kehittäminen sekä muiden neurologisten sairauksien biomarkkereihin liittyvät tutkimukset.
Monialainen biomekaniikan tutkimusinfrastruktuuri on erikoistunut biomekaanisten ominaisuuksien tutkimiseen kaikissa mittakaavoissa soluista kokonaisiin kehoihin. Meillä on käytössämme huippuluokan mekaaniset ja tribologiset testausvälineet ja asiantuntemus, ja tarjoamme perusteellisia analyysejä kudoksista ja biomateriaaleista. HUMEA-laboratoriomme on erikoistunut ihmisen liikkeen tallentamiseen ja voiman mittaamiseen. Osaamisemme laskennallisessa biomekaanisessa mallinnuksessa tuki- ja liikuntaelimistön sekä kudosten tasolla antaa meille mahdollisuuden paljastaa biomekaanisen toiminnan monimuotoisuutta ja tarjota arvokasta tietoa sekä ihmisen että eläinten kehon ja kudosten toiminnasta eri mittakaavoissa.
- Human Measurement and Analysis (HUMEA) Lab (englanniksi)
- Material Testing (englanniksi)
In vivo ja ex vivo elektrofysiologia -keskus tarjoaa laitteistoja ja palveluja solujen ja kudosten toiminnallisiin mittauksiin. Keskus tarjoaa palveluja yksittäisten solujen sähköisten ominaisuuksien mittaamiseen patch clamp menetelmällä sekä multielektrodiarray (MEA) mittausmenetelmiä hermoverkkoaktiivisuuden mittaamiseen. Lisäksi keskus tarjoaa palveluja kalsium-kuvantamiselle. Menetelmät soveltuvat soluviljelmille sekä kudosnäytteille.
Tarjoamme myös henkilökohtaista koulutusta, apua ja ohjausta kokeelliseen suunnitteluun, kudosten tai solujen käsittelyyn ja tietojen analysointiin.
- In vitro and ex vivo electrophysiology (englanniksi)
Itä-Suomen Genomikeskus tarjoaa kiinteiden kasvainten, farmakogenomiikan ja monogeenisten sairauksien geenidiagnostista testausta sekä monialaisia korkealaatuisia tutkimuspalveluja. Genomikeskuksen geenidiagnostiikkalaboratorion ammattitaitoinen henkilökunta tekee mm. DNA- ja RNA-sekvensointia (NGS/Sanger), genotyypitystä, geeniekspressiotutkimuksia sekä näihin liittyvää data-analytiikkaa moderneilla laitteistoilla ja tekniikoilla. Genomikeskuksen toimintaa ja palveluja kehitetään jatkuvasti vastaamaan parhaalla mahdollisella tavalla asiakkaiden tarpeita ja toiveita.
Kantasolukeskus on A.I. Virtanen -instituutissa toimiva Biokeskus Kuopion palveluyksikkö. Tarjoamme maksupalveluna asiakkaan kudos- tai solunäytteiden uudelleenohjelmointia kantasoluiksi. Menetelmänä on Sendai-virus-pohjainen teknologia ja ohjelmointi tapahtuu ns. Yamanaka-faktoreilla (OCT4, SOX2, KLF4 ja C-MYC). Kantasolujen tuoton lisäksi voimme auttaa solujen kasvatuksessa ja erilaistuksessa hermo-, glia- ja sydänsoluiksi.
Lääkekemian ja orgaanisen synteesin yksikkö (MCOS) tarjoaa korkeatasoista asiantuntemusta lääkeaineiden suunnitteluun ja kehittämiseen. Yhdistämme tautibiologian, laskennallisen lääkesuunnittelun, lääkekemian ja bioanalytiikan osaamisen uusien lääkeaihioiden löytämiseksi ja niiden optimoimiseksi. Tarjoamme palveluja koko lääkeaine-innovaatioketjussa varhaisesta lääkelöydöstä johtorakenteiden optimointiin ja kliiniseen kehitykseen tähtäävien kohdennettujen lääkeainekandidaattien kehittämiseen. Tavoitteenamme on tuottaa tehokkaita ja turvallisia lääkeaineita, joilla on optimoidut farmakokineettiset ominaisuudet.
Fenotyyppauskeskus tarjoaa tutkimuspalveluja hermoston toiminnan tutkimisessa hiirillä ja rotilla sekä sydänmen ja verenkierron tutkimuksessa hiirillä, rotilla, kaneilla ja sioilla. Tutkimuspalveluihin kuuluu käyttäytymistutkimukset, sähköfysiologiset mittaukset, histopatologiset määritykset ja in vivo kuvantaminen. Tutkimuksissa voidaan käyttää joko asiakkaan tuottamaa tai jonkin BCK:n ryhmän ylläpitämää tautimallia.
- Fenotyyppauskeskus (englanniksi)
LC-MS Metabolomiikkakeskus on Farmasian laitoksella toimiva Biokeskus Kuopion palveluyksikkö, joka on myös osa Suomen Biokeskuksen infrastruktuuriverkostoa. Keskus tarjoaa kromatografiaan ja massaspektrometriaan perustuvaa mittauspalvelua, menetelmien kehitystä ja validointia, mittaustulosten tulkintaa sekä analyyttiseen kemiaan liittyvää asiantuntija- ja koulutuspalveluita. Mittauspalvelut perustuvat uusimpiin tutkimuksiin perustuviin menetelmiin ja sisältävät sekä kohdentamattomia että kohdennettuja menetelmiä. Kohdentamattomat metabolomiikka- ja lipidomiikkamenetelmät hyödyntävät nestekromatografiaa ja korkean erotuskyvyn massaspektrometriaa. Kohdennetut kvantitatiiviset mittausmenetelmät perustuvat kaasu- ja nestekromatografiaan sekä yksikköresoluutio massaspektrometreihin.
- Metabolomiikkakeskus (englanniksi)
Rakennebiologiapalvelu tarjoaa monipuolisia korkean resoluution massaspektrometriapalveluja proteiinianalytiikkaan. Keskeinen osaamisalue on natiivimassaspektrometria, jossa proteiinin massa mitataan biologisesti aktiivisessa laskostuneessa muodossa. Tätä teknologiaa voidaan käyttää esimerkiksi proteiiini-proteiini- ja proteiini-ligandikompleksien mittaamiseen. Määritämme myös proteiinien kolmiulotteisia rakenteita röntgendiffraktiolla (proteiinikristallografia).
Tietokoneavusteinen lääkeainesuunnittelu on kiinteä osa nykyaikaista lääkekehitysprosessia. Ryhmämme hyödyntää näitä menetelmiä niin uusien bioaktiivisten yhdisteiden identifioinnissa kuin myös niiden jatkokehittämisessä. Menetelmiin kuuluvat niin rakennepohjaiset kuin ligandipohjaiset lähestymistavat, kuten telakointi, analogihaut, 3D-QSAR, farmakoforipohjaiset menetelmät, proteiinimallinnus sekä raskas molekyylidynamiikka. Myös potentiaalisten lääkevaikutuskohteiden laadun arvointi on usein käytetty menetelmä erityisesti silloin, kun jonkin uuden projektin aloittamisesta ollaan tekemässä päätöstä. Tämänhetkiset pääkohteet ovat antimikrobiaaliset lääkeaineet, syöpä, silmälääkintä sekä yleisesti menetelmän kehitys.
UEF:n virtaussytometriayksikkö tarjoaa virtaussytometriapalveluita monitieteisen tutkimuksen tueksi. Asiantuntemuksemme kattaa erilaiset virtaussytometrian sovellukset niin yksinkertaisista värjäyksistä monivärjäysvirtaussytometriaan ja immunofenotyypityksen, sekä solujen sortteerauksen. Henkilökuntamme tarjoaa tukea koesuunnitteluun, laitteiden käyttöön, datan analysointiin ja tulosten tulkintaan. Kahdella virtaussytometrillä ja sortterilla varustettu yksikkö tarjoaa asiantuntevaa palvelua luotettavien tutkimustulosten saavuttamiseksi.
A.I. Virtanen -instituutin virusvektorilaboratorio tuottaa laatuvarmennettuja adeno-, lenti-, bakulo- ja AAV-virusvektoreita laboratorio- sekä laajemmassa mittakaavassa. Vieusvektorilaboratoriossa on kaksi GMP-tason ja kolme BSL2/BSL3-tason laboratoriota bioreaktoreineen (10-100 L), inkubaattorit ja laminaarit, vektorien konsentrointilaitteistot, solupankit ja karakterisointiin tarvittavat mittalaitteet.
Virusvektorilaboratorio kuuluu EU:n ESFRI-infrastruktuuriin, ja se on tuottanut kliinisiin faasien I-II eurooppalaisiin monikeskustutkimuksiin GMP-tason vektoreita sekä prekliinisiin tarkoituksiin käytettyjä clinical grade -vektoreita yli sadalle asiakkaalle Suomessa, EU:ssa ja EU:n ulkopuolella viimeisen kymmenen vuoden aikana.
Yhteyshenkilöt
- Johtaja: Seppo Ylä-Herttuala
- Adenovirusvektorit: Johanna Laakkonen
- Lentivirusvektorit: Petri Mäkinen
- AAV-vektorit: Nihay Laham Karam
Yksisolu-genomiikan keskus tarjoaa palveluna yksisolusekvenointikirjastojen tekoa (scRNA/ATAC-Seq) sekä konsultaatiota tutkimuksen suunnittelussa ja datan analyysissa. Palvelumme perustuu Chromium- (10x Genomics) sekä Rhapsody- (BD Biosciences) teknologioihin.
Terveystieteiden tiedekunta koordinoi monitieteistä kokonaisuutta.
Biokeskus Suomi on biokeskusten muodostama biotieteiden ja biolääketieteen tutkimusinfrastruktuuri
Kansainväliset infrastruktuuriverkostot
Toimikaudella 2026-2029 Biokeskus Kuopion ohjausryhmän
- puheenjohtajana toimii Tarja Malm,
- varapuheenjohtajana Marko Lehtonen ja
- sihteerinä Anna Karjalainen.
Biokeskus Kuopion vastuuhenkilöt
- johtaja Tarja Malm,
- varajohtaja Marko Lehtonen,
- koordinaattori Anna Karjalainen.