Lääketieteellisen fysiikan alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa. Tilaisuutta voi seurata Kuopion kampuksella ja verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöskirjassa tutkittiin kahden spektroskopisen menetelmän, lähi-infrapuna- ja pintakorostetun Raman-spektroskopian soveltuvuutta sylkidiagnostiikan täydentäviksi menetelmiksi. Työssä selvitettiin suusyövälle tyypillisten biomarkkerien fukoosin, proliinin ja siaalihapon havaitsemista spektroskopisilla menetelmillä pieninä konsentraatioina syljestä. Lisäksi työssä kehitettiin lisäävää valmistusta eli 3D-tulostusta hyödyntämällä uusi syljen keräysmenetelmä. Uusi menetelmä luo "tyhjiön" suuonteloon ja stimuloi syljen eritystä ilman mekaanista tai kemiallista ärsytystä.
Aihe on tärkeä, sillä monien suusairauksien ja -syöpien oireet ovat varhaisessa vaiheessa samanlaisia. Tarvitaan menetelmiä, jolla voidaan erotella hyvän- ja pahanlaatuiset löydökset toisistaan varhaisessa vaiheessa. Monesti suusyövät havaitaan myöhään ja diagnoosi vaatii biopsiaa. Syljen keräys ja analysointi pitäisi tuoda rutiininomaiseksi toimenpiteeksi tavallisen hammaslääkärin tai suuhygienistin käynnin yhteyteen.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Lähi-infrapunaspektroskopian avulla voidaan erotella fukoosin ja proliinin erilaisia konsentraatioita toisistaan vedestä ja syljestä, vaikka veden absorptio on spektrissä voimakasta. Pintakorostettu Raman-spektroskopia kykenee erottamaan toisistaan fukoosin, proliinin ja siaalihapon pienet konsentraatiot vedessä ja keinosyljessä, kun mittaukset suoritetaan perinteisillä kulta- ja hopeapinnoilla, sekä vismutti- ja alumiinioksidipinnoilta.
Uusi vakuumistimulointiin perustuva syljen keräysmenetelmä ei muuta syljen koostumusta tai syljen eritysnopeutta verrattuna tavallisiin passiivisella kuolaamisella tai stimuloidulla kuolaamisella kerättyihin sylkiin, kun sylkien Raman-spektrejä vertailtiin toisiinsa. Uusi menetelmä soveltuu myös tupakka- ja nuuskatuotteita käyttävien henkilöiden syljen keräykseen. Uusi menetelmä ei aiheuttanut epämukavuutta keräyksen aikana, eikä suuonteloon syntynyt suukamerakuvauksen perusteella muutoksia keräysmenetelmän takia.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Uutta keräysmenetelmää voidaan hyödyntää esimerkiksi henkilöillä, joilla on todettu xerostomia (kuivasuisuus). Vakuumistimulaatio ei aiheuta limakalvojen ärsytystä kemiallisen stimulaation tapaan. Toisaalta mekaaninen stimulaatio esimerkiksi parafiinipalaa pureskelemalla voi tuntua epämiellyttävältä paaston jälkeen, jolloin vakuumistimulaatio on miellyttävämpi.
Vakuumistimulaatioon tarvittava suukappale on edullinen ja suhteellisen nopea valmistaa 3D-tulostimella, joten sen käyttöönotto ei vaadi valtavia investointeja. Kulta-, hopea-, vismutti- ja alumiinioksidiohutkalvoja voidaan uudelleen käyttää syljen mittauksiin, koska vanhat kuivuneet syljet voi pyyhkiä pois saippuavedellä.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Tärkeimmät mittausmenetelmät ovat lähi-infrapunaspektrometri ja mikroskooppikuvantava Raman-spektrometri. Uudet suukappaleet tehtiin 3D-tulostimella. Aineistona käytettiin keinosylkeä sekä vapaaehtoisilta kerättyjä sylkinäytteitä Brasiliasta ja Suomesta. Tutkimusta on tehty osana Business Finlandin projektia “Novel spectroscopic methods for early detection and screening of oral cancer”. Tutkimuksessa on ollut mukana tutkijoita fysiikan sekä suu- ja hammaslääketieteen aloilta.
FM Miia Hurskaisen sovelletun fysiikan alaan kuuluva väitöskirja Toward novel complementary spectroscopic and additive manufacturing methods in salivary studies tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Kuopion kampuksella. Vastaväittäjänä toimii professori Simo Saarakkala, Oulun yliopisto, ja kustoksena professori Reijo Lappalainen, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on suomi.
Lisätietoja:
Miia Hurskainen, [email protected]
