2009

2009


Juhani Luotola
World record in diagnosis speed
Juhani Luotola
Keksintö lisää terveydenhuollon kustannustehokkuutta ja järkevää ajankäyttöä.
Juhani Luotola.
World record in diagnosis speed

Vuoden 2009 insinöörityöpalkinnon sai teknologiapäällikkö Juhani Luotola Orion Diagnosticasta. Palkinto on tunnustus pitkään jatkuneesta nanotekniikan tutkimus- ja kehitystyöstä. Sen konkreettisena tuloksena on erittäin nopeita analyysimenetelmiä lääketieteen käyttöön.

Eräs tärkeimmistä sovelluksista on QuikRead-järjestelmä, jolla voidaan mitata jopa yhdessä minuutissa tulehdusreaktioissa tärkeän C-reaktiivisen proteiinin (CRP) pitoisuus. Mittaustulos toimii diagnoosin ja hoitopäätöksen tukena arvioitaessa onko potilaalla bakteeri- vai virusinfektio ja tarvitseeko potilas antibioottikuurin vai ei. QuikRead CRP -tulos auttaa siis vähentämään turhia antibioottikuureja ja siten uusien antibiooteille resistenttien bakteerikantojen kehittymistä. CRP:n lisäksi järjestelmällä voidaan todeta myös angiinaa aiheuttava Strep A -bakteeri ja ulosteen piilevä veri sekä mitata virtsan albumiinipitoisuus.

Palkinnon perusteena on testikokonaisuuden kehittäminen, sillä se on edellyttänyt järjestelmässä hyödynnettävien nanopartikkelien synteesien hallintaa, pintakemian vaativaa soveltamista sekä analyysilaitteiden ja tulosten matemaattisen tulkinnan kehittämistä. Juhani Luotola aloitti toimintansa tämän tieteenalan parissa jo 1981.

Tulokset oikeassa valossa

Analyysijärjestelmän toiminta perustuu monodispersiivisiin eli yhdenkokoisiinnanopartikkeleihin, joiden pintaan on kiinnitetty biomolekyylejä, esimerkiksi vasta-aineita. Mikäli tutkittavassa potilasnäytteessä on biomolekyylien tunnistamaa analyyttiä, tapahtuu nanopartikkeleiden keskinäinen sitoutuminen eli aggregaatio. Nanopartikkeleiden optisesti vahvistama signaali voidaan mitata analyysijärjestelmässä fotometrisesti. Edellä mainittu mittausteknologia toimii QuikRead-järjestelmän ytimenä.

Nopea diagnoosi sopii erityisen hyvin sellaisiin terveydenhoitokulttuureihin, joissa lääkärit työskentelevät lähellä potilaita. Tällöin esimerkiksi potilaan välittömästi lääkäriltään saama antibioottimääräys perustuu osaltaan nopeaan ja oikeaan testitulokseen. Näin potilas säästyy myös aikaa vieviltä uusintakäynneiltä sekä mahdollisesti turhilta ’varmuuden vuoksi’ määrätyiltä antibioottikuureilta. Tämä lisää osaltaan myös terveydenhuollon kustannustehokkuutta ja järkevää ajankäyttöä.

Haasteellinen kokonaisuus

Nämä vuosien saatossa syntyneet tekniikat ovat kaikkiaan varsin vaativia tuotannollisesti. Nanometriluokkaa edustavan toiminnallisen partikkelireagenssin toistettava valmistus tuotantomittakaavassa onkin ollut eräs keskeisimpiä haasteita edellä mainitun analyysijärjestelmän kehitystyössä. Nykyisin analyysijärjestelmässä hyödynnettävien partikkelien koko on noin 100 nanometriä, ja tuotantoerien välinen sallittu poikkeama on vain nanometrin luokkaa. Tasalaatuisuus on erittäin tärkeä tekijä, koska kyse on kvantitatiivisista analyyseistä.

Paitsi itse partikkelien synteesi myös niiden pinnoittaminen spesifisillä biomolekyyleillä on vaatinut paljon luovaa työtä ja sitkeyttä. Kehitettyjen reagenssien ja analyysilaitteiden on oltava luotettavia, kompakteja ja kustannuksiltaan edullisia. Eräänä kehitysalueena ovat olleet lisäksi mittausalgoritmit, joiden avulla järjestelmän tuottamasta mittasignaalista saadaan mahdollisimman paljon tietoa lopulliselle nopealle tulokselle.

Kaiken kaikkiaan Orion Diagnostica on toistaiseksi selvinnyt hyvin kilpailijoiden kopioinnilta tai rinnakkaisten tekniikoiden kehittämiseltä. Tämä johtuu osaltaan edellä kuvatun patentoidun analyysijärjestelmän kehityksen ja tuotteistamisen vaativuudesta.

Luotolan kehitystyön tulokset on kaupallistettu osana Orion Diagnostican QuikRead-järjestelmää. Yrityksen 45 miljoonan euron liikevaihdosta noin puolet tulee QuikRead-järjestelmästä ja muista partikkeliteknologiaan perustuvista tuotteista.

Tutustu palkittuihin henkilöihin ja heidän innovaatioihinsa.Jatka valitsemalla vuosi.