Teksti Marja Ollakka, kuva Jarkko Etula
Jarkko Etulan väitöstyön tuloksia voi hyödyntää esimerkiksi lääkehoidon kehittämisessä jokaiselle yksilölliseen muotoon.
Jarkko Etula, 33, valmisti ja karakterisoi väitöskirjatyössään uusia monikäyttöisiä hiili- ja metalli-hiili-nanorakenteita sähkökemiallisiin sovelluksiin. Hän käytti työssään fysikaalisia kaasufaasipinnoitusmenetelmiä (Physical Vapor Deposition, PVD), joita on hyödynnetty korkealaatuisten ohutkalvojen valmistuksessa teollisuudessa.
Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?
Kehitin uusia hiili- ja metalli-hiili-komposiittirakenteita anturimateriaaleiksi hermovälittäjäaineiden ja lääkeaineiden, kuten opioidien, sähkökemialliseen in vitro -havaitsemiseen. Näin mahdollistettaisiin helppo, reaaliaikainen ja edullinen lääkehoidon yksilöllistäminen farmakogeneettisen profiilin mukaan esimerkiksi vierimittauksena (Point of Care, POC).
Yksittäisten analyyttien eli lääkeaineiden tai biomolekyylien selektiivinen havaitseminen monimutkaisissa biologisissa matriiseissa, kuten veressä, on haastavaa. Syy tähän on usein elektrodin passivoituminen ja interferenttien, kuten antioksidanttien, ensisijainen hapettuminen. Ratkaisuna on esimerkiksi rauta-hiili-komposiittiohutkalvon ominaisuuksien räätälöinti, joka mahdollistaa morfiinin ja antioksidantti askorbiinihapon spesifin sähkökemiallisen havaitsemisen.
Väitöstyössäni huomasin, että pienikin raudan tai esimerkiksi typen lisäys inerttiin sp3-rikkaaseen hiilimatriisin muuttaa materiaalin sähkökemiallisia ominaisuuksia merkittävästi. Tämä sama ilmiö havaittiin myös Canatu Oy:n hiilinanoputkissa, joiden sähkökemiallista profiilia ja suorituskykyä voidaan säätää kontrolloimalla haluttujen epäpuhtauksien määrää.
Miten tuloksiasi voi soveltaa?
Laajan muokattavuutensa takia metalli-hiili-anturimateriaalit soveltuvat erinomaisesti lääke- ja hermovälittäjäaineiden spesifiseen havaitsemiseen, koska jokainen analyytti vaatii todennäköisesti omanlaisen elektrodimateriaalin. Canatu panostaa tällä hetkellä voimakkaasti antureiden jatkokehitykseen ja kaupallistamiseen.
Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?
Jälkikäteen ajatellen väitöskirjatyö kasvatti merkittävästi projektityöskentelyn, kommunikoinnin ja itseni johtamisen taitoja. Tieteellisten ja teknisten ongelmien ratkaisemisessa on ollut tärkeää kehittyä itsenäisessä kriittisessä ajattelussa sekä taito kyseenalaistaa omia tuloksia ja päätelmiä. Nämä taidot ovat mielestäni hyvin tärkeitä korkean teknologian teollisuuden aloilla, joissa usein pyritään ratkomaan vähintään yhtä haastavia tieteellisteknisiä kysymyksiä kuin yliopistoissakin.
”Koska väitöskirja on nyt valmis, ehkä löydän taas uudelleen aikaa saksofonin soittamiseen.”
Mitä teet urallasi seuraavaksi?
Työskentelen nykyään Canatu Oy:ssä hiilinanomateriaalien parissa muun muassa puolijohdeteollisuuden sovellusten kehityksessä ja tuotteistamisessa.
Aloitin täysipäiväisen työskentelyn täällä jo kolme vuotta sitten, koska mielenkiintoiset tehtävät veivät mukanaan. Siksi väitöskirjanikin valmistuminen kesti hieman pidempään, mutta lopulta sain sen viimeisteltyä vuoden 2023 aikana.
Mikä toimii parhaiten työsi vastavoimana – miten tyhjennät pääsi tutkimuksesta?
Nautin maantiepyöräilystä, avovesiuinnista, hiihdosta ja laskettelusta. Pyrin myös pyöräilemään töihin joka päivä, jos vain keli sallii. Koska väitöskirja on nyt valmis, ehkä löydän taas uudelleen aikaa saksofonin soittamiseen.
Jarkko Etulan väitöskirja Exploring the envelope of physical vapor deposition: Nano- and microstructured films for electrochemical applications tarkistettiin 8.12.2023 Aalto-yliopistossa. Vastaväittäjänä toimi professori Kostas Sarakinos Helsingin yliopistosta ja kustoksena professori Tomi Laurila Aalto-yliopistosta.
Lue lisää:
Jarkko Etulan väitöskirja
Jarkko Etulan sivu ORCID-tietokannassa (Open Researcher and Contributor ID)
