sovellutuksia Analyyttisen kemian ja bioanalytiikan laboratorio, CEMIS-Oulu FT Pekka Kilpeläinen, 29. helmikuuta 2012



Samankaltaiset tiedostot
Biosensoreiden uudet sovellusalueet teollisuuden mittauksissa

CEMISin ratkaisut metsäbiotalouden on-line mittaustarpeisiin

Liitetaulukko 1/11. Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet KOTIMAINEN MB-JÄTE <1MM SAKSAN MB- JÄTE <1MM POHJAKUONA <10MM

Firan vesilaitos. Laitosanalyysit. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

Määräys STUK SY/1/ (34)

MITTALAITTEIDEN ROOLI HAASTAVIEN KAIVOSYMPÄRISTÖJEN MONITOROINNISSA

17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L

17VV VV 01021

Kiinteiden'materiaalien'magnee-set'ominaisuudet'


FINAS-akkreditoitu testauslaboratorio T 025. SELVITYS ENDOMINES OY:n SIVUKIVINÄYTTEIDEN LIUKOISUUDESTA

HEVOSENLANNAN PIENPOLTTOHANKKEEN TULOKSIA. Erikoistutkija Tuula Pellikka

LEIKKUUNESTEEN JÄTELIUOSTEN KÄSITTELY. Pekka Hyvärinen aluejohtaja

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KUUSAMON KUNNASSA VALTAUSALUEELLA OLLINSUO 1, KAIV.REK. N:O 3693 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA

TURUN JÄTTEENPOLT- TOLAITOS SAVUKAASUJEN RASKASMETALLI- JA DIOKSIINIMITTAUKSET 2013

Tampereen Infra Yhdyskuntatekniikka

ICP-OES JA ICP-MS TEKNIIKAT PIENTEN METALLIPITOISUUKSIEN MÄÄRITYKSESSÄ. Matti Niemelä, Oulun yliopisto, kemian laitos

Huumetestauksen tekniikkaa

Laboratoriopalvelut biolaitosasiakkaille. Biolaitosyhdistys ry Novalab Oy/Vera Martomaa

TUTKIMUSTODISTUS 2012E

Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla

Kajaani Lab hanke loppuseminaari Työpaketti 4: Etäterveys Tutkimuspäällikkö Pekka Kilpeläinen

Säteilyturvakeskuksen määräys turvallisuusluvasta ja valvonnasta vapauttamisesta

VTT:n kaasutustekniikan erikoismittaukset. Sanna Tuomi, Matti Reinikainen , PIKOKAASU-seminaari VTT Technical Research Centre of Finland


Pellettien pienpolton haasteet TUOTEPÄÄLLIKKÖ HEIKKI ORAVAINEN VTT EXPERT SERVICES OY

MARKKU PAVELA Työterveyshuollon el, FM. Harjavallan Suurteollisuuspuiston työterveysasema

KEHÄVALU OY Mattilanmäki 24 TAMPERE

Malmi Orig_ENGLISH Avolouhos Kivilajien kerrosjärjestys S Cu Ni Co Cr Fe Pb Cd Zn As Mn Mo Sb

Materiaalien sähköiset ominaisuudet - tutkimuksen ja kehityksen painopistealueita. Jani Pelto VTT

Biotalous osana kiertotalouden tiekarttaa Mari Pantsar, Sitra. Kansallinen biotalouspaneeli

Kuusakoski Oy:n rengasrouheen kaatopaikkakelpoisuus.

OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINT~ ARKis~x~,tp~~ JXTEAWEEN SOIJATUTK IMUS Kf SRO AIJALA. Sijainti: 1:'lObOOO

Elodean käyttö maanparannusaineena ja kasvitautitorjunnassa

Mittaaminen kaivosvesien hallinnan perustana. Esko Juuso Säätötekniikan laboratorio Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto

CEMIS. K A M K : i s t a S u o m e n t e k e v i n a m m a t t i k o r k e a k o u l u Y h t e i s t y ö s e m i n a a r i

Dibentso-p-dioksiinien ja dibentsofuraanien ekvivalenttikertoimet

MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet

LIUKOISUUDET RAKENTEISSA NOORA LINDROOS, RAMBOLL FINLAND OY

!"## "$! % & $ $ " #$ " '( $&

Miksi ja millaista hulevesikohteiden seurantaa tarvitaan? Uudet hulevesien hallinnan Smart & Clean ratkaisut Kick Off

Liite 1 (1/2) ISO/DIS µg/l

Kemialliset aseet ja verifikaatioanalytiikka

Pvm/Datum/Date Aerobiset mikro-organismit akkr ISO :2013 Myös rohdosvalmisteet ja ravintolisät. Sisäinen menetelmä, OES

Heikki Setälä ja URCA-konsortio

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACKREDITERAT TESTNINGSLABORATORIUM ACCREDITED TESTING LABORATORY

Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä

opetuksessa Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Emmi Jeskanen ja Taina Sirkiä/ MAOL

Seminar Wet chemistry alliance Synthetic chemistry

SEOSMULLAN TUOTESELOSTEEN LAATIMISOHJE

M 19/1823/-75/1/10 Enontekiö, Kilpisjärvi Olavi Auranen Selostus malmitutkimuksista Enontekiön Kilpisjärvellä v. 1974

Atomispektroskopia kaivosteollisuudessa

GEOLTMIALLINEN TULKINTA. Pekka Huhta Jarmo Nikander

Kemiallisten menetelmien validointi ja mittausepävarmuus Leena Saari Kemian ja toksikologian tutkimusyksikkö

Aijalan Cu, Zn, Pb-kaivoksen aiheuttama metallikuormitus vesistöön ja kuormituksen mahdollinen hallinta

TUTKIMUSSELOSTE. Tarkkailu: Talvivaaran prosessin ylijäämävedet 2012 Jakelu: Tarkkailukierros: vko 2. Tutkimuksen lopetus pvm

LIITE 4. Pintavesitarkkailutuloksia

Katsaus hulevesien käsittelymenetelmiin ja niistä saatuihin tuloksiin

GEOLOGAN TUTKIMUSKESKUS giiy-93/2/1 0 KI U Jarmo Nikande r

Esikäsittely, mikroaaltohajotus, kuningasvesi ok Metallit 1. Aromaattiset hiilivedyt ja oksygenaatit, PIMA ok

Ravinnerikkaat viljelykasvit kansanterveyden perustana

TUTKIMUSTODISTUS. Jyväskylän Ympäristölaboratorio. Sivu: 1(1) Päivä: Tilaaja:

ENTINEN ÖLJYVARASTOALUE ÖLJYSATAMANTIE 90, AJOS, KEMI

HORISONTAALIMENETELMIEN KÄYTTÄJÄKOKEMUKSIA UUDET YHTEISET STANDARDIT YMPÄRISTÖANALYTIIKKAAN? 2014/05/13

Kuparin korroosionopeuden mittaaminen kaasufaasissa loppusijoituksen alkuvaiheessa

Ympäristö- ja kaivannaisalan tutkimus CEMISssä

. NTKIW(iKOHTEEN SIJAINTI KARTAN MITTAKAAVA 1 :

Uutta teknologiaa, uusia osaajia ja innovaatioita

BIOGEOKEMIALLISEN HUMUSTUTKIMUSTULOKSEN KORJAUS SUOMUSSALMI AITTOJARVI

CUDA. Moniydinohjelmointi Mikko Honkonen

Neulastutkimus Tampereen Tarastenjärvellä

Standardien merkitys jätelainsäädännössä

Tutkimustodistus AR-18-RZ Sivu 1/5 Päivämäärä

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KITTILÄN KUNNASSA VALTAUSALUEELLA JALKAJOKI 1, KAIV. REK. N:o 2813 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA

Farmaseuttisen kemian oppiaine

Mittausten rooli vesienkäsittelyprosesseissa. Kaj Jansson Kemira Oyj, Oulun Tutkimuskeskus

KRIITTISTEN RAAKA-AINEIDEN SELEKTIIVINEN TALTEENOTTO SE-ROMUSTA

Analyysi Menetelmä Yksikkö Verkostovesi Pattasten koulu. * SFS-EN ISO pmy/ml 1 Est. 7,5 Sähkönjohtavuus, 25 C * SFS-EN 10523:2012

Haitalliset aineet jätevesissä - hanke

CEMIS-Oulu research in measurement technology related to mining

Järvenpää Järvenpää Satukallio Järvenpää Haarajoki Uimahalli

Tutkimuskohteen sijainti: Eli järvi 1 :

Arvokkaiden yhdisteiden tuottaminen kasveissa ja kasvisoluviljelmissä

Laatukauran tuotanto ja siitä syntyvän kasvimassan hyötykäyttö termomekaanisen prosessin avulla (Laatukaura)

TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KUUSAMON KUNNASSA VALTAUSALUEELLA SARKANNIEMI 1 KAIV.REK. N:O 4532 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA

Mitä uutta maanäytteistä? Eetu Virtanen / Soilfood Oy Maan viljelyn Järkipäivä II Tuorla

Asiakasnro: KF Reisjärven Vesiosuuskunta Kirkkotie 6 A Reisjärvi Jakelu : Mirka Similä Reisjärven FINLAND

Tutkijaseminaari, Espoo

Sulfidisavien tutkiminen

HAUKILUOMA II ASEMAKAAVA-ALUE NRO 8360

Teollisuusveden ja kaupungin huleveden käsittely bio- ja mineraalisorbenteilla laboratoriomittakaavan tutkimus

d) Klooria valmistetaan hapettamalla vetykloridia kaliumpermanganaatilla. (Syntyy Mn 2+ -ioneja)

CABB Oy polttolaitos. 1. Prosessin toiminta

CEMIS-seminaari 2012

CABB Oy polttolaitoksen toiminta Prosessin toiminta

»Elinkeinoelämän logistiset

LIIAN TAIPUISA MUOVI TAUSTAA

Sade, mm Keskilämpötila, o C sade sade 2016 lämpötila lämpötila 2016

Käsitteet selviksi ja monimutkaisesta kohti yksinkertaista Täydennysrakentaminen onnistuu! Erityisasiantuntija Satu Åkerblom Uudenmaan liitto

Transkriptio:

Biosensoreiden nykyisiä ja tulevia sovellutuksia Analyyttisen kemian ja bioanalytiikan laboratorio, CEMIS-Oulu FT Pekka Kilpeläinen, 29. helmikuuta 2012

Biosensoritutkijan työkalupakkia TYÖELEKTRODI 1.0 Reflection coefficient VASTAELEKTRODI VERTAILUELEKTRODI ODE Sensor surface Ir R= Ii Δ R θ

Biosensorien sovellutusalueet Terveydenhuolto Vieridiagnostiikka (point-of-care) Kotidiagnostiikka Ympäristömittaukset Prosessiteollisuus Turvallisuus- ja puolustusvoimat t Tutkimuslaboratoriot Kaikista sovellutusalueista on nähtävissä, että sensoreita käytetään siellä, missä nopeita mittauksia tarvitaan kenttäolosuhteissa Tutkimuksen suuntia viime vuosina: Miniaturization, microchips Pyrkimys monikäyttöisiin alustoihin Ennakoituja uusia sovellutusalueita ilmakehä ja avaruus, sekä autot/ajoneuvot

Mitä on vielä tutkittava, mihin kehitys vie tulevaisuudessa Monitoimiset sensorit, monikäyttöiset alustat (integrated biosensing platforms) Lab-on-chip sensorit (tutkimusta jo nyt paljon) Langaton tiedonsiirto Puutteita kaupalliseen soveltamiseen: Osalla biomolekyylejä kestävyys sensorissa liian heikko Pitkän aikavälin stabiilisuus voi olla puutteellinen Joissakin tapauksissa vaaditaan liian monimutkaisia esikäsittelyjä Miniaturisaatio vielä teknisesti haasteellista sta Osa sensoreista liian kalliita, varsinkin jos tarkoitus olla kertakäyttöisiä Lisää herkkyyttä joihinkin sovellutuksiin, lyhyempi mittausaika myös Osaa näistäkin ongelmista voidaan poistaa/auttaa sopivilla tulostusratkaisuilla.

Tutkimista myös aivan käytännön ongelmissa Ns. kahvikuppirenkaan dilemma Normaali tilanne Hokkuspokkusta vaan Satu ja Elisa

Sovellutusalueiden kaupallinen arvo Maailmanmarkkinoiden arvo nykyään noin 10 miljardia dollaria Arvoksi 2016 arvioitu 16 miljardia dollaria

Analyyttisen kemian ja bioanalytiikan laboratorio Yksi CEMIS-Oulun kolmesta tutkimusryhmästä, sijaitsee Sotkamossa. Tärkein painopistealue bioanturit ja bioanalytiikka. Biosensoritutkimuksen henkilökunta Uusimmat tulokkaat Maarit Adama, Vesa, Satu, Mika, Adiba, Pekka, Pirkko ja Susanna Maija

Ihmisfysiologiset mittaukset; miksi sylki? Helppo, ei-invasiivinen näytteenotto aiheuttamatta stressiä ja epämiellyttävyyttä. Hyvä korrelaatio veri- ja seeruminäytteisiin. Kiinnostavat yhdisteet Vasta-aine IgA α-amylaasi Indikoi tulehduksia ja immunologisia muutoksia Fysiologinen stressi C-reaktiivinen kii i proteiini i(crp) Tlhdk Tulehduksen biomarkkeri i Kortisoli Laktaatti Insuliini Stressihormoni, stressistä palautuminen ja ylirasitus Anaerobinen metabolia Ravinnon glykeminen indeksivaste ja resistanssi Ensyymeihin pohjautuvat sähkökemialliset sensorit toimineet todella erinomaisesti immunosensoreissa syljen matriksivaikutus teettää enemmän työtä

α-amylaasin y määrittäminen Prussian Blu ue PB (red) O 2 OH - GOD β-d-glucose α-d-glucose Mutarotas se e - PB H2O2 Gluconic (ox) β-d-glucose Acid α-gd Maltotriose (G3) + Maltose (G2) α-d-glucose + β-d-glucose α-amylas se Maltopentose Maltose (G2) + Maltotriose (G3) Reaktioketju määrityksessä

Farmakologisten yhdisteiden määrittäminen SPR gold surface modified with protein-analyte conjugate for antibody capture 0.06 0.05 Δ Intensity Response 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 5e-3 1e-2 1e-1 1e+0 1e+1 1e+2 1e+3 1e+4 1e+5 Substance A pg/ml [Cocaine] pg/ml

Ympäristömittaukset Race-hanke: Nopeat ja kustannustehokkaat menetelmät ympäristölle haitallisten yhdisteiden mittaamiseksi jätevesistä Lisäksi kehitystyötä kaivannaisteollisuuden tarpeisiin Raskasmetallien (Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Co, Mn jne) elektrokemiallisen k lli määrityksen etuja verrattuna muihin tekniikoihin (AAS, ICP): nopeus, herkkyys, selektiivisyys, yksinkertaisuus, edullisuus, online-mittaus, soveltuvuus kenttäkäyttöön. µa 10 Pb Cu 8 6 Curren nt 4 2-0.8-0.6-0.4-0.2 Potential ti Kuparin ja lyijyn määrittäminen samasta näytteestä V Kuparin määrittäminen vesinäytteestä

Teollisuusprosessit Kaivannaisteollisuus oli jo esillä edellisellä kalvolla. Bioenergia / biopolttoaineet Paperiteollisuus Mikrobidiagnostiikka ja mikrobimääritykset yksi laboratorion kiinnostuksen kohteita muutoinkin kuin biosensoritutkimuksessa Aivan kuin mikä tahansa laboratorio Tuotantotilaa olisi

Kehityssuuntia CEMIS-Oulussa Mitä tavoitteena tai olisi hyödyksi: Mahdollisuus tulostaa biotunnistavia pintoja Molekyylimerkityt y polymeerit (Molecularly imprinted polymers) Yhteistyötä vasta-aineiden tuottajien kanssa (Taylor-made antibodies?) Toimiva verkosto tutkimuslaitoksista tai ryhmistä, jotka työskentelevät sellaisten asioiden kanssa, joita biosensoreissa pystytään soveltamaan ja hyödyntämään. Biosensoritutkimus on jo synnynnäisesti poikkitieteellinen ala, ja tyypillisesti sellainen, jolle esim. kansainväliset verkostot ovat hyödyllisiä.

Julkaisuja 2010-2011 Arvinte, A., Sesay, AM. & Virtanen, V. (2011) Carbohydrates electrocatalytic oxidation using CNT-NiCo-oxide modified electrodes. Talanta 84 (1): () 180-186 (analyyttinen kemia 11/73). Arvinte, A., Mahosenaho, M., Pinteala, M., Sesay, AM. & Virtanen, V. (2011) Electrochemical oxidation of p-nitrophenol using graphenemodified electrodes, and a comparison to the performance of MWNTbased electrodes. Microchimica Acta, 174: 337-343 (analyyttinen kemia 24/73). Arvinte, A., Westermann, AC., Sesay, AM. & Virtanen, V. (2010) Electrocatalytic oxidation and determination of insulin at CNT-nickelcobalt-oxide modified electrode. Sensors and Actuators B 150 (2): 756-763 (analyyttinen kemia 13/73). Mahosenaho, M., Caprio, F., Micheli, L., Sesay, AM., Palleschi, G. &Virtanen, V. (2010) A disposable biosensor for the determination of alpha-amylase in human saliva. Microchimica Acta, 170(3/4): 243-249 (analyyttinen kemia 24/73).

Eikä kaikki sitten kuitenkaan ole niin yksinkertaista