Helsingin yliopiston ja Karsa Oy:n ReMION-yhteishankkeessa saatiin arvokasta tietoa siitä, miten hankalaa on siirtää laboratoriolaitteistoja pitkäaikaisiin ilmakehämittauksiin – ja tämä johti läpimurtoon. Vaikuttavuussäätiön TIA Postdoc -rahoituksen ansiosta hanke pystyi rekrytoimaan riveihinsä huippuosaajan ulkomailta.
Hankkeen nimi: Resolving atmospheric ultrafine particle phase constituents with Karsa electrospray MION (ReMION)
Hankekumppanit: Helsingin yliopiston Ilmakehätieteiden keskus (INAR) & Karsa Oy
Hankkeen vastuullinen tutkija: Mikko Sipilä, Helsingin yliopisto
Vaikuttavuussäätiön myöntämä rahoitus: 172 904 €
Vastikään päättyneessä Helsingin yliopiston johtamassa ReMION-hankkeessa tutkittiin ilmakehän nanohiukkasia. Lisäksi hankkeessa kehitettiin entistä tarkempia mittausmenetelmiä, joilla saadaan selville mistä hiukkaset koostuvat. Yrityskumppanina hankkeessa oli Karsa Oy, jonka kehittämää mittauslaitetta hankkeessa tutkittiin ja kehitettiin.
“Ilmakehän nanohiukkaset ovat merkittäviä, koska ne vaikuttavat ilmanlaatuun, ihmisten terveyteen ja maapallon säteilytasapainoon. Nanohiukkaset päätyvät suoraan ihmisen keuhkoihin, minkä vuoksi on olennaista tietää, mistä ne koostuvat”, kertoo Juha Kangasluoma Helsingin yliopistosta. Kangasluoma on aerosolifysiikan professori, joka on ollut tiiviisti ReMION-hankkeessa koko sen elinkaaren ajan.
Sivupolkujen kautta läpimurtoon
Hankkeen alkuperäinen ajatus oli kehittää niin sanottuun elektrospray-menetelmään perustuva järjestelmä, joka mittaa hiukkasista haihdutettuja höyryjä.
Elektrospray tuottaa korkeasti varattuja pisaroita joiden haihtumisen seurauksena syntyy kemiallisesti hyvin kontrolloitu ionipopulaatio. Nämä ionit tuodaan sähkökentillä samaan virtaukseen hiukkasista haihtuneiden höyryjen kanssa, jolloin ionin ja höyrymolekyylin muodostama klusteri voidaan havaita massaspektrometrilla.
Matkan varrella projektitiimi kuitenkin totesi, että elektrosprayn soveltaminen jatkuviin mittauksiin on haastavampaa kuin alunperin ajateltiin. Lisäksi elektrospayn lisääminen laitteistoon olisi tehnyt laitteistosta entistä monimutkaisemman, joten tiimi alkoi kehitellä vaihtoehtoisia menetelmiä.
“Opimme projektin pohjalta, mikä ei toimi ja saavutimme tämän ansiosta läpimurron. Päätimme testata toisenlaista lähestymistapaa, joka perustuu myrkyttömään kiinteään aineeseen, joka on ihmiselle turvallinen. Ainetta tarvitaan vain milligramma ja järjestelmä toimii vuosia ilman huoltoa”, kertoo Aleksei Shcherbinin, Karsan Chief Product Officer.
“Kyseinen aine sublimoituu röntgensäteiden avustamana, jolloin haluttu kemiallisesti kontrolloitu ionipopulaatio voidaan muodostaa ilman elektrosprayn vaatimaa neste- ja jännitekontrollilaitteistoa”, kuvaa Kangasluoma menetelmän toimintaperiaatetta.
Seuraava vaihe on kalibroida kehitetty mittauslaite niin, että se antaa mahdollisimman tarkkoja tuloksia. Hankkeen teknologia on myös päässyt jo kentälle – INARilla on Irlannissa Atlantin rannalla mittalaite, joka mittaa ilmakehän hiukkasia hyödyntäen hankkeen löydöksiä.
ReMION-hankkeella oli käytännön sovelluksien lisäksi akateemista merkitystä. Tähän mennessä hanke on poikinut artikkelin analyyttisen kemian arvostetuimmassa kansainvälisessä julkaisussa, Analytical Chemistryssa. Toinen artikkeli on samassa lehdessä vertaisarvioitavana.
ReMION on poikinut artikkelien lisäksi laajempaa tieteellistä vaikutusta. Suomen Akatemialla on arvioitavana kaksi hanketta, jotka pohjautuvat ReMION-hankkeen tuloksiin. Lisäksi Kangasluomalla on Euroopan tutkimusneuvostossa yksi ReMIONin tuloksia hyödyntävä hankehakemus arvioitavana.
Työ tarkempien ilmakehän pienhiukkasten mittausmenetelmien kehittämiseksi jatkuu.
Vaikuttavuussäätiön rahoitus mahdollisti huippuosaajan rekrytoinnin hankkeeseen
Vaikuttavuussäätiön TIA-rahoitus oli avainasemassa ReMION-hankkeen onnistumisen kannalta. Rahoituksen avulla hankkeeseen pystyttiin palkkaamaan postdoc-työntekijä, Henning Finkenzeller, ulkomailta. Hän vastasi yhteistyöstä Helsingin yliopiston ja Karsan välillä. Hankkeen päätyttyäkin hän jatkaa työskentelyä sekä Helsingin yliopiston että Karsan kanssa.
“On mahtavaa, että meillä on tällaisia rahoitusohjelmia, jotka sekä auttavat houkuttelemaan nuoria kykyjä Suomeen että lisäävät yritysten ja yliopistojen välistä yhteistyötä. Tällainen rahoitus luo erityisesti kaltaisillemme pienille yrityksille mahdollisuuksia tutkimusyhteistyöhön”, Shcherbinin kertoo.
“Projektitiimimme on kiitollinen säätiölle rahoituksesta. Rahoitus oli täysin ratkaiseva – ilman sitä tätä projektia ei olisi tällaisenaan tehty”, Kangasluoma summaa.
Vaikuttavuussäätiön TIA Postdoc -apurahat ovat haettavissa jälleen keväällä 2026. Lue lisää tulevista apurahahauista.
