Olen ensimmäisen vuoden väitöskirjatutkija ja työskentelen professori Markus Linderin tutkimusryhmässä, jossa tutkimme, miten luonnonmateriaalien – kuten hämähäkkien seitin tai merieliöiden tuottamien aineiden – rakennetta ja ominaisuuksia voidaan jäljitellä uusien biomateriaalien kehittämisessä. Tutkimusryhmämme on osa LIBER-huippuyksikköä.
Omassa tutkimuksessani kehitän proteiiniliimaa, joka on johdettu merirokkojen ja simpukoiden DNA:sta. Tavoitteenamme on saada aikaan ekologisesti kestävä materiaali, joka toimii yhtä hyvin kuin luonnossa – tai vielä paremmin. Liima on ainutlaatuista, sillä se toimii sekä kuivissa että kosteissa olosuhteissa ja jopa veden alla.
Useimmat perinteiset liimat vaativat kuivat olosuhteet toimiakseen, mutta merieliöiden liimat ovat poikkeus. Simpukat ja merirokot pystyvät tuottamaan proteiinipohjaista liimaa veden alla ja muun muassa kiinnittymään erittäin tiukasti kiviin ja veneiden pohjiin. Siitä syntyi ajatus kehittää vastaavaa, ympäristöystävällistä liimaa. Olemme kehittäneet materiaalia yhdessä kollegani Jianhui Fengin kanssa. Aihe sai alkunsa jo diplomityöstäni, ja Jianhui toimi myös diplomityöni ohjaajana.
Liimaa on hyvin vaikea kerätä riittäviä määriä suoraan luonnosta. Esimerkiksi simpukoiden tuottamaa liimaa saadaan vain noin gramma kymmenestätuhannesta yksilöstä. Siksi olemme tuottaneet näitä liimoja käyttämällä E. coli -bakteereja. Siirrämme niihin muokattua DNA:ta, joka ohjaa halutun proteiinin tuotantoa. Bakteerit kasvavat nopeasti, ovat edullisia, ja niiden tuotantoprosessi on ympäristöystävällinen. Bakteerituotanto mahdollistaa myös näiden proteiinien muokkausta, jotta ne soveltuisivat paremmin eri käyttötarkoituksiin.
Kehittämäämme liimaa voidaan käyttää laajasti esimerkiksi komposiittimateriaaleissa. Vedenkestävyyden ja bioyhteensopivuuden ansiosta ainetta voidaan käyttää lääkinnällisenä liimana (medical adhesive) ja koralliriuttojen korjaamisessa. Proteiiniliimalla voidaan toivon mukaan tulevaisuudessa parantaa jopa suuria kudosvaurioita – ja pelastaa siten ihmishenkiä.
Tällä hetkellä keskityn erityisesti tutkimaan, miten materiaali toimisi lääkinnällisenä liimana. Yleensä liimoja käytetään iholla, missä kosteutta on vähän, mutta me haluamme tutkia, voisiko tätä liimaa käyttää myös ihmiskehossa. Seuraavaksi haluamme selvittää tarkemmin, mihin käyttötarkoituksiin liimamme soveltuisi parhaiten. Pidemmän aikavälin tavoitteenamme on viedä kehittämämme materiaali tuotekehitykseen ja kaupallistamiseen asti.
Helena Aspelinin tutkimukseen voi tutustua tarkemmin näyttelyssä ”Liimojen tulevaisuus – simpukoiden ja merirokkojen inspiroimana”. Näyttelytiimissä ovat työskennelleet myös väitöskirjatutkija Jianhui Feng sekä professorit Markus Linder ja Barbara Pollini. Tutkimus on mukana Designs for a Cooler Planet -näyttelyssä 5.9.–28.10.2025 Marsiossa Aalto-yliopiston kampuksella, osoitteessa Otakaari 2.
Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 36 (issuu.com) syyskuussa 2025.
Life Inspired Hybrid Materials (LIBER) perustettiin Suomen Akatemian huippuyksikköohjelmaksi 2022-2029.
LIBERin tavoitteena on luoda dynaamisia ja pehmeitä hybridimateriaaleja, jotka pystyvät oppimaan, sopeutumaan tai reagoimaan ympäristöönsä.
Aalto-yliopiston suurin vuosittainen näyttely esittelee poikkitieteellisiä kokeiluja. Tutustu prototyyppeihin ja ratkaisuihin.
