Terveydenhuoltojärjestelmän paineet kasvavat, mutta samaan aikaan uudet teknologiat mahdollistavat harppaukset ennaltaehkäisevässä terveydenhuollossa. VTT kehittää nyt pilottilinjaa fotoniikkaan perustuville diagnostiikkalaitteille, joita voidaan hyödyntää sekä sairaaloissa että kotisairaanhoidossa. EU on myöntänyt hankkeelle 15 miljoonan euron rahoituksen.
Fotoniikka perustuu optiikan ja elektroniikan yhdistämiseen, ja mahdollistaa monia lääketieteen sovelluksia diagnostiikkalaitteista hoitovälineisiin. Sekä fotoniikka itsessään että sen sovellusalat ovat kuitenkin sirpaloituneita, mikä aiheuttaa haasteita niin laitteistojen valmistajille kuin niiden loppukäyttäjille. Lisäksi alan tiukka säännöstely hidastaa uusien ratkaisujen tuomista markkinoille.
– Medphab-pilottilinjan tarkoitus on nopeuttaa fotoniikkaan perustuvien diagnostiikka- ja hoitolaitteiden kaupallistamista ja pienentää tutkimuksen ja kehityksen kustannuksia. Pilottilinja tuo alan laajan erityisosaamisen helposti pk-yritysten ja eurooppalaisen teollisuuden saataville, kertoo hanketta koordinoiva, VTT:n painetun älyn tutkimusprofessori Jussi Hiltunen.
Koetuotannossa kolme sovellusaluetta
Pilottilinja keskittyy kolmeen sovellusalueeseen, joiden avulla voidaan osoittaa ratkaisun toimivuus. Sovellusalueiksi on valittu sairaalaympäristöön suunnatut laitteet, kotisairaanhoidon laitteet sekä kemiallisen diagnostiikan laitteet.
– Sairaalaympäristössä ratkaisut toimivat lääkärien apuna ja antavat heille reaaliaikaista tietoa hoidon etenemisestä sen sijaan, että potilasnäytteet lähetettäisiin laboratorioon, Hiltunen selvittää. – Kotisairaanhoidon laitteilla voidaan puolestaan monitoroida henkilön toipumista leikkauksista sekä sairaskohtauksista ja saada nykyistä kattavampi kuva tilanteesta. Kemiallisessa diagnostiikassa on kyse taudinkuvan tai tulehduksen selvittämisestä sylki- tai virtsanäytteen perusteella.
Kilpailukykyä myös kotimaisille yrityksille
Pilottituotantolinjaa kehitetään konsortiossa, jossa on mukana tutkimuslaitoksia ja yrityksiä eri puolilta Eurooppaa.
– Tutkimuslaitosten roolina on teknologioiden kehittäminen. Yritykset ovat puolestaan lähellä kaupallista tuotantoa ja niiden toimintaa ohjaavat lääketieteen sovellusten standardit, mikä mahdollistaa tuotteiden tuonnin markkinoille. Pilottituotantolinjan tilaukset tehdään keskitetysti ja kanavoidaan parhaalle toteuttajalle.
Konsortiossa on mukana kaksi suomalaisyritystä, joille hanke tuo lisää kilpailukykyä. Polar Oy vastaa tutkittavien ratkaisujen tuotevaatimuksista ja laadunmäärityksestä. ScreenTec Oy:llä on tarvittavat sertifikaatit lääketieteen teknologian valmistamiseen.
– Hankkeen tuloksilla on suuri merkitys uuden sukupolven optiikkaa hyödyntävien puettavien laitteiden kilpailukyvyn kannalta. Yhteistyö antaa yrityksille mahdollisuuden tutustua uusiin valmistusteknologioihin ja pilotoida niitä erittäin pienillä omilla investoinneilla, toteaa Polarin tutkimusjohtaja Jyrki Schroderus.
– Hanke tukee Screentecin tuotanto-osaamiskehitystä useammalle tuoteryhmälle, erityisesti optiikkaan perustuvien mittausjärjestelmien valmistuksessa ja integroinnissa mekaniikkaan. Yhteistyö mahdollistaa uusien tuotanto- ja integraatioprosessien testausta ja validointia asiakastarpeisesti, mikä auttaa kehityksessä selkeästi eteenpäin, kun tarvemäärittely on selkeämpi toimintakyvykkyyden ja toiminnallisuuden osalta, kommentoi Screentecin toimitusjohtaja Antti Tauriainen.
Fotoniikka mahdollistaa monen alan innovaatioita
Fotoniikan merkitys tämän päivän yhteiskunnassa on kasvanut, ja valoon perustuvat teknologiset sovellukset ovat läsnä kaikkialla: esimerkiksi tietoliikenteessä, biolääketieteissä, energia- ja ympäristötekniikassa, valmistustekniikassa ja kuluttajatuotteissa. Suomessa fotoniikan tärkeys on ymmärretty ja Suomen Akatemian fotoniikan lippulaivahanke PREIN edistää alan tutkimusta yli organisaatiorajojen.
PREIN kokoaa yhteen fotoniikan eri osa-alueiden asiantuntijat Suomessa. Hanketta koordinoi Tampereen yliopisto, jonka erityisalaa on kehittyneiden valonlähteiden tutkimus. Aalto-yliopisto keskittyy optisiin materiaaleihin ja rakenteisiin, Itä-Suomen yliopisto valon kontrollointiin.
VTT tekee soveltavaa tutkimusta kaikilla näillä alueilla. Tällä hetkellä VTT mm. kehittää Itä-Suomen yliopiston kanssa ultraherkkiä sensoreita terveyden ja ympäristön mittaamiseen – esimerkiksi diagnostiikkaan sekä epäpuhtauksien tunnistamiseen vedestä. Lisäksi Tampereen yliopiston kanssa tutkitaan laajakaistaisia valonlähteitä, joita käytetään etätunnistukseen teollisuuden autonomisissa kuljetusjärjestelmissä.
Suomen Akatemia tukee myös pilottilinjan kehittämistä kansallisten infrastruktuurihankkeiden kautta. "Printed intelligence infrastructure" PII-projektissa käytteenotettavia laitteita hyödynnetään pilottilinjojen toiminnassa yhdistäen perus- ja sovellettua tutkimusta diagnostiikan alueella. PII-hankkeessa VTT:n lisäksi ovat mukana myös Tampereen ja Oulun yliopistot.
