Suomen Akatemialta rahoitusta kiraalisten kultananoklustereiden tutkimiseen
Suomen Akatemia on valinnut rahoitettavaksi 14 tutkimushanketta suurteholaskennan kansainvälisen yhteistyön erityisrahoitushaussa. Tavoitteena on tukea monipuolisen tulevaisuuden laskentaekosysteemien kehittymistä sekä laajentaa siihen liittyvää osaamista.
Rahoitusta myönnettiin Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen hankkeelle nimeltä Biosensoreitakiraalisistakultananoklustereista (CHIRAL-SENSE). Tutkimusryhmää johtaa laskennallisen nanotieteen professori Hannu Häkkinen. Rahoitusta myönnettiin kaudelle 2024-2026 noin 500 000 euroa.
Klusterienkäyttöerittäinherkkinäkemiallisinabiosensoreina
CHIRAL-SENSE-laskentaprojektissa tutkitaan kultananoklusterien toiminnallisuutta biologisia molekyylejä (kuten proteiinit ja yksittäiset aminohapot) tunnistavina ilmaisimina vesiliuoksessa. Tutkimuksen aikana käydään läpi suuri määrä erilaisia klusteri – biomolekyyli -rajapintoja, joiden atomista rakennetta simuloidaan molekyylidynamiikka-menetelmän avulla ja rajapinnan vaikutusta klusterien kiraalisiin optisiin ominaisuuksiin tutkitaan elektronirakenneteoriaa hyväksikäyttäen. Tutkimuksessa testataan myös koneoppimismenetelmien tehokkuutta klusteri – biomolekyyli – vuorovaikutusten ennustamisessa.
Tutkimuksessa pyritään selvittämään, onko klusterin pintaan tarttuvien molekyylien vaikutus kultaklusterin elektronirakenteeseen niin merkittävä, että se aiheuttaa selvästi havaittavia muutoksia klusterin optisessa spektrissä ja kiraalisessa optisessa vasteessa, jolloin mitattavat muutokset mahdollistavat klusterien käytön erittäin herkkinä kemiallisina biosensoreina. Tällaiset sensorit olisivat hyödyllisiä esimerkiksi kiraalisia molekyylejä tuottavien katalyyttien suunnittelussa.
- Tämä projekti mahdollistaa uudenlaisen lähestymistavan, jossa suurteholaskentaa voidaan käyttää suuren datamäärän tehokkaaseen seulomiseen, jonka tuloksena voimme ehdottaa yhteistyökumppaneillemme potentiaalisesti kiinnostavia synteesikohteita, kertoo tutkimusta johtava professori Hannu Häkkinen. CSC myönsi meille jo aiemmin syksyllä hankkeen mahdollistavan “extreme scale” laskentaresurssin LUMI-superkoneeseen, ja nyt pääsemme myös rekrytoimaan hankkeeseen lisää tutkijavoimaa, Häkkinen iloitsee.
Lisätietoa:
