Külaskäik laborisse: mis on uus teadusharu, mille eest Anne Kahru teenis presidendi teenetemärgi?

Anne Kahru demonstreerimas Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi laborit.

FOTO: Mihkel Maripuu / Postimees

Postimees külastas laborit, milles pani Valgetähe IV klassi teenetemärgi laureaat Anne Kahru aluse uuele teadusele – nanoökotoksikoloogiale.

Üks Eesti tippteadlastest, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi (KBFI) keskkonnatoksikoloogia labori juhataja Anne Kahru sai tunnustusest teada, kui klassiõde helistas ja õnnitles.

«Mõtlesin kohe, et ei tea mis puhul ta nüüd õnnitleb. Kuna mul on suhteliselt varsti ka sünnipäev, oli esimene mõte, et ehk ajas päevad sassi,» naeris Kahru. «Praeguseks on veel nii paljud õnne soovinud, et ma ei ole julgenud Facebooki lahti võttagi. Kui vaatan neid inimesi, kes nimistus minu kõrval on, siis peab tõdema, et ju see on ikka tähtis tunnustus. Ma ei tea küll täpselt otsustusprotsessi, aga väga uhke tunne on ikka.»

Teaduste Akadeemia presidendi Tarmo Soomere sõnul on Kahru puhul silmapaistev see, et ta on üks vähestest Eesti teadlastest, kes on saavutanud auväärse koha maailma tsiteerituma 1% teadlaste seas. Enimtsiteeritus tähendab aga ka mõjukust.

«Nimelt on Kahru terves maailmas uue teadusharu – nanoökotoksikoloogia – üks alusepanijatest ja kogu uurimissuuna eesliini vedajatest,» ütles Soomere.

Nanotoksikoloogia on teadus, mis tegeleb ülipisikeste, peamiselt metallidest koosnevate, nanoosakeste võimalike kahjulike mõjudega erinevatele organismidele ja ka inimestele. Kahru sõnul sai uue uurimissuuna püsti panemine kümmekond aastat tagasi alguse sellest, et enne seda uuriti raskemetallide nagu tsingi ja vase mõju organismidele. «Nanobuumi» pealetulekul viidigi olemasolevad teadmised nanotasemele.

«Ma ei ütleks, et me selle uurimissuuna leiutasime, aga kahtlemata olime üks esimestest. Tollal oli Eesti teaduses raske aeg ning kui meil ei oleks head ideed olnud, oleksime tõenäoselt raskustesse jäänud,» kirjeldab Kahru uue uurimissuuna püsti panemise aja meeleolusid.

Möödunud kümne aastaga on valdkonna mõistmine oluliselt arenenud ning paljud asjad on oluliselt selgemaks saanud.

«Nüüdseks oleme oma ampluaad laiendanud ega kasuta enam ainult nn tavaliste metallide põhiseid nanoosakesi. Neid uurib praeguseks terve maailm ja neid artikleid ei ole mul enam isegi huvitav lugeda – see on meile juba käidud tee. Meil on nüüd käsil haruldaste ja muldmetallide toksikoloogia. Tahame teada, kas mingi asi on mürgine inimesele või mingitele rakutüüpidele või bakteritele,» kirjeldab Kahru täna käimas olevaid uurimisprojekte.

«Kui ei ole mürgised, siis on väga hea. Kui on, siis peame vaatama, kas suudame ehk leida viise nende toksilisuse vähendamiseks. Kui neid ei leia, siis ehk on hoopis mõtet üritada mürgisust tõsta ja niimoodi uusi bakterivastaseid mürke välja arendada.»

Doktorant Elise Joonas ja Anne Kahru labori vetikate «mürgitamise» laua taga. Foto: Mihkel Maripuu / PM

FOTO: MIHKEL MARIPUU/PM/SCANPIX BALTICS

Doktorantidele hea märk

Kokku on Kahru uurimisrühmas praegu 20 inimest, kellest ligi pooled on doktorandid ja pooled juba doktorikraadiga teadurid. Igapäevaseid katseid teevadki nemad. Doktorantidele on siin tehtud teadustöö CV’s nii hea märk, et paljud lähevad edasi järeldoktorantuuri Šveitsi, USAsse või Austraaliasse. Selle kohta annab tunnustust ka seinakell, millel on eraldi märgitud ka ajavahe Adelaide'iga, kus töötavad mitmed Kahru järeldoktorandid.

Pildil on näha toksikoloogilised katsed vetikatega, millele antakse kontrollitud kogustes mürke – olgu selleks siis nanoosakesed, põlevkivituhk või kasvõi aspiriin – ning jälgitakse, millises kontsentratsioonis vetikad enam kasvada ei suuda. Kui muidu kasutatakse katsetes mudelorganismina kuusirbi-kujulisi ainurakseid vetikaid, siis praegu üritatakse oma ampluaad laiendada.

Hetkel käivad katsed hoopis ühe sinivetikaga, keda doktorant Elise Joonas nano-vaskoksiidi, nano-titaanoksiidi ja vasksulfaadiga mürgitada proovib. Uue mitte-standardse katseorganismiga loodavad teadlased oma ampluaad laiendada ja ka ökoloogiliselt asjakohasemaid tulemusi saada.

«Toksikoloog on siis õnnelik, kui tuli välja - kui katseorganismid ära surid,» muheleb Kahru, kuid lisab, et kuna kõik katseorganismid selgrootud ja taimed, on katsed siiski igati humaansed.

Haruldaste muldmetallide nanoosakesed, mille mõju elusorganismidele Kahru uurimismeeskond praegu uurib. Foto: Mihkel Maripuu / PM

FOTO: MIHKEL MARIPUU/PM/SCANPIX BALTICS

Uusim uurimisobjekt

«Siin on meie kõige hilisemad uurimisobjektid haruldaste muldmetallide oksiidid, mille kõigi kristallvõredesse on ühel või teisel määral lisatud ka muid metalle. Kõik nad on silma järgi erinevad ja kui mingi asi on silma järgi erinev, on ta reeglina erinev ka keemiliselt. Näiteks siin on tseerium (element nr 58), praseodüüm (element nr 141). Otsa vaadates ei kujuta küll ette, kui mürgine see võib olla. Praegu kasutatakse neid aga palju tööstuses, kus ei tohi midagi kasutada teadmata, kas ta on mürgine. Meie töö ongi vaadata, kas nad on mürgised, olgu see siis vetikatele, vesikirpudele või teistele organismidele. Pärast saame teha veel ka peenikesed analüüsid juurde, et kas mürgine oli siis konkreetselt tseerium, praserodüüm või hoopis näiteks koobalt.»

Vesikirbud, mille peal teadlased katsetavad erinevate nanoosakeste mõju. Foto: Mihkel Maripuu / PM

FOTO: MIHKEL MARIPUU/PM/SCANPIX BALTICS

Tõelised tööloomad

«Vesikirbud Daphnia magna on tõeline veetoksikoloogia tööloom. Tema puhul on meile väga kasulik see, et ta sööb pimesi sisse kõik erinevad osakesed, mis talle ette satuvad ning pärast näeme me siis, kuidas need talle mõjuvad,» kirjeldab Kahru.

Kõrvaltoa laual on katseplaadid bakterikolooniatega, mille peal on hetkel kahte sorti baktereid – Escherichia coli ja Staphylococcus aureus, millest viimane on eriti ohtlik haiglas levivate infektsioonide tekitaja, kuna saavutab kiiresti resistentsuse kõigile antibiootikumidele. Katsete käigus tehakse kindlaks, millistest nanoosakestest võib olla kasu selliste bakteritega võitelmisel. Näiteks võiks selliste materjalidega katta haiglates enim katsutavad ja seega ka haigusi levitavad pinnad nagu näiteks ukselingid.

Foto: Mihkel Maripuu / PM

FOTO: MIHKEL MARIPUU/PM/SCANPIX BALTICS

Turvaline maailm

Sellel tabelil võib näha hulka erinevaid organisme ja osakesi, millega Kahru ja tema meeskond katseid teinud on. Punane tähistab siin ainete mürgist mõju, roheline selle puudumist.

«Piltlikult saame teha ükskõik millise kemikaaliga selliseid katseid. Võtame aga muudkui Mendelejevi tabelist elemendi, teeme oksiidi ja katsed. Kui aga seda tabelit vaadata, siis tuleb tõdeda, et reeglina on pilt ikkagi hea. Päris mürgised asjad siin tabelis on ikkagi ainult vask, tsink ja hõbe. Ega maailm saagi väga mürgine olla. Kui oleks tõesti kas väga mürgine, väga kõrge pH nagu meie tuhamägedel või väga kõrge temperatuur, siis ei saaks seal ju keegi elada. Mõned üksikud bakterid suudavad, aga see on ka pigem erand,» jääb toksikoloog maailma mürgisuse osas rahulikuks.

Hommikul visandas Anne Kahru doktorandile valmivasse teadusartiklisse tuleva joonise. Ajaks, mil Postimees teda külastab, oli keegi selle kohale üllatuseks joonistanud ka Valgetähe IV klassi teenetemärgi. Foto: Mihkel Maripuu / PM

FOTO: MIHKEL MARIPUU/PM/SCANPIX BALTICS

Populaarne

Tagasi üles