Kari Rissanen (kemisti)

Kari Rissanen on tehnyt pitkäaikaisen uran nanotieteen tutkijana. Hän on eräs tieteenalan keskeisiä kehittäjiä Suomessa. Hän oli mukana jo 1990-luvun lopulla Suomen Akatemian ja Tekesin yhteisprojektina toteutetussa ensimmäisessä nanoteknologian tutkimusohjelmassa. Rissanen on olennaisesti vaikuttanut nanotieteen ja nanoteknologian toimintamahdollisuuksien rakentamiseen Suomessa. Hän on esimerkiksi rakentanut nanoteknologiaosaajien verkostoa.

Rissanen oli mukana, kun Suomen ensimmäisen nanotieteeseen keskittyvä poikkitieteellinen tutkimusympäristö, Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskus (Nanoscience Center, NSC), perustettiin. Alan koulutus Jyväskylän yliopistossa aloitettiin 2002.[4] Jorma Virtanen nimitettiin tuolloin ensimmäiseksi nanotieteiden professoriksi.[5]

Kari Rissanen on supramolekulaarisen kemian pioneeri Suomessa. Hän on tehnyt perustavaa tutkimusta alalla ja hänellä on laajat kansainväliset yhteistyöverkostot. Hän on laatinut tieteellisiä julkaisuja mm. Nobel-palkitun Jean-Marie Lehnin ja professori Fritz Vögtlen kanssa.[6] Professori Rissanen johtaa supramolekyylien tutkimukseen erikoistunutta tutkimusryhmää, joka on vuosien myötä kasvanut 20-henkiseksi. Ryhmä on julkaissut yli 450 tieteellistä artikkelia ja sen piiristä on väitellyt 22 tohtoria.[7] Rissasen ryhmässä aloitti uransa mm. nykyään Jyväskylän yliopistossa orgaanisen kemian professorina vaikuttava Maija Nissinen, joka väitteli tohtoriksi 2001.[8]

Professori Rissanen on tehnyt viime vuosina soveltavaa tutkimusta molekyylikemian ja nanotieteen alueella. Rissasen tutkimusryhmä on keskittynyt erityisesti heikkoihin ei-kovalenttisiin eli niin kutsuttuihin supramolekulaarisiin vuorovaikutuksiin.[10] Kyseinen kemian osa-alue tunnetaan supramolekulaarisena kemiana. Jyväskylän yliopisto on tehnyt Rissasen johdolla supramolekyyleihin liittyvää tutkimusta biologian ja kemian laitosten yhteisprojektina. Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää, millaiset ovat heikkojen vuorovaikutusten yleiset toimintaperiaatteet ja miten niitä voitaisiin hyödyntää erilaisissa uusissa nano- ja supramolekyylisovelluksissa.[10]

Rissanen on tutkinut ei-kovalenttisia sidoksia eri olomuodoissa: kiinteässä tilassa, erilaisissa liuoksissa ja kaasufaasissa.[9] Tutkimuksen alla ovat erityisesti olleet vety- ja halogeenisidokset sekä siirtymämetallien koordinaatiokemia.[9] Rissasen tavoitteena on valmistaa uusia kapselimaisia supramolekyylejä metallikoordinaatiolla tai halogeenisidoksilla.[9] Halogeenisidosten tutkimus on vielä melko uusi tutkimusala ja Rissasella onkin ollut merkittävä rooli alan sovelluksien kehittäjänä.[9] Halogeenisidosratkaisuissa pyritään valmistamaan uusia orgaanisia kaksi- tai kolmedimensionaalisia verkkoja.[9]

Rissasen ryhmä on tehnyt useita kansainvälisesti tunnustettuja löydöksiä. Tutkimusryhmä kehitti mm. molekyylitetraedrin, joka kykenee sulkemaan sisäänsä vaarallista ja erittäin helposti syttyvää valkoista fosforia.[10] Molekyylibiologiaan liittyviä sovelluksia ovat niin kutsuttu dendrimeerisomi-tutkimus ja ryhmän kehittämä niin sanottu viisinkertainen solmu (=monimutkaisin ei-DNA-solmu).[10]

Rissanen on soveltanut orgaanisten molekyylien tutkimuksessa kristallografiaa. Hän on tehnyt menetelmään liittyvää perustutkimusta vuodesta 1990 lähtien. Hänen tutkimusryhmänsä on sittemmin kehittänyt alalle erityisen uuden menetelmän (kiteetön kristallografia).[10]

Kari Rissasen johtama tutkimusryhmä (tutkijatohtorit Sandip Bhownik ja Biswa Nath Gosh Jyväskylän yliopiston kemian laitokselta sekä dosentti Varpu Marjomäki biologian laitokselta) on kehittänyt erityisen sensorimolekyylin, joka pystyy tunnistamaan erittäin pieniä (nanomolaarisia) pyrofosfaattipitoisuuksia.[11] Menetelmä on paljon tehokkaampi kuin pyrofosfaatin havaitsemiseen aikaisemmin käytetyt menetelmät. Menetelmässä sensorimolekyyli toimii anturin tavoin. Sensorimolekyyli muuttuu voimakkaasti fluoresoivaksi, kun se sitoutuu pyrofosfaattiin ja tällöin se pystytään havaitsemaan kuvantamismenetelmillä (mm. fluoresenssimikroskopian avulla) elävistä soluista.[11] Keksinnön odotetaan muun muassa helpottavan syövän varhaista toteamista.