Electrocardiographic parameters of ventricular repolarization : modifiers and the prognostic value

Electric activity of the heart consists of repeated cardiomyocyte depolarizations and repolarizations. Abnormalities in repolarization predispose to ventricular arrhythmias. In body surface electrocardiogram, ventricular repolarization generates the T wave. Several electrocardiographic measures have been developed both for clinical and research purposes to detect repolarization abnormalities. The study aim was to investigate modifiers of ventricular repolarization with the focus on the relationship of the left ventricular mass, antihypertensive drugs, and common gene variants, to electrocardiographic repolarization parameters. The prognostic value of repolarization parameters was also assessed. The study subjects originated from a population of more than 200 middle-aged hypertensive men attending the GENRES hypertension study, and from an epidemiological survey, the Health 2000 Study, including more than 6000 participants. Ventricular repolarization was analysed from digital standard 12-lead resting electrocardiograms with two QT-interval based repolarization parameters (QT interval, T-wave peak to T-wave end interval) and with a set of four T-wave morphology parameters. The results showed that in hypertensive men, a linear change in repolarization parameters is present even in the normal range of left ventricular mass, and that even mild left ventricular hypertrophy is associated with potentially adverse electrocardiographic repolarization changes. In addition, treatments with losartan, bisoprolol, amlodipine, and hydrochlorothiazide have divergent short-term effects on repolarization parameters in hypertensive men. Analyses of the general population sample showed that single nucleotide polymorphisms in KCNH2, KCNE1, and NOS1AP genes are associated with changes in QT-interval based repolarization parameters but not consistently with T-wave morphology parameters. T-wave morphology parameters, but not QT interval or T-wave peak to T-wave end interval, provided independent prognostic information on mortality. The prognostic value was specifically related to cardiovascular mortality. The results indicate that, in hypertension, altered ventricular repolarization is already present in mild left ventricular mass increase, and that commonly used antihypertensive drugs may relatively rapidly and treatment-specifically modify electrocardiographic repolarization parameters. Common variants in cardiac ion channel genes and NOS1AP gene may also modify repolarization-related arrhythmia vulnerability. In the general population, T-wave morphology parameters may be useful in the risk assessment of cardiovascular mortality.

Direct detection of atmospheric particle formation using the Neutral cluster and Air Ion Spectrometer

Aerosol particles play an important role in the Earth s atmosphere and in the climate system: they scatter and absorb solar radiation, facilitate chemical processes, and serve as seeds for cloud formation. Secondary new particle formation (NPF) is a globally important source of these particles. Currently, the mechanisms of particle formation and the vapors participating in this process are, however, not truly understood. In order to fully explain atmospheric NPF and subsequent growth, we need to measure directly the very initial steps of the formation processes. This thesis investigates the possibility to study atmospheric particle formation using a recently developed Neutral cluster and Air Ion Spectrometer (NAIS). First, the NAIS was calibrated and intercompared, and found to be in good agreement with the reference instruments both in the laboratory and in the field. It was concluded that NAIS can be reliably used to measure small atmospheric ions and particles directly at the sizes where NPF begins. Second, several NAIS systems were deployed simultaneously at 12 European measurement sites to quantify the spatial and temporal distribution of particle formation events. The sites represented a variety of geographical and atmospheric conditions. The NPF events were detected using NAIS systems at all of the sites during the year-long measurement period. Various particle formation characteristics, such as formation and growth rates, were used as indicators of the relevant processes and participating compounds in the initial formation. In a case of parallel ion and neutral cluster measurements, we also estimated the relative contribution of ion-induced and neutral nucleation to the total particle formation. At most sites, the particle growth rate increased with the increasing particle size indicating that different condensing vapors are participating in the growth of different-sized particles. The results suggest that, in addition to sulfuric acid, organic vapors contribute to the initial steps of NPF and to the subsequent growth, not just later steps of the particle growth. As a significant new result, we found out that the total particle formation rate varied much more between the different sites than the formation rate of charged particles. The results infer that the ion-induced nucleation has a minor contribution to particle formation in the boundary layer in most of the environments. These results give tools to better quantify the aerosol source provided by secondary NPF in various environments. The particle formation characteristics determined in this thesis can be used in global models to assess NPF s climatic effects.

How the development of condensation particle counters is reforming our view on atmospheric nucleation

Aerosol particles deteriorate air quality, atmospheric visibility and our health. They affect the Earth s climate by absorbing and scattering sunlight, forming clouds, and also via several feed-back mechanisms. The net effect on the radiative balance is negative, i.e. cooling, which means that particles counteract the effect of greenhouse gases. However, particles are one of the poorly known pieces in the climate puzzle. Some of the airborne particles are natural, some anthropogenic; some enter the atmosphere in particle form, while others form by gas-to-particle conversion. Unless the sources and dynamical processes shaping the particle population are quantified, they cannot be incorporated into climate models. The molecular level understanding of new particle formation is still inadequate, mainly due to the lack of suitable measurement techniques to detect the smallest particles and their precursors. This thesis has contributed to our ability to measure newly formed particles. Three new condensation particle counter applications for measuring the concentration of nano-particles were developed. The suitability of the methods for detecting both charged and electrically neutral particles and molecular clusters as small as 1 nm in diameter was thoroughly tested both in laboratory and field conditions. It was shown that condensation particle counting has reached the size scale of individual molecules, and besides measuring the concentration they can be used for getting size information. In addition to atmospheric research, the particle counters could have various applications in other fields, especially in nanotechnology. Using the new instruments, the first continuous time series of neutral sub-3 nm particle concentrations were measured at two field sites, which represent two different kinds of environments: the boreal forest and the Atlantic coastline, both of which are known to be hot-spots for new particle formation. The contribution of ions to the total concentrations in this size range was estimated, and it could be concluded that the fraction of ions was usually minor, especially in boreal forest conditions. Since the ionization rate is connected to the amount of cosmic rays entering the atmosphere, the relative contribution of neutral to charged nucleation mechanisms extends beyond academic interest, and links the research directly to current climate debate.

Non-small cell lung cancer : studies on pathogenesis, tumour targeting and treatment outcomes

Lung cancer accounts for more cancer-related deaths than any other cancer. In Finland, five-year survival ranges from 8% to 13%. The main risk factor for lung cancer is long-term cigarette smoking, but its carcinogenesis requires several other factors. The aim of the present study was to 1) evaluate post-operative quality of life, 2) compare clinical outcomes between minimally invasive and conventional open surgery, 3) evaluate the role of oxidative stress in the carcinogenesis of non-small lung cancer (NSCLC), and 4) to identify and characterise targeted agents for therapeutic and diagnostic use in surgery. For study I, pneumonectomy patients replied to 15D quality of life and baseline dyspnea questionnaires. Study III involved a prospective quality of life assessment using the 15D questionnaire after lobectomy or bi-lobectomy. Study IV was a retrospective comparison of clinical outcomes between 212 patients treated with open thoracotomy and 116 patients who underwent a minimally invasive technique. Study II measured parameters of oxidative metabolism (myeloperoxidase activity, glutathione content and NADPH oxidase activity) and DNA adducts. Study V employed the phage display method and identified a core motif for homing peptides. This method served in cell-binding, cell-localisation, and biodistribution studies. Following both pneumonectomy and lobectomy, NSCLC patients showed significantly decreased long-term quality of life. No significant correlation was noted between post-operative quality of life and pre-operative pulmonary function tests. Women suffered more from increased dyspnea after pneumonectomy which was absent after lobectomy or bi-lobectomy. Patients treated with video-assisted thoracoscopy showed significantly decreased morbidity and shorter periods of hospitalization than did open surgery patients. This improvement was achieved even though the VATS patients were older and suffered more comorbid conditions and poorer pulmonary function. No significant differences in survival were noted between these two groups. An increase in NADPH oxidase activity was noted in tumour samples of both adenocarcinoma and squamous cell carcinoma. This increase was independent from myeloperoxidase activity. Elevated glutathione content was noted in tumour tissue, especially in adenocarcinoma. After panning the clinical tumour samples with the phage display method, an amino acid sequence of ARRPKLD, the Thx, was chosen for further analysis. This method proved selective of tumour tissue in both in vitro and in vivo cell-binding assay, and biodistribution showed tumour accumulation. Because of the significantly reduced quality of life following pneumonectomy, other operative strategies should be implemented as an alternative (e.g. sleeve-lobectomy). To treat this disease, implementation of a minimally invasive surgical technique is safe, and the results showed decreased morbidity and a shorter period of hospitalisation than with thoracotomy. This technique may facilitate operative treatment of elderly patients with comorbid conditions who might otherwise be considered inoperable. Simultaneous exposure to oxidative stress and altered redox states indicates the important role of oxidative stress in the pathogenesis and malignant transformation of NSCLC. The studies showed with great specificity and with favourable biodistribution that Thx peptide is specific to NSCLC tumours. Thx thus shows promise in imaging, targeted therapy, and monitoring of treatment response.

Irradiation effects in graphene and related materials

Nanomaterials with a hexagonally ordered atomic structure, e.g., graphene, carbon and boron nitride nanotubes, and white graphene (a monolayer of hexagonal boron nitride) possess many impressive properties. For example, the mechanical stiffness and strength of these materials are unprecedented. Also, the extraordinary electronic properties of graphene and carbon nanotubes suggest that these materials may serve as building blocks of next generation electronics. However, the properties of pristine materials are not always what is needed in applications, but careful manipulation of their atomic structure, e.g., via particle irradiation can be used to tailor the properties. On the other hand, inadvertently introduced defects can deteriorate the useful properties of these materials in radiation hostile environments, such as outer space. In this thesis, defect production via energetic particle bombardment in the aforementioned materials is investigated. The effects of ion irradiation on multi-walled carbon and boron nitride nanotubes are studied experimentally by first conducting controlled irradiation treatments of the samples using an ion accelerator and subsequently characterizing the induced changes by transmission electron microscopy and Raman spectroscopy. The usefulness of the characterization methods is critically evaluated and a damage grading scale is proposed, based on transmission electron microscopy images. Theoretical predictions are made on defect production in graphene and white graphene under particle bombardment. A stochastic model based on first-principles molecular dynamics simulations is used together with electron irradiation experiments for understanding the formation of peculiar triangular defect structures in white graphene. An extensive set of classical molecular dynamics simulations is conducted, in order to study defect production under ion irradiation in graphene and white graphene. In the experimental studies the response of carbon and boron nitride multi-walled nanotubes to irradiation with a wide range of ion types, energies and fluences is explored. The stabilities of these structures under ion irradiation are investigated, as well as the issue of how the mechanism of energy transfer affects the irradiation-induced damage. An irradiation fluence of 5.5x10^15 ions/cm^2 with 40 keV Ar+ ions is established to be sufficient to amorphize a multi-walled nanotube. In the case of 350 keV He+ ion irradiation, where most of the energy transfer happens through inelastic collisions between the ion and the target electrons, an irradiation fluence of 1.4x10^17 ions/cm^2 heavily damages carbon nanotubes, whereas a larger irradiation fluence of 1.2x10^18 ions/cm^2 leaves a boron nitride nanotube in much better condition, indicating that carbon nanotubes might be more susceptible to damage via electronic excitations than their boron nitride counterparts. An elevated temperature was discovered to considerably reduce the accumulated damage created by energetic ions in both carbon and boron nitride nanotubes, attributed to enhanced defect mobility and efficient recombination at high temperatures. Additionally, cobalt nanorods encapsulated inside multi-walled carbon nanotubes were observed to transform into spherical nanoparticles after ion irradiation at an elevated temperature, which can be explained by the inverse Ostwald ripening effect. The simulation studies on ion irradiation of the hexagonal monolayers yielded quantitative estimates on types and abundances of defects produced within a large range of irradiation parameters. He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Ga ions were considered in the simulations with kinetic energies ranging from 35 eV to 10 MeV, and the role of the angle of incidence of the ions was studied in detail. A stochastic model was developed for utilizing the large amount of data produced by the molecular dynamics simulations. It was discovered that a high degree of selectivity over the types and abundances of defects can be achieved by carefully selecting the irradiation parameters, which can be of great use when precise pattering of graphene or white graphene using focused ion beams is planned.

Plant communities of field margins : the effects of management and environmental factors on species composition and diversity

Agri-environmental schemes have so far resulted in only minor positive implications for the biodiversity of agricultural environments, in contrast to what has been expected. Land-use intensification has decreased landscape heterogeneity and the amount of semi-natural habitats. Field margins are uncultivated areas of permanent vegetation located adjacent to fields. Since the number of these habitats is high, investing in their quality may result in more diverse agricultural landscapes. Field margins can be considered as multifunctional habitats providing agronomic, environmental and wildlife services. This thesis aimed at examining the plant communities of different types of field margin habitats and the factors affecting their species diversity and composition. The importance of edaphic, spatial and management factors was studied on regional, landscape and habitat scales. Vegetation surveys were conducted on regional and landscape scales and a field experiment on cutting management was conducted on a habitat scale. In field margin plant communities, species appeared to be indicators of high or intermediate soil fertility and moist soil conditions. The plant species diversity found was rather low, compared with most species-rich agricultural habitats in Finland, such as dry meadows. Among regions, land-use history, main production line, natural species and human induced distribution, climate and edaphic factors were elements inducing differences in species composition. The lowest regional species diversity of field margins was related to intensive and long-term cereal production. Management by cutting and removal or grazing had a positive effect on plant species diversity. The positive effect of cutting and removal on species richness was also dependent on the adjacent source of colonizing species. Therefore, in species-poor habitats and landscapes, establishment of margins with diverse seed mixtures can be recommended for enhancing the development of species richness. However, seed mixtures should include only native species preferably local origin. Management by cutting once a year for 5 years did not result in a decline in dominance of a harmful weed species, Elymus repens, showing that E. repens probably needs cutting more frequently than once per year. Agri-environmental schemes should include long-term contracts with farmers for the establishment, and management by cutting and removal or grazing, of field margins that are several metres wide. In such schemes, the timing and frequency of management should be planned so as not to harm other taxa, such as the insects and birds that are dependent on these habitats. All accidental herbicide drifts to field margins should be avoided when spraying the cultivated area to minimize the negative effects of sprayings on vegetation. The harmful effects of herbicides can be avoided by organic farming methods.

Fast- and drift-ice communities in the Bothnian Bay and the impact of UVA radiation on the Baltic Sea ice ecology

The aim of this thesis was to study ecology of Baltic Sea ice from two perspectives. In the first two studies, sea-ice ecology from riverine-influenced fast ice to drift ice in the Bothnian Bay was investigated, whereas the last two studies focus on the sensitivity of sea-ice bacteria and algae to UVA examined in situ. The seasonal sea ice cover is one of the main characteristics of the Baltic Sea, and despite the brackish parental water, the ice structure is similar to polar ice with saline brine inclusions, the sea ice habitat. The decreasing seawater salinity from the northern Baltic Sea to the Bothnian Bay translates to decreasing brine volumes along the gradient, governing the size and community structure of the food webs in ice. However, the drift and fast ice in the Bothnian Bay may differ greatly in this sense, as drift ice may have been formed at more southern locations. Rafting and the formation of snow ice are common processes in the ice field of the Bothnian Bay. As evidenced in this thesis, rafting altered the vertical distribution of organisms and snow-ice formation provided habitable space in the better-illuminated, nitrogen-rich surface layer. The divergence between fast and drift ice became apparent at the more advanced stages, and chlorophyte biomass decreased from fast to drift ice, while the opposite held true for protozoan and metazoan biomass. The brine volumes affected the communities somewhat, and a higher percentage of flagellate species was generally linked to lower brine volumes, whereas chain-forming diatoms were mostly concentrated in layers with larger brine volumes. These results add to knowledge of the ecological significance of the ice cover lasting up to 7 months per year in this area. Sea-ice food webs are generally light-limited, but while increasing light irradiances typically enhance the primary production and further, the secondary production in sea ice, any increase in solar radiation also includes an increase in harmful UVA radiation. The Baltic Sea ice microbial communities were clearly sensitive to UVA and the responses were strongly linked to the earlier light history, as well as to the solar irradiances they were exposed to. The increased biomass of chlorophytes and pennate diatoms, when UVA was excluded, indicates that their normally minor contribution to the biomass in the upper layers of sea ice might be partly dictated by UVA. The effects of UVA on bacterial production in Baltic Sea ice mostly followed the responses in algal growth, but occasionally the exposure to UVA even enhanced the bacterial production. The dominant bacterial class, Flavobacteria, seemed to be UVA-tolerant, whereas all the Alpha-, Beta- and Gammaproteobacteria present in the surface layer showed UVA sensitivity. These results indicate that changes in the light field of ice may alter the community structure and affect the functioning of ice food webs, and are of importance when the effects of thinning of the ice cover are assessed.

Eräiden kansalaisjärjestöjen verkkosivut ja osallistamisen muutos 1990-luvulta 2010-luvulle

Tutkimus analysoi kansalaisten ja kansalaisjärjestöjen välistä vuorovaikutusta verkkomedian mahdollisuuksien kautta. Taustalla on ensinnäkin politiikan teorian kautta muodostettu käsitys kansalaisjärjestöjen positiivisista vaikutuksista niin demokratiaan kuin kansalaisten omiin taitoihin. Toiseksi aiemman aihetta käsittelevän empiirisen tutkimuksen, erityisesti Steinin (2009) ja Brudinin (2008) analyysien perusteella kansalaisjärjestöjen verkkosivut on luotu ennen kaikkea yksisuuntaiseen tiedotukseen, eivätkä ne sisällä kaksisuuntaisen vuorovaikutuksen elementtejä. Viimeisenä perusteena tutkimuksen mielekkyydelle toimii esimerkiksi Winnerin (1985) huomio, että teknologialla ja sen käyttöönotolla on aina poliittinen ulottuvuus, minkä voidaan ajatella pätevän myös kansalaisjärjestöjen tilanteessa. Tässä tutkimuksessa olennainen lisä aiempaan tutkimukseen verrattuna on historiallinen tarkastelutapa. Tutkimuksessa tarkastellaan kymmenen kansalaisjärjestön verkkosivujen ja muun verkkopresenssin kehittymistä vuodesta 1996 vuoteen 2011. Tätä kautta on mahdollista tutkia tarkemmin kahta tutkimuskysymystä: 1. Kansalaisjärjestöjen organisaatiollinen kehityksen, erityisesti institutionalisoitumisen ja professionalisoistumisen vaikutukset, vähentävät kansalaisjärjestöjen osallistuvuutta (Kriesi 1996, Tarrow 1998, Blumer 1951). Havaitaanko näitä muutoksia myös verkkopresenssin kautta? 2. Verkkomedia on kokenut voimakkaita muutoksia, erityisesti 2000-luvun alusta lähtien. Eräs näiden muutoksien keskeinen elementti on ollut kaksisuuntaisten viestintämahdollisuuksien kehittyminen ja parantuminen (Majava 2006, Erkkola 2008). Miten kansalaisjärjestöjen verkkoviestinnässä on otettu näitä uusia verkkomedian mahdollisuuksia käyttöön? Kysymyksiä lähestytään laadullisen analyysin kautta tutkimalla verkkosivujen osallistamista, eli sitä onko kaksisuuntainen vuorovaikutus mahdollista vai ei. Osallistumisen mahdollisuuksien kuvaukseen käytetään Chadwickin ja Mayn (2003) viitekehystä, jonka mukaan verkko-osallistuminen voi olla tiedottavaa, konsultoivaa tai keskustelevaa. Tiedottavalle verkko-osallistumiselle ominaispiirteistä on sen yksisuuntainen luonne, kun taas konsultoiva ja keskusteleva osallistuminen ovat kaksisuuntaista viestintää. Konsultoivaan osallistumiseen verrattuna keskustelevalle osallistumiselle ominaista on jaetumpi tietokäsitys ja kansalaisten mukaanotto agendan muotoilussa. Keskeisenä tuloksena voidaan esittää, ettei ensimmäiseen tutkimuskysymykseen tämän kymmenen tapauksen tapaustutkimuksella voida antaa luotettavaa vastausta. Ensinnäkin, eri ikäisten kansalaisjärjestöjen verkkosivujen osallistumisen mahdollisuuksien välillä ei ole selkeitä eroja. Toiseksi, nuorempien kansalaisjärjestöjen kohdalla osallistumisen mahdollisuuksissa ei havaittu merkittävää muutosta tarkastellulla aikavälillä. Toiseen tutkimuskysymykseen taas voidaan vastata, että osallistumisen mahdollisuudet ovat kasvaneet verkkomedian muutosten ansiosta. Käytännössä siirtymä osallistumista paremmin mahdollistaviin mekaniikkoihin, kuten kommentoinnin mahdollistamiseen, tapahtui 2000-luvun lopussa. Siirtymä on kuitenkin kohdistunut suurimmilta osin vain konsultoiviin mekaniikkoihin, eli näennäisestä vuorovaikutteisuudesta huolimatta aloitteen tekemisen monopoli on säilynyt kansalaisjärjestöillä itsellään. Lisäksi on syytä huomioida, etteivät osallistumisen mahdollisuudet sellaisenaan johda vielä aitoon osallistumiseen, eli kansalaisjärjestöjen ja kansalaisten väliseen vuorovaikutukseen.

Välineestä vuorovaikutukseen: Teknologian käyttötapojen kytkökset tuottavuusparadoksiin

Tämän tutkielman alaotsikossa mainittu tuottavuusparadoksi viittaa Robert Solowin esittämään lausuntoon, jonka mukaan tietotekniikan yleistyminen on tuonut mukanaan suurista toiveista huolimatta jopa aikaisempaa hitaampaa tuottavuuden kasvua. Ilmiön mahdolliseksi syyksi on esitetty muun muassa sitä, että uudenlaisten prosessien, rakenteiden tai toimintatapojen syntymiseen vaadittavan sosiaalisen ja inhimillisen pääoman kehittyminen on hidasta. Tämänkaltaisen pääoman rakentumiseen on kulunut vuosia, ennen kuin tietotekniikkainvestoinneilla on alettu saavuttaa merkittävää positiivista tuottavuusvaikutusta. Aiemman kirjallisuuden pohjalta on osoitettavissa, että mikäli työntekijöiden koulutukseen, muutoksiin johtamisessa ja työn organisoinnissa ei panosteta, tietotekniikan käyttöönotto vaikuttaa negatiivisesti tuottavuuden kasvuun. Tutkielman pyrkimys on jäljittää tuottavuusparadoksin yhteyksiä teknologian ja ihmisen vuorovaikutukseen. Kiinnostuksen kohteena ovat erityisesti vanhojen rutiinien, tulkintojen ja normien seurauksena syntyvät, suunnitellusta poikkeavat käyttötavat. Vakiintuneet työtavat elävät sitkeästi myös uuden teknologian käyttöönoton jälkeisissä työprosesseissa ja voivat olla jopa tuhoisia tavoitellun hyödyn kannalta. Carlota Perezin pitkien aaltojen tutkimustraditioon pohjautuen voidaan väittää, että informaatiotekniikan ja televiestinnän aika on vasta saavuttamassa synergiavaihetta, jossa työn organisaatiomuodot ja taloudelliset instituutiot muotoutuvat vastaamaan ja tukemaan uuden tuotannon ja teknologian hyödyntämistä. Teoreettinen kehys rakentuu näiden oletusten mukaisesti, hyödyntäen Wanda Orlikowskin teknologian rakenteistumisteoriaa ja antaen tilaa toiminnan ja rakenteen väliselle vuorovaikutukselle. Työn aineisto koostuu kahdesta case-tutkimuksesta, joille yhteistä on pyrkimys ajanhallintaan teknologian avulla. Ensimmäinen aineistopaketti on peräisin viestintäalan yrityksessä toteutetusta, työvuorojen varausprosessia muuttaneesta tietojärjestelmäuudistuksesta. Toinen aineistoluku pohjautuu Pohjois-Karjalan keskussairaalassa Joensuussa toteutettuun kutsuviestipalvelun kehityshankkeeseen. Kahden käyttöönottotutkimuksen tavoitteena oli dokumentoida kehitysprojektien läpivienti eri näkökulmista ja tuoda näkyville niitä eri vaiheissa esiintyviä ristiriitoja ja jännitteitä, jotka omalta osaltaan vaikuttavat lopputulokseen. Haastatteluaineiston käsittelyllä pyritään havainnollistamaan projektien etenemisen aikana havaittuja ongelmia ja samalla tuomaan tiedon lähteet avoimesti esille. Koko tutkielman läpi kantava ydinajatus on, että normien, tapojen ja muiden sosiaalista elämää määrittävien säännönmukaisuuksien kokonaisuuden liikkeelle sysääminen on usein jopa tärkeämpää kuin varsinaiset teknologiset ominaisuudet. Tietotekniikan aiheuttamat vaikutukset suuntaan tai toiseen ovat suurimmillaan silloin, kun ne muokkaavat sosiaalista todellisuutta radikaalisti. Tähän mennessä tietotekniikkaa on käytetty pääasiassa helpottamaan vanhoja työskentelytapoja, mutta kun teknologiset apuvälineet alkavat olla yhä useamman saavutettavissa ja niiden vaatimat resurssit käyvät halvemmiksi, voivat tietotekniikan tuomat suurimmat muutokset olla vielä edessä. Tutkielman löydökset asettuvat tukemaan väitettä, jonka mukaan tuottavuuden kehityksessä ei-tekniset innovaatiot ovat edellytyksinä teknisten innovaatioiden menestykselle.

Sokeri, kauppa ja kehitys : kehityspoliittinen johdonmukaisuus Euroopan unionin interventiossa Afrikan, Karibian ja Tyynenmeren valtioihin

Tutkielmassa tarkastelen Euroopan unionin (EU) kehityspoliittisen johdonmukaisuuden periaatetta, eli kehitysyhteistyön tavoitteiden huomioonottamista muilla politiikanaloilla. Tutkimuskohteeni on EU:n maatalous- ja kauppapoliittisten toimenpiteiden ja EU:n kehityspolitiikan yhteisvaikutus neljässä Lomén sopimuksen sokeripöytäkirjaan kuuluneessa Afrikan, Karibian ja Tyynenmeren (AKT) valtiossa: Fidzissä, Guyanassa, Malawissa ja Tansaniassa. Sokeripolitiikka avaa politiikkajohdonmukaisuuteen mielenkiintoisen näkökulman, koska siinä yhdistyvät EU:n kauppa- ja maatalouspoliittiset intressit ja koska se on ollut tärkeässä osassa EU:n ja AKT-maiden välisissä suhteissa. Sokeripöytäkirja oli keskeinen osa EU:n etuuskohtelujärjestelmää, joka piti Afrikan, Karibian ja Tyynenmeren valtiot unionin etuoikeutetuimpana kumppanimaaryhmänä. 1990-luvulla alkaneet kehityspolitiikan alueellisten ja sisällöllisten painotusten muutokset johtivat lopulta myös sokeripöytäkirjan purkamiseen. EU:n sokeripolitiikan uudistukset ovat vaikuttaneet tapausmaihin eri tavalla. EU:n aiemmasta sokeripolitiikasta hyötyneet sokeripöytäkirjamaat joutuvat jatkossa avoimeen kilpailuun toistensa ja muiden vähiten kehittyneiden maiden ja AKT-maiden kanssa. Fidzille ja Guyanalle uusi tilanne voi koitua kohtalokkaaksi, mutta Malawille ja Tansanialle markkinoillepääsyn helpottuminen avaa uusia mahdollisuuksia. EU:n sokeripolitiikasta ja kehitysyhteistyöstä muodostuva interventio tapausmaissa osoittaa, että EU on ottanut huomioon sen sokeripolitiikan aiheuttamat vaikutukset kaikissa tapausmaissa. Intervention perusteella kehitysyhteistyön instrumentteja voidaan käyttää kumoamaan muiden EU:ssa vahvempien politiikka-alojen kielteisiä vaikutuksia ja auttamaan kehitysmaita sopeutumaan uusiin olosuhteisiin. Interventio näyttäisi EU:n omaksuneen enemmän tai vähemmän johdonmukaisen lähestymistavan tapausmaita kohtaan. Lähempi tarkastelu kuitenkin osoittaa intervention edustavan johdonmukaisuutta ennemmin kauppapoliittisten tavoitteiden kuin kehitysyhteistyön tavoitteiden näkökulmasta. Päätelmieni mukaan kehityspoliittista johdonmukaisuutta voidaan tulkita osana EU:n laajempia kauppapoliittisia pyrkimyksiä. Määrittelemällä tiettyjä politiikkoja kehityspoliittisen johdonmukaisuuden periaatteen mukaiseksi, EU on voinut hakea oikeutusta pääasiassa vapaakauppaa tukeville aloitteilleen. Tutkielmassa osoitan, kuinka politiikkojen välistä kehitystä tukevaa johdonmukaisuutta voidaan arvioida ottamalla samaan aikaan huomioon sekä kehitysyhteistyön että muiden politiikanalojen vaikutukset yhden intervention osina. Valitsemani näkökulman perusteella kehityspoliittisen johdonmukaisuuden edistämisessä voitaisiin antaa enemmän vastuuta kehitysyhteistyölle ja kehityspolitiikalle.

Ilmastonmuutoksen ääri-ilmiöihin liittyvän riskienhallinnan kustannus–hyötyanalyysi osana julkista päätöksentekoa. IRTORISKI-hankkeen loppuraportti.

IRTORISKI-hankkeessa tutkittiin, miten kustannus–hyötyanalyysin käyttöä ilmastonmuutoksen sopeutumissuunnittelussa voitaisiin helpottaa niin, että sitä pystyttäisiin hyödyntämään kustannustehokkaasti sekä ilmastonmuutokseen liittyvien vaarojen priorisoinnissa että ennaltaehkäisevien toimenpiteiden vertailussa. Tutkimuksessa käytettiin esimerkkitapauksina jokitulvaa ja rankkasateiden aiheuttamaa tulvaa kaupunkiolosuhteissa. Tapahtumapuuanalyysia laajennettiin siten, että siitä käyvät ilmi sekä suorat vahingot että lopulliset makrotaloudelliset vaikutukset. Arviot suorista taloudellisista vahingoista perustuivat aikaisempiin tutkimuksiin, kun taas makrotaloudellisia vaikutuksia simuloitiin yleisen tasapainon mallin avulla. Tapaustutkimusten valinnasta, tapahtumapuun käytöstä, sen laajennusosasta sekä lasketuista makrotaloudellisista vaikutuksista keskusteltiin sidosryhmien edustajien kanssa kolmessa asiantuntijaistunnossa.

Geriatrisen lääkehoidon koulutustarpeet perusterveydenhuollossa - Moniammatillisen täydennyskoulutuksen suunnittelu LOST-alueen kotihoidon henkilöstölle

Sosiaali- ja terveysministeriön 2006 julkaiseman vanhustyön ja geriatrisen lääkehoidon kehittämistä koskevan selvityksen yhtenä tärkeänä huolenaiheena oli iäkkäiden lääkehoidon useat epäkohdat, kuten iäkkäitä hoitavien hoitajien lääkeosaamiseen liittyvät puutteet ja ongelmat. Yksi keino parantaa iäkkäitä hoitavien eri tahojen lääkehoito-osaamista on täydennyskoulutus, johon kaikilla sosiaali- ja terveydenhuollon ammattiryhmillä on oikeus ja velvollisuus. Täydennyskoulutuksella pystytään myös kehittämään organisaatioiden toimintaa ja tuottamaan uusia, parempia palveluita. Tutkimuksessa selvitettiin Lohjan, Siuntion, Inkoon ja Karjalohjan muodostaman sosiaali- ja terveydenhuollon yhteistoiminta-alueen LOSTin kotihoidon yksiköiden iäkkäiden lääkehoitoihin liittyviä koulutustarpeita. Tämän tutkimuksen avulla syvennettiin samalle tutkimusryhmälle tehdyn kyselytutkimuksen tuloksia. Tutkimusaineistona käytettiin LOST-alueen kotihoidon yksiköiden hoitajille (n=150) farmaseutin lopputyönä tehtyä kyselyaineistoa sekä työntekijöille (n=6) ja esimiehille (n=6) tehtyjä erillisiä ryhmäkeskusteluja. Lisäksi näkökulman laajentamiseksi ja moniammatillisuuden korostamiseksi aineistona käytettiin kotihoidon asiakkaita hoitavien lääkärien (n=4) teemahaastatteluja. Kyselyaineistosta analysoitiin erikseen sairaanhoitajien, lähihoitajien ja kodinhoitajien koulutustarpeet. Samat asiat nousivat esille kunkin ammattiryhmän tuloksissa. Tärkeimpinä lääkehoito-osaamiseen liittyvinä teoreettisina koulutettavina asioina kyselystä nousivat esille iäkkäiden farmakokinetiikka ja lääkkeiden käyttöön liittyvät erityispiirteet, lääkkeiden vaikutukset, lääkkeiden haittavaikutukset sekä lääkkeiden yhteisvaikutukset ja yhteensopivuus. Lisäksi teoreettisista taidoista nousi hoitotyön etiikkaan liittyvät tarkkuus ja huolellisuus työssä. Käytännön taidoista tärkeimpinä koulutettavina aiheina kyselystä nousivat asiakkaiden lääkehoidon ja voinnin seuranta, lääkkeiden jakaminen sekä lääkkeiden annosteluun liittyen se, että annostellaan oikeaa lääkettä ja vahvuutta, oikea annos ja oikeaan aikaan sekä oikeat antotavat. Ryhmäkeskusteluista ja lääkärien teemahaastatteluista haettiin syvempää ymmärrystä kyselyn tuloksiin. Yksi tärkeimmistä tämän laadullisen tutkimuksen löydöksistä oli kotihoidon yhteistyöhön liittyvät epäkohdat. Lääkehoitojen toteuttamista ja seurantaa voitaisiin tulosten perusteella parantaa lääkärien ja kotihoidon hoitajien yhteisellä koulutuksella. Tärkeimpiä sairauksia tai oireita, joihin hoitajat toivoisivat yhteisiä toimintakäytäntöjä, ovat diabetes, sydän- ja verisuonisairaudet, kipu, muistisairaudet sekä psyykensairaudet. Lisäksi koulutusaiheiksi tutkimuksesta nousivat iäkkäiden lääkehoidon erityispiirteet, lääkkeiden antoreitit ja lääkemuodot. Kyselyn sekä ryhmäkeskustelujen ja lääkärien teemahaastattelujen tuloksista tehtiin lopuksi synteesi, jonka lopputuloksena LOST-alueen kotihoidon hoitohenkilöstölle sekä kotihoidon lääkäreille koottiin yhteinen tarvelähtöinen täydennyskoulutussuunnitelma. Suunnitelma tehtiin aineistosta nousseiden koulutusaiheiden pohjalta, eikä siihen lisätty aiheita tutkimuksen ulkopuolelta.

T-type calcium channel:from physiological function to therapeutical targeting – Exploring neuronal development

Tämän tutkimuksen tarkoitus oli tutkia T-tyypin kalsiumkanavan toimintaa ja sen mahdollista roolia neuronaalisten kantasolujen migraatiossa. T-tyypin kalsiumkanavan tehtävän kehittyneissä aivoissa tiedetään olevan elektroenkefalografisten oskillaatioiden tuottaminen. Nämä taas ovat eräiden fysiologisten ja patofysiologisten tapahtumien säätelyssä avainasemassa. Tällaisia tapahtumia ovat uni, muisti, oppiminen ja epileptiset poissaolokohtaukset. Näiden lisäksi T-tyypin kalsiumkanavalla on myös periferaalisia vaikutuksia, mutta tämä tutkielma keskittyy sen neuronaalisiin toimintoihin. Tämän matalan jännitteen säätelemän kanavan toiminta neurogeneesin aikana on vähemmän tutkittua ja tunnettua kuin sen vaikutukset kehittyneissä aivoissa. T-tyypin kalsiumkanavan tiedetään edistävän kantasolujen proliferaatiota ja erilaistumista neurogeneesiksen aikana, mutta vaikutukset niiden migraatioon ovat vähemmän tunnetut. Tämä tutkimus näyttää T-tyypin kalsiumkanavan todennäköisesti osallistuvan neuronaaliseen migraatioon hiiren alkion subventrikkeli alueelta eristetyillä kanta- tai progeniittorisoluilla tehdyissä kokeissa. Selektiiviset T-tyypin kalsiumkanavan antagonistit, etosuksimidi, nikkeli ja skorpionitoksiini, kurtoxin hidastivat migraatiota erilaistuvissa progeniittorisoluissa. Tämä tutkimus koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osasta. Tämän tutkimuksen toinen tarkoitus oli esitellä vaihtoehtoinen lähestymistapa invasiiviselle kantasoluterapialle, joka vaatii kantasolujen viljelyä ja siirtämistä ihmiseen. Tämä toinen tapa on endogeenisten kantasolujen eiinvasiivinen stimulointi, jolla ne saadaan migratoitumaan kohdekudokseen, erilaistumaan siellä ja tehtävänsä suoritettuaan lopettamaan jakaantumisen. Non-invasiivinen kantasoluterapia on vasta tiensä alussa, ja tarvitsee farmakologista osaamista kehittyäkseen. Joitain onnistuneita ei-invasiivisia hoitoja on jo tehty selkärangan vaurioiden korjaamisessa. Vastaavanlaisia menetelmiä voitaisiin käyttää myös keskushermoston vaurioiden ja neurodegeneratiivisten sairauksien hoidossa. Näiden menetelmien kehittäminen vaatii endogeenisten kantasoluja inhiboivien ja indusoivien mekanismien tuntemista. Yksi tärkeä kantasolujen erilaistumista stimuloiva tekijä on kalsiumioni. Jänniteherkät kalsiumkanavat osallistuvat kaikkiin neurogeneesiksen eri vaiheisiin. T-tyypin kalsiumkanava, joka ekspressoituu suuressa määrin keskushermoston kehityksen alkuvaiheessa ja vähenee neuronaalisen kehityksen edetessä, saattaa olla oleellisessa asemassa progeniittorisolujen ohjaamisessa.

Fishes of the Darkness : Water colour-regulated competitive interactions in humic lakes

Humic lakes are abundant in the temperate and cold regions of the Boreal Zone. High levels of water colour and strong thermal stratification of humic lakes limit the potential fish habitats and give a special role to the intraspecific and interspecific interactions. Water colour has different effects on species depending on species-specific life-history traits and trophic interactions. Fish species whose success in predation is based on visual cues are more susceptible to suffer in competition. The main aim of the thesis was to demonstrate the effects of water colour on European perch (Perca fluviatilis) in humic lakes. The contribution of water colour to diet, feeding, growth and competitive interactions of fish was studied both in laboratory and in small humic lakes with varying levels of water colour. The main findings of the thesis were that water colour has different effects on species, depending on species-specific life-history traits and trophic interactions. Water colour affected visually-oriented perch feeding and growth negatively, and the prolonged benthic feeding phase of perch resulting from the increased water colour could increase intraspecific competition in perch populations and may result in a partial bottleneck in growth for perch. Moreover, water colour may act as a proximate factor behind the population dependency of sexual growth dimorphism in perch.

Makrodomeeni-inhibiittorit antiviraalisina yhdisteinä

Alfavirukset ovat positiivissäkeisiä RNA-viruksia, jotka kuuluvat Togaviridea –heimoon. Alfaviruksia levittävät Aedes –suvun hyttyset ja niitä esiintyy Etelämanteretta lukuunottamatta kaikilla mantereilla. Alfaviruksia on tähän mennessä löydetty 29 lajia ja ne voidaan jakaa uuden ja vanhan maailman viruksiin niiden maantieteellisen esiintyvyyden ja taudinaiheuttamiskyvyn mukaan. Chikunkunyavirus (CHIKV) on yksi vanhan maailman alfaviruksista, jota esiintyy muun muassa Afrikassa ja Aasiassa. Ilmaston lämmettyä se on leviämässä myös eteläiseen Eurooppaan. Ihmisessä se aiheuttaa muun muassa kuumetta, päänsärkyä, ihottumaa ja niveltulehdusta, joka voi kestää useita vuosia ja ne voivat olla hyvinkin kivuliaita. Pienillä lapsilla chikungunya on todettu aiheuttavan myös neurologisia oireita kuten aivotulehdusta. Alfaviruksen genomi koodaa neljää rakenneproteiinia ja neljää replikaatioproteiinia. Replikaatioproteiineista nsP3 sisältää makrodomeeniosan. Makrodomeeniproteiinit ovat eliökunnassa konservoituneita, mutta makrodomeeniproteiinien tarkkaa merkitystä ei vielä tunneta. Makrodomeenien on osoitettu sitovan ADP-riboosia ja sen johdannaisia ja alfaviruksen nsP3-proteiinin on osoitettu olevan tärkeä osa viruksen replikaatiossa. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia makrodomeeniproteiiniin sitoutuvien yhdisteiden käyttöä antiviraalisena yhdisteinä. Tietokonemallinnuksella valittiin antiviraalitutkimuksiin 45 yhdistettä, joiden oletettiin sitoutuvan makrodomeeniproteiiniin. Kilpailevassa sitoutumiskokeessa viisi yhdistettä esti yli 50 % poly-ADP-riboosia (PAR) sitoutumasta MDO1-makrodomeeniproteiiniin, jolla tietokonemallinnus oli tehty. SFV-makrodomeeniproteiinilla tehdyssä kokeessa vain yksi yhdiste esti yli 50 % poly-ADP-riboosin sitoutumisen. SFV-antiviraalikokeessa seitsemällä yhdisteellä inhibitioprosentti oli yli 50 %. Näillä yhdisteillä ei kuitenkaan ollut merkittävää vaikutusta poly-ADP-riboosin sitoutumisen estossa. CHIKV-replikonikokeessa yli 50 % inhibitioprosentti oli viidellä yhdisteellä. Muiden mahdollisia vaikutusmekanismeja tutkittiin selvittämällä estävätkö yhdisteet virusta pääsemästä solun sisään. Tässä kokeessa tutkituista yhdisteistä lähes kaikilla oli vaikutusta viruksen soluun pääsyn estossa. Yleisesti ottaen kyky estää PAR:n sitoutuminen makrodomeeniproteiineihin ja antiviraaliset vaikutukset eivät korreloineet keskenään tutkittavilla yhdisteillä. Vaikka antiviraalista vaikutusta omaavat yhdisteet eivät osoittaneetkaan makrodomeeni-inhibiitiota, työssä löydettiin potentiaalisia antiviraalisia yhdisteitä joiden käyttö viruksen soluun pääsyn estäjinä antaa aihetta jatkotutkimuksille.