Repair of segmental bone defects with fiber-reinforced composite: a study of material development and an animal model on rabbits

The Repair of segmental defects in load-bearing long bones is a challenging task because of the diversity of the load affecting the area; axial, bending, shearing and torsional forces all come together to test the stability/integrity of the bone. The natural biomechanical requirements for bone restorative materials include strength to withstand heavy loads, and adaptivity to conform into a biological environment without disturbing or damaging it. Fiber-reinforced composite (FRC) materials have shown promise, as metals and ceramics have been too rigid, and polymers alone are lacking in strength which is needed for restoration. The versatility of the fiber-reinforced composites also allows tailoring of the composite to meet the multitude of bone properties in the skeleton. The attachment and incorporation of a bone substitute to bone has been advanced by different surface modification methods. Most often this is achieved by the creation of surface texture, which allows bone growth, onto the substitute, creating a mechanical interlocking. Another method is to alter the chemical properties of the surface to create bonding with the bone – for example with a hydroxyapatite (HA) or a bioactive glass (BG) coating. A novel fiber-reinforced composite implant material with a porous surface was developed for bone substitution purposes in load-bearing applications. The material’s biomechanical properties were tailored with unidirectional fiber reinforcement to match the strength of cortical bone. To advance bone growth onto the material, an optimal surface porosity was created by a dissolution process, and an addition of bioactive glass to the material was explored. The effects of dissolution and orientation of the fiber reinforcement were also evaluated for bone-bonding purposes. The Biological response to the implant material was evaluated in a cell culture study to assure the safety of the materials combined. To test the material’s properties in a clinical setting, an animal model was used. A critical-size bone defect in a rabbit’s tibia was used to test the material in a load-bearing application, with short- and long-term follow-up, and a histological evaluation of the incorporation to the host bone. The biomechanical results of the study showed that the material is durable and the tailoring of the properties can be reproduced reliably. The Biological response - ex vivo - to the created surface structure favours the attachment and growth of bone cells, with the additional benefit of bioactive glass appearing on the surface. No toxic reactions to possible agents leaching from the material could be detected in the cell culture study when compared to a nontoxic control material. The mechanical interlocking was enhanced - as expected - with the porosity, whereas the reinforcing fibers protruding from the surface of the implant gave additional strength when tested in a bone-bonding model. Animal experiments verified that the material is capable of withstanding load-bearing conditions in prolonged use without breaking of the material or creating stress shielding effects to the host bone. A Histological examination verified the enhanced incorporation to host bone with an abundance of bone growth onto and over the material. This was achieved with minimal tissue reactions to a foreign body. An FRC implant with surface porosity displays potential in the field of reconstructive surgery, especially regarding large bone defects with high demands on strength and shape retention in load-bearing areas or flat bones such as facial / cranial bones. The benefits of modifying the strength of the material and adjusting the surface properties with fiber reinforcement and bone-bonding additives to meet the requirements of different bone qualities are still to be fully discovered.

Täyteainepitoisuuden ja retentioainesysteemin optimointi

Työssä tutkittiin tarrapaperikoneen pohjapaperin täyteainepitoisuuden nostamisen vaikutusta koneen ajettavuuteen ja paperin ominaisuuksiin. Työn tavoitteena oli löytää ne prosessitekniset keinot, joilla voitaisiin saavuttaa raskaiden pintapapereiden tavoitetuhkatasot. Lisäksi pyrittiin optimoimaan retentioaineiden annokset ja ajotavat korkeilla tuhkatasoilla. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin pinta- ja kolloidikemian perusteita sekä täyteainepitoisuuden vaikutusta paperin ominaisuuksiin ja prosessoitavuuteen. Lisäk-si syvennyttiin märänpään kemiaan selvittämällä mm. kalsiumkarbonaatin vesiliuoskemiaa ja erilaisten retentioaineiden ominaisuuksia ja niiden reaktiomekanismeja. Työn kokeellinen osa koostui kahdesta koeajosta. Ensimmäisessä koeajossa selvitettiin täyteainesaostumien muodostumismekanismeja ja paperikoneen ajettavuutta täyteainepitoisuutta nostettaessa yli raskaiden pintapapereiden tavoitetasojen. Saadut tulokset osoittivat, että märänpään kemiantila pysyi koeajon aikana muuttumattomana eikä mitään saostumien muodostumista havaittu. Täyteainepitoisuudessa päästiin 3 % yli lajikohtaisen tuhkatavoitteen ilman ajettavuusongelmia. Toisessa koeajossa keskityttiin erityisesti märänpään retentioaineiden määrien optimointiin ja paperin laatuominaisuuksiin. Koeajossa täyteainepitoisuutta nostettiin yli tavoitetasojen. Saadut tulokset osoittivat, että täyteainepitoisuuden nostolla ei ollut vaikutusta paperin laatuun tai paperikoneen ajettavuuteen. Massatärkkelyksen avulla pystyttiin korvaamaan kationisen polymeerin retentiovaste ja kompensoimaan täyteainepitoisuuden noston myötä tullut paperin lujuuksien lasku. Koeajoissa ja prosessin seurannassa tuli ilmi myös useita eri tekijöitä, joilla oli vaikutusta retentioon, retentioaineiden tehoon ja prosessin stabiilisuuteen. Tehdyistä yksittäisistä havainnoista on hyötyä pyrittäessä ymmärtämään märänpään prosessin tilaa ja sen vaikutusta paperikoneen ajettavuuteen. Työ saavutti sille asetetut tavoitteet ja sen ansiosta paperikoneen märänpään raaka-aineiden ja kemikaalien syöttösuhteita pystyttiin muuttamaan tavalla, joka vähensi paperinvalmistuksen kustannuksia ilman että paperin laatuominaisuudet huononivat.

Henkilöstön ydinkompetenssien määrittäminen ja mittaaminen uudessa liiketoimintamallissa. Case: Danske Bank

Tämän tutkimuksen tavoitteena on kuvata prosessia, jonka tuloksena henkilöstölle määriteltiin kahdeksan ydinkompetenssia palvelemaan uuden liiketoiminnan arvolupausta. Lisäksi tavoitteena on mitata määriteltyjen ydinkompetenssien nykytaso. Tunnistetusta kompetenssikuilusta johdetaan kehitystoimenpiteitä, joiden avulla henkilöstön osaaminen saatetaan halutulle tasolle. Tutkielman teoreettinen viitekehys kiteytyy liiketoimintamallin arvolupauksen sekä yksilön ydinkompetenssien rajapintaan, jonka taustalla vaikuttavat resurssiperustainen ja tietoperustainen näkemys yrityksestä. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisella tutkimusmenetelmällä. Tutkimus on luonteeltaan tapaustutkimus, jonka aineisto kerättiin haastattelemalla kuutta uuden liiketoimintamallin tiimin jäsentä. Tulosten perusteella yksi olennainen ydinkompetenssi ei tuo kestävää kilpailukykyä imitoitavuutensa vuoksi. Muutoin määritellyt ydinkompetenssit vastasivat pääasiassa liiketoimintamallin arvolupausta ja kolmesta ydinkompetenssista voitiin johtaa kehitystoimenpiteet organisaation käyttöön.

Osakkeiden yhtiöoikeudellinen vaihdannan rajoittaminen ja VC-DCF -arvonmäärityksen käyttömahdollisuudet osakkeenomistajan irtaantuessa kasvuyhtiöstä

Yhtiöoikeus, yhtiöoikeuden reunaehtojen mukainen yhtiöjärjestys ja osakassopimus määrittävät kolme sääntelytasoa osakkeenomistajan irtaantuessa osakeyhtiöstä. Ulkopuolisen pääomasijoittajan liittyminen kohdeyhtiön vähemmistöosakkeenomistajaksi edellyttää monipuolista sopimista ja räätälöityjen määräys- ja sopimuslausekkeiden käyttöä yhtiöjärjestyksessä ja osakassopimuksessa tulevaa etukäteen sovittua irtaantumista varten. Yhtiöoikeudellinen määräystaso yhtiöjärjestyksessä, jota täydennetään osakeyhtiölain tahdonvaltaisella säännöstöllä, luo edellytykset osakkeenomistajien välisen riskienhallinnan toteuttamiseksi osakassopimuksessa. Osakeyhtiölain mukaisilla pakottavilla exit-oikeuksilla ja erikseen määritellyillä irtaantumistavoilla voi olla erilaiset arvonmääritystavat. Erityisen arvonmääritystavan valinta ja sen liittäminen sopimuskokonaisuuteen on syytä tehdä harkitusti niin, että irtaantumistilanteet määritetään tapauskohtaisesti etukäteen. Start-up -vaiheessa tapahtuvan rahoituksen kiertokulkusuunnittelun ja arvonmäärityksen siirryttäessä Venture Capital-arvonmäärityksestä kasvuvaiheen diskontattujen kassavirtojen DCF-arvonmääritysmalliin tulee olla yhteensovitettuja yhtiöoikeudellisesti ja sopimusoikeudellisesti. Erilaisten kauppahintamekanismien vaikutukset lunastushintaan on tunnistettava. Yrityksen rahoituksen eri kehitysvaiheita kuvaavaa yhdistettyä VC-DCF -arvonmääritysmallia on tarpeellista käyttää tietyissä tilanteissa, koska VC-menetelmä ei itse pysty ratkaisemaan kaikkia fundamentaalista tarvetta vaativia arvonmääritysvaiheita. Työssä esitetään erilaiset irtaantumisvaihtoehdot ja tarvittavien DCF-arvonmäärityskomponenttien sisältö ja käyttömahdollisuudet, joilla voidaan pienentää vähemmistöosakkeenomistajan riskiä ja tuottovaatimusta.

Sähköajoneuvojen vaikutukset sähköverkkoon

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan sähköajoneuvojen yleistymisen vaikutuksia Suomen sähköverkkoihin. Työssä käsitellään myös sähköajoneuvojen, sekä hybridi- että täyssähköajoneuvon, toimintaperiaate, akkuteknologiaa ja latausvaihtoehtoja, sekä mahdollisia muita vaihtoehtoja nykyiselle polttonesteajoneuvokannalle. Kirjallisuustutkimuksessa käydään läpi myös mahdolliset sähköajoneuvojen yleistymisskenaariot. Tutkimuksessa käydään läpi yleistymisen vaikutukset sähkön siirtoverkkoon, keskijänniteverkkoon, pienjänniteverkkoon sekä sähköntuotantoon.

Yliopistojen uudistaminen johtamista kehittämällä

Kirjallisuusarvostelu

Sahaparonien paluu

Kirjallisuusarvostelu