Development of 3D super-resolution tomographic STED microscopy and its application to studies on bone resorption

In this doctoral thesis, a tomographic STED microscopy technique for 3D super-resolution imaging was developed and utilized to observebone remodeling processes. To improve upon existing methods, wehave used a tomographic approach using a commercially available stimulated emission depletion (STED) microscope. A certain region of interest (ROI) was observed at two oblique angles: one at a standard inverted configuration from below (bottom view) and another from the side (side view) via a micro-mirror positioned close to the ROI. The two viewing angles were reconstructed into a final tomogram. The technique, named as tomographic STED microscopy, was able to achieve an axial resolution of approximately 70 nm on microtubule structures in a fixed biological specimen. High resolution imaging of osteoclasts (OCs) that are actively resorbing bone was achieved by creating an optically transparent coating on a microscope coverglass that imitates a fractured bone surface. 2D super-resolution STED microscopy on the bone layer showed approximately 60 nm of lateral resolution on a resorption associated organelle allowing these structures to be imaged with super-resolution microscopy for the first time. The developed tomographic STED microscopy technique was further applied to study resorption mechanisms of OCs cultured on the bone coating. The technique revealed actin cytoskeleton with specific structures, comet-tails, some of which were facing upwards and some others were facing downwards. This, in our opinion, indicated that during bone resorption, an involvement of the actin cytoskeleton in vesicular exocytosis and endocytosis is present. The application of tomographic STED microscopy in bone biology demonstrated that 3D super-resolution techniques can provide new insights into biological 3D nano-structures that are beyond the diffraction-limit when the optical constraints of super-resolution imaging are carefully taken into account.

Sosiaali- ja terveysalan työvoimatarpeet ja tarpeisiin vastaaminen Pohjois-Pohjanmaalla

Pohjois-Pohjanmaan työ- ja elinkeinotoimisto (TE-toimisto) ja Taloustutkimus Oy kartoittivat keväällä 2015 Pohjois-Pohjanmaan alueen sosiaali- ja terveysalan työnantajien tulevaisuuden näkymiä sekä rekrytointi- ja osaamistarpeita. Kartoitukseen haastateltiin 531 alueen sosiaali- ja terveysalan työnantajaa. Tämä selvitys on tehty kevään 2015 kartoituksen pohjalta. Vastaavaa selvitystä ei ole Pohjois-Pohjanmaalla aiemmin tehty. Kartoituksen kohderyhmän muodostivat Pohjois-Pohjanmaan maakunnan alueen yritys-, kunta- ja kolmannen sektorin sosiaali- ja terveysalan työnantajat. Kartoitukseen vastasivat henkilöt, jotka ovat mukana organisaation rekrytointiprosesseissa. Haastatelluista työnantajista noin kolmasosa uskoo henkilökuntansa määrän lisääntyvän seuraavan kolmen vuoden kuluessa. Eniten henkilökunnan määrän kasvua arvioidaan olevan laboratorio-/kuvantamistutkimus- sekä sairaankuljetuspalveluita tarjoavilla organisaatioilla. Haastatteluhetkellä joka kolmannella haastatellulla alueen sosiaali- ja terveysalan työnantajalla oli rekrytointivaikeuksia joihinkin ammatteihin, joita useimmin olivat lastentarhanopettajat, sairaanhoitajat tai lähihoitajat. Vastaajat uskovat, että kolmen vuoden kuluttua edellä mainituista osaajista on edelleen pulaa. Vastanneista työnantajista 70 prosenttia kertoo henkilöstön kehittämiselle olevan tarvetta. Tarve liittyy pääasiassa ammatillisen osaamisen kehittämiseen ja ammatillisen erityisosaamisen kehittämiseen tai täydennyskoulutustarpeeseen. Kun kartoitukseen vastanneilta työnantajilta kysyttiin, millaisia työprosessien muutoksia sosiaali- ja terveysalalla on näkyvissä, useimmin muutoksentekijöinä haastatellut mainitsevat toiminnan digitalisoitumisen, lakimuutokset ja hallituksen suunnitteleman sosiaali- ja terveydenhuollon palvelurakenneuudistuksen (SOTE-uudistuksen). Kartoitukseen vastanneista työnantajista 42 % ilmoittaa olevansa kasvuhakuisia ja yli puolet (52 %) pyrkii säilyttämään nykyisen asemansa. Neljäsosalla vastanneista työnantajista, pois lukien julkisen sektorin työnantajat, on myös suunnitelmia merkittävistä investoinneista lähitulevaisuudessa. Eniten investointisuunnitelmia on Oulunkaaren ja Raahen seutukunnissa. Sata kartoitukseen vastanneista työnantajista toivoi Pohjois-Pohjanmaan TE-toimiston yhteydenottoa. TE-toimisto otti yhteyttä työnantajiin viimeistään lokakuun 2015 loppuun mennessä. Kartoituksen avulla TE-toimisto sai tietoa alueen sosiaali- ja terveysalan työnantajien tilanteesta ja alan työnantajat saivat tietoa TE-toimiston tarjoamista palveluista.

Kotona asuvien 70-vuotiaiden terveyden ja toimintakyvyn kehityssuunnat

Suomalainen väestö ikääntyy. Myös odotettavissa oleva elinikä pitenee. Sosiaali- ja terveyspalveluiden suunnittelemisen kannalta väestön ikääntymiseen liittyvä tärkeä kysymys on, miten terveys ja toimintakyky muuttuvat lisääntyneiden elinvuosien aikana ja uusien sukupolvien ikääntyessä. Tutkimuksen tarkoituksena oli vertailla 1920 ja 1940 syntyneiden kotona asuvien 70-vuotiaiden terveyttä ja toimintakykyä. Vertailun perusteella kuvailtiin kotona asuvien 70-vuotiaiden terveyden ja toimintakyvyn kehityssuuntia 20 vuoden aikana. Tutkimuksen aineisto on kerätty Turun vanhustutkimuksessa, jonka populaatio muodostui kaikista vuosina 1920 (n=1032) ja 1940 (n=960) syntyneistä kotona asuvista turkulaisista, kun he olivat 70-vuotiaita. Aineisto kerättiin kyselyllä, haastatteluilla ja vastaanottokäynneillä. Terveyden kehityssuuntia kuvattiin koetun terveyden, elintapojen (tupakointi, alkoholinkäyttö, BMI) ja toimintaa haittaavien oireiden kautta. Toimintakyvyn kehityssuuntia kuvattiin biopsykososiaalisesta näkökulmasta. Vuonna 1940 syntyneet 70-vuotiaat arvioivat koetun terveytensä ja toimintakykynsä paremmaksi kuin vuonna 1920 syntyneet, mutta vuonna 1920 syntyneillä oli terveellisemmät elintavat. Vuonna 1940 syntyneet käyttivät useammin alkoholia ja olivat useammin ylipainoisia verrattuna 1920 syntyneisiin. Vuonna 1920 syntyneissä raittiiden osuus oli 40 prosenttia, kun vuonna 1940 syntyneissä raittiiden osuus oli enää 17 prosenttia. Muutos oli suurempi naisten kohdalla. Naisten tupakointi oli lisääntynyt (10 %), mutta sen sijaan miehet olivat vähentäneet tupakointia (17 %). Kotona asuvien 70-vuotiaiden elintapojen negatiivinen kehityssuunta on huolestuttava, vaikka koetun terveyden ja toimintakyvyn kehityssuunnat olivat positiivisia. Tuloksien perusteella ikääntyneille suunnattujen palveluiden suunnittelussa tulisi ottaa paremmin huomioon terveellisiin elintapoihin tukeminen ja kokonaisuudessaan terveyden edistäminen. Jatkossa tarvitaan lisää tutkimusta siitä, muuttuvatko terveys ja toimintakyky vielä myöhemmällä iällä.

Terveysneuvontaan osallistuneiden 70-vuotiaiden elämän- laadun muutos vuoden seuranta-aikana

Tutkimuksen tarkoituksena oli kuvata erään suomalaisen kunnan 70-vuotiaiden ikäkohortin koettua elämänlaatua, terveystottumuksia ja toimintakykyä sekä selvittää terveysneuvontaan osallistuneiden 70-vuotiaiden elämänlaadun, terveystottumusten ja toimintakyvyn muutosta vuoden seuranta-aikana. Lisäksi tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää terveystottumusten ja toimintakyvyn muutosten yhteyttä elämänlaadun muutokseen. Tutkimuksen aineisto kerättiin erään suomalaisen kunnan alueen 70 vuotta täyttäneiltä, itsenäisesti kotona asuvilta ikäneuvolapalvelun käyttäjiltä. Aineisto kerättiin ikäneuvolakäynnin yhteydessä kyselylomakkeella, jonka keskeiset kohteet olivat 1) elämänlaatu 2) terveystottumukset ja 3) toimintakyky. Kyselylomakkeen elämänlaatua arvioiva osa muodostui Maailman terveysjärjestö WHO:n elämänlaatumittarista WHOQOL-BREF. Tutkimuksen otos muodostui kolmen vuoden ikäkohortista, johon kuului vuosien 2010, 2011 ja 2012 aikana 70 vuotta täyttäneet kuntalaiset (N=365). Seurantakysely samalla kyselylomakkeella toteutettiin vuoden kuluttua ikäneuvolakäynnistä. Ensimmäisen kyselylomakkeen täytti 297 henkilöä (aineisto n1) ja toisen seurantalomakkeen täytti 224 henkilöä (aineisto n2). Aineisto analysoitiin IBM SPSS Statistics 23.0 -tilasto-ohjelmalla. 70-vuotiaat kokivat yleisen elämänlaatunsa pääasiassa hyväksi tai erittäin hyväksi. Enemmistö oli melko tyytyväinen terveyteensä, koki liikuntakykynsä hyväksi, ja suoriutui hyvin päivittäisistä toiminnoista. Terveystottumuksia tarkasteltaessa terveysneuvontaan osallistuneet 70-vuotiaat liikkuivat säännöllisesti, enemmistö 70-vuotiaista ei tupakoinut, ja alkoholitottumukset olivat kohtuullisella tasolla. 70-vuotiaiden koettu elämänlaatu on WHO:n elämänlaadun ulottuvuuksilla mitattuna korkea, mutta sosiaalinen ulottuvuus koettiin suomalaista ikäryhmää heikommaksi erityisesti miesten keskuudessa. Millään elämänlaadun ulottuvuudella ei tapahtunut muutosta vuoden seuranta-aikana. Heikon elämänlaadun riskiryhmään kuuluvien, terveysneuvontaan osallistuneiden 70-vuotiaiden elämänlaatu oli kohentunut elämänlaadun eri osa-alueilla vuoden seuranta-aikana. Yksinäisyyden tunne oli vähentynyt, tyytyväisyys kykyyn selviytyä päivittäisistä toimista sekä tyytyväisyys terveyteen olivat parantuneet tilastollisesti merkitsevästi. 70-vuotiaiden koettu elämänlaatu, terveystottumukset ja toimintakyky ovat yleisesti hyvällä tasolla. Terveysneuvonta voi edistää itsenäistä kotona asumista elämänlaatua tukevilla keinoilla. Erityisesti riskiryhmät näyttävät hyötyvän terveysneuvonnasta. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää räätälöityjen terveydenhuollon palvelujen kehittämisessä. Tutkimus toimii pohjana jatkotutkimukselle, jonka tavoitteena on kehittää uusia strategioita itsenäiseen kotona asumiseen.

Vuokrataloyhtiö muuttuvassa toimintaympäristössä

Suurin osa Suomen vuokrataloyhtiöistä perustettiin 60- ja 70-luvuilla. Tuolloin oli selkeä kuva asuntojen tarpeesta, sijainneista, koosta ja varustetasosta. Asuntotuotantoon kohdistetut rahoitusmuodot koettiin onnistuneiksi ja toimiviksi. Toimintaympäristön muutokset ovat tänään huomattavasti nopeampia kuin tutkimuksen kohteena olevan yhtiön perustamisen aikaan, yli neljäkymmentä vuotta sitten. Vuokrataloyhtiön on pystyttävä varautumaan yllättäviin muutoksiin ja pyrkiä tunnistamaan muuttuvat elementit. Tämä diplomityö pyrkii selvittämään, mitä vaihtoehtoisia tulevaisuudenkuvia on olemassa. Työ perustuu samalla tulevaisuudentutkimuksen kirjallisuusteoriaan ja sen peruslähtökohtiin. Empiirinen osuus perustuu tutkittavan vuokrataloyhtiön historiaan, nykyisyyteen ja tulevaisuuteen tehtyjen ratkaisujen dokumentteihin. Vuokrataloyhtiön ympäristö on täynnä tunnistettavia ominaisuuksia, verkostoja ja rakenteellisia aukkoja. Ympäristöstä tulee osata poimia ne asiat, joiden perusteella eri skenaario- ja ennakointimenetelmät laaditaan. Ennakointi ei ole ennustamista. Skenaario - ja ennakointimenetelmien hyödyntäminen on avoin prosessi, joka sisältää tutkimuskysymyksiä, lähtökohtia, joita tarkennetaan prosessin edetessä. Vuokrataloyhtiön on osattava hyödyntää nämä menetelmät osana strategian suunnitteluaan, jotta se pärjää myös tulevaisuudessa muuttuvassa toimintaympäristössään.

Factors Affecting Runnability of Press Forming Equipment

The growth of the food packaging industry has raised more interest in bio-based fibre packing. The use of petroleum based packages is unfriendly to the environment while bio-based is a sustainable option for food packing. In this Master Thesis the aim was to discover how the press forming machineries runnability is affected by parameters of the press and how it also affects formability of paperboard trays. Familiarisation of the working operation parameters was done with the KAMA ST 75 flat-bed die cutting machine and the VP3-70 mould press. Some small test runs of moulding trays where done to get acquainted to the adjustment parameters of the machines. Literature study was done on how paperboards physical properties react to the forces applied during press forming. The study of what kind of defects to the paperboard tray might occur during forming process and the causes for these defects. Also how the parameters of the press forming machine affects formability of the tray. Maintenance procedures was done to the press forming machine to enhance the reliably of production process. Tool alignment measurement was done to determine proper alignment. Laboratory test of the physical properties of the test material was done to find any connection to how the test material performs in press forming. An evaluation criterion was made to evaluate the dimensions and defects of the tray. From the test result a conclusion can be drawn on how the parameters of the press forming process affect the paperboard material. Based on the results the adjustment the parameters of moulding machines to the mechanical properties of paperboard it is possible to produce high quality fibre passed trays for the food packaging industry.