The effect of oxygen delignification on fiber properties in kraft pulp production - a review

Fiber damages comprise fiber deformations, characterized as fiber curl, kink, dislocations and strength losses as well as some yet unidentified factors. This recently discovered phenomenon is especially evident in mill scale kraftpulps. Laboratory produced pulps tend to have less damages and superior strength properties compared to those produced in pulp mills. Generally fiber damages pose a problem in the production of reinforcement pulp because they tend to decrease the ability of fibers to transmit load. Previous studies on fiber damage have shown that most of the fiber damages occur during brown stock processing starting from cooking and discharging. This literature review gives an overall picture on fiber damages occurring during softwood kraft pulp production with an emphasis on the oxygen delignification stage. In addition the oxygen delignification stage itself is described in more detailed extent in order to understand the mechanisms behind the delignification and fiber damaging effect. The literature available on this subject is unfortunately quite contradictory and implicates a lotof different terms. Only a few studies have been published which help to understand the nature of fiber damages. For that reason the knowledge presented in this work is not only based on previous studies but also on research scientist and mill staff interviews.

Mekanismien dynamiikan simuloinnissa sovellettavia numeerisia- ja mallinnusmenetelmiä

Koneet voidaan usein jakaa osajärjestelmiin, joita ovat ohjaus- ja säätöjärjestelmät, voimaa tuottavat toimilaitteet ja voiman välittävät mekanismit. Eri osajärjestelmiä on simuloitu tietokoneavusteisesti jo usean vuosikymmenen ajan. Osajärjestelmien yhdistäminen on kuitenkin uudempi ilmiö. Usein esimerkiksi mekanismien mallinnuksessa toimilaitteen tuottama voimaon kuvattu vakiona, tai ajan funktiona muuttuvana voimana. Vastaavasti toimilaitteiden analysoinnissa mekanismin toimilaitteeseen välittämä kuormitus on kuvattu vakiovoimana, tai ajan funktiona työkiertoa kuvaavana kuormituksena. Kun osajärjestelmät on erotettu toisistaan, on niiden välistenvuorovaikutuksien tarkastelu erittäin epätarkkaa. Samoin osajärjestelmän vaikutuksen huomioiminen koko järjestelmän käyttäytymissä on hankalaa. Mekanismien dynamiikan mallinnukseen on kehitetty erityisesti tietokoneille soveltuvia numeerisia mallinnusmenetelmiä. Useimmat menetelmistä perustuvat Lagrangen menetelmään, joka mahdollistaa vapaasti valittaviin koordinaattimuuttujiin perustuvan mallinnuksen. Numeerista ratkaisun mahdollistamiseksi menetelmän avulla muodostettua differentiaali-algebraaliyhtälöryhmää joudutaan muokkaamaan esim. derivoimalla rajoiteyhtälöitä kahteen kertaan. Menetelmän alkuperäisessä numeerisissa ratkaisuissa kaikki mekanismia kuvaavat yleistetyt koordinaatit integroidaan jokaisella aika-askeleella. Tästä perusmenetelmästä johdetuissa menetelmissä riippumattomat yleistetyt koordinaatit joko integroidaan ja riippuvat koordinaatit ratkaistaan rajoiteyhtälöiden perusteella tai yhtälöryhmän kokoa pienennetään esim. käyttämällä nopeus- ja kiihtyvyysanalyyseissä eri kiertymäkoordinaatteja kuin asema-analyysissä. Useimmat integrointimenetelmät on alun perin tarkoitettu differentiaaliyhtälöiden (ODE) ratkaisuunjolloin yhtälöryhmään liitetyt niveliä kuvaavat algebraaliset rajoiteyhtälöt saattavat aiheuttaa ongelmia. Nivelrajoitteiden virheiden korjaus, stabilointi, on erittäin tärkeää mekanismien dynamiikan simuloinnin onnistumisen ja tulosten oikeellisuuden kannalta. Mallinnusmenetelmien johtamisessa käytetyn virtuaalisen työn periaatteen oletuksena nimittäin on, etteivät rajoitevoimat tee työtä, eli rajoitteiden vastaista siirtymää ei tapahdu. Varsinkaan monimutkaisten järjestelmien pidemmissä analyyseissä nivelrajoitteet eivät toteudu tarkasti. Tällöin järjestelmän energiatasapainoei toteudu ja järjestelmään muodostuu virtuaalista energiaa, joka rikkoo virtuaalisen työn periaatetta, Tästä syystä tulokset eivät enää pidäpaikkaansa. Tässä raportissa tarkastellaan erityyppisiä mallinnus- ja ratkaisumenetelmiä, ja vertaillaan niiden toimivuutta yksinkertaisten mekanismien numeerisessa ratkaisussa. Menetelmien toimivuutta tarkastellaan ratkaisun tehokkuuden, nivelrajoitteiden toteutumisen ja energiatasapainon säilymisen kannalta.

Evaluation of GPRS Radio Link Control Layer in Weak RF Field

General Packet Radio Service (GPRS) mahdollistaa pakettimuotoisen tiedonsiirron GSM-verkossa. Se tarjoaa yhteyden pakettidataverkkoihin, nostaen samalla tiedonsiirtonopeutta radiorajapinnassa. Radioresurssit ovat varattuna vain silloin kun on jotain lähetettävää, tehden täten radioresurssien käytön paljon tehokkaammaksi. Tämä diplomityö keskittyy GPRS protokollaan ja erityisesti sen datapinossa olevaan Radio Link Control (RLC) kerrokseen. RLC-kerros huolehtii GPRS- puhelimen ja tukiaseman välisen yhteyden luotettavuudesta. Työn tavoitteena on tutkia RLC-kerroksen toiminnallisuutta ja sen luotettavuutta heikossa kentässä, sekä selvittää heikon kentän vaikutusta uudelleenlähetyksiin. Työn tuloksena saadaan arvio signaalin voimakkuuden sekä uudelleen lähetysten vaikutuksesta GPRS:n datansiirtonopeuteen. Tämä työ käsittelee myös lyhyesti GSM-järjestelmää, koska lukijan on näin helpompaa ymmärtää myös GPRS-järjestelmän vaatimia teknisiä muutoksia. Tämä diplomityö on tehty osana Nokia Matkapuhelimet Oyj:ssä käynnissä olevaa GPRS tuotekehitysprojektia. Työn tuloksia käytetään testauksen tukena ja niitä on käytetty apuna RLC-kerroksen luotettavuustestauksen suunnittelussa.

Luottamus sankareihin. Case: Intensium Ltd

Tässä pro gradu-tutkielmassa tutkitaan pienen suomalaisen yrityksen edustamien arvojen vaikutusta luottamuksen syntymiseen kaupankäynnin osapuolten välille. Tutkimus on tapaustutkimus Tutkimuksen teoriaosassa tutkitaan kirjallisuuden pohjalta, arvojen ja luottamuksen suhdetta. Tutkielmalla pyritään selvittämään tarkasti se välittyykö case-yrityksen sisältä luottamusta synnyttäviä arvoja yrityksen asiakkaille, sekä mitkä arvot synnyttävät luottamusta. Teorian pohjalta laadituilla teemahaastattelu aiheilla, tutkitaan asiakkaiden käsityksiä, suhtautumista ja arvojen välittymistä luottamuksen suhteen. Tutkielman avulla pyritään myös generoimaan neuvoja case-yrityksen työntekijöille, sekä antamaan suuntaa yrityksessä käytävälle arvokeskustelulle.

Asiakasosaamisen oppiminen Case Etelä-Karjalan Osuuspankki

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää pankin sisäisellä termillä nimitetyn asiakasosaamisen sisältöä. Tutkimuksessa tarkastellaan kokeneille toimihenkilöille kehittyneitä asiakaspalvelutaitoja sekä keinoja, joilla näitä taitoja ja osaamista voidaan siirtää pankkiin rekrytoiduille vasta-alkajille. Tutkimuksen tavoitteena on myös löytää menetelmiä organisaation oppimisen tukemiseen. Tutkimuksen teoriaosassa tarkastellaan yksilöä oppijana ja tiedonkäsittelijänä sekä organisaation oppimista. Työyhteisön oppimisen edistämisen keinoja käsitellään työssä oppimisen ja henkilöstöjohtamisen näkökulmista. Empiirinen osa koostuu haastatteluista, joissa kokeneet toimihenkilöt ja vasta-alkajat tuovat esiin näkemyksiään hyvästä asiakaspalvelusta. Tutkimustulosten perusteella asiakasosaaminen koostuu teknisestä ja tiedollisesta osaamisesta sekä vuorovaikutustaidoista. Näiden taitojen siirtäminen edellyttää avointa, keskustelevaa organisaatiota, joka jatkuvasti kyseenalaistaa käytäntöjään ja on halukas sitoutumaan pysyvän oppimiskulttuurin kehittämiseen.

Keskuspankkien ohjauskorkojen muutosten vaikutus markkinakorkoihin Euroopassa 1990-2007

Keskuspankit vastaavat maidensa rahapolitiikasta ja niiden tärkein väline tehtyjen rahapoliittisten päätösten toteuttamisessa on ohjauskorko, jonka muutoksilla vaikutetaan pankkeihin ja markkinakorkoihin ja sitä kautta koko talouteen yleisesti. Tässä tutkielmassa tarkastellaan keskuspankkien ohjauskorkojen muutosten vaikutuksia markkinakorkoihin Euroopassa aikaperiodeilla 1990– 1998 ja 1999–2007. Ensimmäisellä periodilla 1990–1998 tutkitaan viiden nykyään euroalueeseen kuuluvan maan markkinakorkojen ja toisella periodilla euroalueen yhteisien Eonia- ja Euriborkorkojen reaktioita ohjauskoron muutoksiin. Lisäksi kummallakin periodilla tarkastellaan myös neljän euroalueen ulkopuolisen Euroopan maan sekä vertailumaiden Yhdysvaltojen ja Japanin markkinakorkojen muutoksia. Markkinakorkojen reaktioita tutkitaan viidellä eri maturiteetilla kuutena eri aikaintervallilla ohjauskoron muutosten julkistamishetkinä.

Particle detector link system modifications in RE1/1 sector

The large hadron collider constructed at the European organization for nuclear research, CERN, is the world’s largest single measuring instrument ever built, and also currently the most powerful particle accelerator that exists. The large hadron collider includes six different experiment stations, one of which is called the compact muon solenoid, or the CMS. The main purpose of the CMS is to track and study residue particles from proton-proton collisions. The primary detectors utilized in the CMS are resistive plate chambers (RPCs). To obtain data from these detectors, a link system has been designed. The main idea of the link system is to receive data from the detector front-end electronics in parallel form, and to transmit it onwards in serial form, via an optical fiber. The system is mostly ready and in place. However, a problem has occurred with innermost RPC detectors, located in sector labeled RE1/1; transmission lines for parallel data suffer from signal integrity issues over long distances. As a solution to this, a new version of the link system has been devised, a one that fits in smaller space and can be located within the CMS, closer to the detectors. This RE1/1 link system has been so far completed only partially, with just the mechanical design and casing being done. In this thesis, link system electronics for RE1/1 sector has been designed, by modifying the existing link system concept to better meet the requirements of the RE1/1 sector. In addition to completion of the prototype of the RE1/1 link system electronics, some testing for the system has also been done, to ensure functionality of the design.

Sähköurakoitsijan langattoman mobiiliratkaisun sunnittelu ja toteuttaminen

Kandidaatintyön tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa tehokkaampi ajanhallintajärjestelmä sähköalan yritykseen. Ajanhallinnan tehostaminen oli tarkoitus saavuttaa siirtämällä työtuntien seuranta paperilomakkeiden käytöstä sähköiseen tietokantaan johon syötetään tiedot langattomilla päätelaitteilla. Päätelaitteiksi valittiin kämmentietokoneet jotka käyttävät tiedonsiirtoon langatonta lähiverkkoa ja yrityksen ulkopuolella GSMkännykkäverkon datasiirto-ominaisuuksia. Ohjelmisto koottiin useista eri sovelluskomponenteista Groupware-ohjelmistopaketin käyttämisen sijaan. Useiden eri sovellusten käyttö osoittautui virheeksi koska näiden erilaiset käyttöliittymät ja vaihtelevat ominaisuudet hankaloittivat käyttöä. Työn tehokkuutta mitattaessa havaittiin että järjestelmän käyttöönotto oli lisännyt ajanhallintaan liittyvien tehtävien pituutta eikä tehostanut niitä. Tämä johtuu osittain useiden eri sovellusten käytöstä ja niiden ominaisuuksien puutteista.

Human papillomavirus (HPV) in mothers before and after delivery – a three year follow-up study.

Human papillomavirus (HPV) infections in mothers are important to consider since pregnancy may affect the outcome of the infection and the mother may transmit HPV to the child. This thesis is part of the 3-year Finnish Family HPV Study on HPV infection dynamics within 329 families. The presence of maternal HPV antibodies and HPV DNA in placenta, umbilical cord blood and breast milk was examined. In addition, genital and oral HR-HPV carriage was studied among mothers with one or two pregnancies. At enrollment, seropositivity to HPV 6, 11, 16, 18 and 45 was recorded in 53 %, 21 %, 35 %, 21 % and 9 % of the mothers, respectively. Age at sexual debut, number of sexual partners, a history of genital warts and antibodies to LR/HR-HPV predicted HR/LR-HPV-seropositivity. During follow-up 27 %, 14 %, 17 %, 17 % and 7 % of the mothers seroconverted to the tested HPV-types, respectively. Decay of HPV-antibodies was rare. The mother’s new pregnancy was of minor impact in the outcome of oral and cervical HR-HPV infections. HPV-DNA was present in 4.2 % and 3.5 % of the placentas and umbilical cord blood samples, and in 4.5 % and 19.7 % of the breast milk samples collected at day 3 and month 2 postpartum, respectively. HPV-positivity in placenta/cord blood was related to a history of abnormal pap-smears or genital warts, and raised the risk of the neonate being HPV-positive at birth. The mode of delivery did not predict the HPVstatus of neonate, placenta, or cord blood. HPV DNA in breast milk was associated with oral HPV status of the father, but not with HPV status of the neonate. The results indicate that exposure to HPV is common and that part of the exposure might take place already early in life. Contrary to the common claim, pregnancy is not a risk factor for HPV.

Conformational Regulation of alpha2beta1 Integrin in Ligand Binding

Integrins are heterodimeric cell adhesion receptors involved in cell-cell and cell-extracellular matrix (ECM) interactions. They transmit bidirectional signals across the cell membrane. This results in a wide range of biological events from cell differentiation to apoptosis. alpha2beta1 integrin is an abundant collagen receptor expressed on the surface of several cell types. In addition to ECM ligands, alpha2beta1 integrins are bound by echovirus 1 (EV1) which uses alpha2beta1 as a receptor to initiate its life cycle in the infected cell. The aim of this thesis project was to provide further insight into the mechanisms of alpha2beta1 integrin ligand recognition and receptor activation. Collagen fibrils are the principal tensile elements of the ECM. Yet, the interaction of alpha2beta1 integrin with the fibrillar form of collagen I has received relatively little attention. This research focused on the ability of alpha2beta1 integrin to act as a receptor for type I collagen fibrils. Also the molecular requirements of the EV1 interaction with alpha2beta1 were studied. Conventionally, ligand binding has been suggested to require integrin activation and the binding may further trigger integrin signalling. Another main objective of this study was to elucidate both the inside-out and outside-in signalling mechanisms of alpha2beta1 integrin in adherent cells. The results indicated that alpha2beta1 integrin is the principal integrin-type collagen receptor for type I collagen fibrils, and alpha2beta1 may participate in the regulation of pericellular collagen fibrillogenesis. Furthermore, alpha2beta1 integrin inside-out activation appeared to be synergistically regulated by integrin clustering and conformational activation. The triggering of alpha2beta1 integrin outside-in signalling, however, was shown to require both conformational changes and clustering. In contrast to ECM ligands, EV1 appeared to take advantage of the bent, inactive form of alpha2beta1 integrin in initiating its life cycle in the cell. This research together with other recent studies, has shed light on the molecular mechanisms of integrin activation. It is becoming evident that large ligands are able to bind to the bent form of integrin, which has been previously considered to be physiologically inactive. Consequently, our understanding of the conformational modulation of integrins upon activation is changing.

Anchor or Accelerate – A Study on Cancer Cell Adhesion and Motility

Cell migration and adhesion to the extracellular matrix (ECM) are crucial in many biological and pathological processes such as morphogenesis, tissue repair, inflammatory responses, survival, and cancer. Cell-matrix adhesion is mediated by the integrin family of transmembrane receptors, which not only anchor cells to their surroundings, but also transmit bidirectional signalling at the cell surface and couple the ECM to the cytoskeleton. Another group of adhesion receptors are the syndecan proteoglycans, which engage the ECM and possess signalling activity in response to a variety of ligands. Cell migration is a complex process that requires spatial and temporal coordination of adhesion, cell contractility, intracellular traffic of integrins, and matrix turnover by matrix metalloproteinases (MMPs). Thus, integrins and syndecans, as well as MMPs, play essential roles in cancer cell migration and invasion. The understanding of the cooperation of syndecans and integrins was broadened in this thesis study. The results reveal that syndecan-1 functions in concert with 21 integrin in cell adhesion to collagen, whereas syndecan-4 is essential in 21 integrin-mediated matrix contraction. Finally, oncogenic K-Ras was shown to regulate 21 integrin, membrane-type 1 MMP, and syndecan-1 and -4 expression and their cooperation in cell invasion. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is fundamental during embryogenesis and organ development. Activation of EMT processes, including the upregulation of mesenchymal intermediate filament protein vimentin, has also been implicated in the acquisition of a malignant phenotype by epithelial cancer cells. Members of the protein kinase C (PKC) superfamily are involved in cell migration and various integrindependent cellular functions. One aim of this work was to shed light on the role of vimentin in the regulation of integrin traffic and cell motility. In addition, the mechanism by which vimentin participates in EMT was investigated. The results show that integrin recycling and motility are dependent on the PKC–mediated phosphorylation of vimentin. In addition, vimentin was found to be a positive regulator of EMT and regulate the expression of several migratory genes. Specifically, vimentin governs the expression of receptor tyrosine kinase Axl, which is implicated in tumour growth and metastasis. Taken together, the findings described in this thesis reveal novel aspects of the complex interplay between distinct cellular components: integrins, syndecans, and the vimentin cytoskeleton, which all contribute to the regulation of human cancer cell adhesion, migration, and invasion.

Costs and Benefits of a Shared Digital Long-Term Preservation System

Paper presented at the 40th Annual Conference of LIBER (Ligue des Bibliothèques Européennes de Recherche - Association of European Research Libraries) on July 1st, 2011; with the slides used at the presentation.

Integrins on the move

Cancer is a leading cause of death worldwide accounting for 13% of all deaths in 2005. The spread of cancer and formation of metastases is the major cause of mortality among cancer patients. The spread of cancer is based on the cancer cell’s ability to break away from the surrounding tissue and to migrate into new areas in the body. The ability of cells to bind its surroundings and to move is controlled by the mechanical cell surface adhesion receptors called the integrins. Integrins have a critical role in cell adhesion, cell motility and tissue homeostasis. By communicating with ECM, integrins transmit signals from the surrounding environment inside the cell and modulate the function of many important signalling pathways involved in cell survival, development, gene expression, proliferation, motility and cytoskeletal organization. During cell migration integrin-matrix adhesions are formed in front of the cell while rear-adhesions are released during migration. Integrins are endocytosed from the plasma-membrane into the cytoplasm and partly recycled back to new adhesion sites in a process called integrin trafficking. Also, the cell cytoskeleton and protrusions are important in cell migration. Finger-like actin protrusions called filopodia display an interesting cancer relevant cooperation with integrins that is required for cell migration. The expression and function of integrins changes markedly as cells acquire carcinogenic properties. Changed integrin function is partly responsible for detachment of tumor cells from neighbouring cells and for providing enhanced invasive capabilities for tumor cells to disseminate. Similarly, the formation of filopodia is increased in cancer. High myosin-10 expression is related to poor outcome in breast cancer and increased cell migration. The proper function of myosin-10 induced filopodia needs association with β1 integrins. The importance of integrin trafficking and filopodia formation is becoming increasingly more recognized in cancer. This thesis focusses on the role of integrins, integrin trafficking and myosin-10 induced filopodia cancer cell migration.

Cellular responses to stress and kinase signaling activation : apoptosis and differentiation

Stressignaler avkänns många gånger av membranbundna proteiner som översätter signalerna till kemisk modifiering av molekyler, ofta proteinkinaser Dessa kinaser överför de avkodade budskapen till specifika transkriptionsfaktorer genom en kaskad av sekventiella fosforyleringshändelser, transkriptionsfaktorerna aktiverar i sin tur de gener som behövs för att reagera på stressen. En av de mest kända måltavlorna för stressignaler är transkriptionsfaktor AP-1 familjemedlemen c-Jun. I denna studie har jag identifierat den nukleolära proteinet AATF som en ny regulator av c-Jun-medierad transkriptionsaktivitet. Jag visar att stresstimuli inducerar omlokalisering av AATF vilket i sin tur leder till aktivering av c-Jun. Den AATF-medierad ökningen av c-Jun-aktiviteten leder till en betydande ökning av programmerad celldöd. Parallellt har jag vidarekarakteriserat Cdk5/p35 signaleringskomplexet som tidigare har identifierats i vårt laboratorium som en viktig faktor för myoblastdifferentiering. Jag identifierade den atypiska PKCξ som en uppströms regulator av Cdk5/p35-komplexet och visar att klyvning och aktivering av Cdk5 regulatorn p35 är av fysiologisk betydelse för differentieringsprocessen och beroende av PKCξ aktivitet. Jag visar att vid induktion av differentiering fosforylerar PKCξ p35 vilket leder till calpain-medierad klyvning av p35 och därmed ökning av Cdk5-aktiviteten. Denna avhandling ökar förståelsen för de regulatoriska mekanismer som styr c-Jun-transkriptionsaktiviteten och c-Jun beroende apoptos genom att identifiera AATF som en viktig faktor. Dessutom ger detta arbete nya insikter om funktionen av Cdk5/p35-komplexet under myoblastdifferentiering och identifierar PKCξ som en uppströms regulator av Cdk5 aktivitet och myoblast differentiering.

Sensor communication in Smart cities and regions: An efficient IoT-based remote health monitoring system

Recent advances in Information and Communication Technology (ICT), especially those related to the Internet of Things (IoT), are facilitating smart regions. Among many services that a smart region can offer, remote health monitoring is a typical application of IoT paradigm. It offers the ability to continuously monitor and collect health-related data from a person, and transmit the data to a remote entity (for example, a healthcare service provider) for further processing and knowledge extraction. An IoT-based remote health monitoring system can be beneficial in rural areas belonging to the smart region where people have limited access to regular healthcare services. The same system can be beneficial in urban areas where hospitals can be overcrowded and where it may take substantial time to avail healthcare. However, this system may generate a large amount of data. In order to realize an efficient IoT-based remote health monitoring system, it is imperative to study the network communication needs of such a system; in particular the bandwidth requirements and the volume of generated data. The thesis studies a commercial product for remote health monitoring in Skellefteå, Sweden. Based on the results obtained via the commercial product, the thesis identified the key network-related requirements of a typical remote health monitoring system in terms of real-time event update, bandwidth requirements and data generation. Furthermore, the thesis has proposed an architecture called IReHMo - an IoT-based remote health monitoring architecture. This architecture allows users to incorporate several types of IoT devices to extend the sensing capabilities of the system. Using IReHMo, several IoT communication protocols such as HTTP, MQTT and CoAP has been evaluated and compared against each other. Results showed that CoAP is the most efficient protocol to transmit small size healthcare data to the remote servers. The combination of IReHMo and CoAP significantly reduced the required bandwidth as well as the volume of generated data (up to 56 percent) compared to the commercial product. Finally, the thesis conducted a scalability analysis, to determine the feasibility of deploying the combination of IReHMo and CoAP in large numbers in regions in north Sweden.