Maantien 370 ja valtatien 15 parantaminen välillä Kouvola–Valkeala : Aluevaraussuunnitelma

Valtatie 15 on tärkein yhteys Etelä-Savon ja Kymenlaakson välillä. Sen merkitys on suuri tavaraliikenteelle ja metsäteollisuuden kuljetuksille Sisä-Suomesta HaminaKotkan satamaan. Asiointi- ja työmatkaliikenne on vilkasta Valkealasta Kouvolaan ja pohjoisempana sijaitsevaan Vekaranjärven varuskuntaan, joka on maan suurimpia varuskuntia. Pohjoisesta Kouvolaan tuleva liikenne käyttää valtatieltä 15 Heparosta jatkuvaa maantietä 370. Valtatien 15 liikenne etelään (vt 6) ja länteen (vt 12) kiertää nykyisin Tykkimäen kautta. Suunnittelualue kattaa maantien 370 lähes kokonaan Ahlmannintien (maantie 14594) liittymän pohjoispuolelta Heparon eritasoliittymään ja jatkuu siitä itään Mikkelin suuntaan valtatienä 15 Toikkalantien liittymään asti. Tieosuuden pituus on noin 10 kilometriä. Aluevaraussuunnitelmassa on selvitetty ensin Kouvolan kohdalla valtateiden 6 ja 15 sekä muun keskeisen väyläverkon puutteet ja ongelmat sekä palvelutasotavoitteet. Tämän jälkeen on suunniteltu valtateiden ja muiden väylien periaateratkaisut sekä selvitetty niin tilantarve, suhde ympäröivään maankäyttöön ja vaikutukset. Myös mahdollisuudet hankkeen vaiheittain toteuttamiseksi on käsitelty. Aluevaraussuunnitelmassa on tarkennettu ratkaisuja, vaikutusarviota ja liikenteen, maankäytön ja ympäristön lähtötietoja. Päätavoitteena on ollut selvittää pääteiden ja muun tie- ja katuverkon kehittämisen periaatteet niin, että nykyiset palvelutasopuutteet saadaan poistettua ja valtatie 15 sekä maantien 370 vastaavat niille asetettuja vaatimuksia liikenteen sujuvuuden ja turvallisuuden kannalta. Osana suunnitelmaa on esitetty toimenpiteet meluhaittojen torjumiseksi ja ympäristövaikutusten lieventämiseksi.

Valtatien 6 parantaminen Kouvolan kohdalla : Yleissuunnitelma

Valtatie 6 on keskeinen osa Salpausselän liikennekäytävää ja kuuluu osana Euroopan komission päättämään Suomen kattavaan liikenneverkkoon (TEN-T). Valtatie 6 on toinen kansainvälisen liikenteen päätieyhteys itärajan rajanylityspaikoille. Valtateiden 6 ja 12 muodostama reitti on tärkeimpiä poikittaisyhteyksiä Suomen länsi- ja itäosien välillä. Valtatie 6 on erityisen tärkeä Kaakkois-Suomen suurteollisuudelle ja erittäin merkittävä raskaan liikenteen kuljetusreitti muun muassa Nuijamaan ja Imatran raja-asemille. Yhteysvälillä kuljetetaan myös poikkeuksellisen paljon vaarallisia aineita ja suuria erikoiskuljetuksia. Valtatie on vilkasliikenteinen ja huomattava osuus liikenteestä on pitkämatkaista. Suunnittelualue kattaa valtatien 6 osuuden Kouvolan länsipuolelta Kukonojalta itäpuolelle Tykkimäkeen asti. Valtatie 12 kuuluu suunnittelualueeseen Korian pohjoispuolella Suviojan ja Keltin alueella. Tieosuuden pituus on noin 19 kilometriä. Yleissuunnitelmassa on selvitetty ensin Kouvolan kohdalla valtateiden 6 ja 15 sekä muun keskeisen väyläverkon puutteet ja ongelmat sekä palvelutasotavoitteet. Tämän jälkeen on suunniteltu valtateiden ja muiden väylien periaateratkaisut sekä selvitetty niin tilantarve, suhde ympäröivään maankäyttöön ja vaikutukset. Myös mahdollisuudet hankkeen vaiheittain toteuttamiseksi on käsitelty. Yleissuunnitelmassa on tarkennettu ratkaisuja, vaikutusarviota ja liikenteen, maankäytön ja ympäristön lähtötietoja. Päätavoitteena on ollut selvittää pääteiden ja muun tie- ja katuverkon kehittämisen periaatteet niin, että nykyiset palvelutasopuutteet saadaan poistettua ja valtatie 6 vastaa sille asetettuja vaatimuksia liikenteen sujuvuuden ja turvallisuuden kannalta. Osana suunnitelmaa on esitetty toimenpiteet meluhaittojen torjumiseksi ja ympäristövaikutusten lieventämiseksi. Valtatie 6 parannetaan korkealuokkaiseksi valtatieksi Kukonojalta Tykkimäkeen matkalla tarvittavine tie-, katu- ja liittymäjärjestelyineen. Kukonojan ja Suviojan välillä valtatie rakennetaan keskikaiteelliseksi ohituskaistatieksi eritasoliittymineen ja Suviojalta Tykkimäkeen nelikaistaiseksi moottoritieksi. Valtatien 6 käytävään rakennetaan kattava jalankulku- ja pyöräilytieverkosto. Lisäksi tehdään meluntorjuntaa.

[Kirja-arvostelu]

Kirjallisuusarvostelu

Pertussis: infection, vaccination and gene polymorphisms

Pertussis or whooping cough is a human respiratory tract infection and a vaccine-preventable disease that is caused by Bordetella pertussis bacteria. Pertussis vaccination has been part of the Finnish national vaccine program since 1952. Despite extensive vaccinations, the incidence of pertussis has increased in many countries during the last decades. Large epidemics have been observed also in countries with high vaccine coverage. Inter-individual variation in immune responses is always encountered after vaccination. Low vaccine responses may cause vulnerability to pertussis even straight after vaccination. Reasons for low responses are not fully understood. The innate immune system is responsible for the initial recognition of pathogens and vaccine antigens. The role of innate immunity on pertussis immunity has not been thoroughly investigated. Mannose-binding lectin (MBL) and toll-like receptor 4 (TLR4) are important molecules of the innate immune system and in the recognition of pathogens. Cytokines form a signaling network that have a notable role in immune responses after infections as well as after vaccinations. Single nucleotide polymorphism (SNP) is common in genes encoding these molecules and the polymorphisms have been reported to affect vaccine response after viral and bacterial vaccines. This study investigated the gene polymorphisms of MBL2, TLR4 and interleukin (IL)-10 promoter and their association with vaccine responses after acellular pertussis (aP) vaccination in Finnish adolescents and infants. Cell-mediated immune responses were investigated ten years after the previous pertussis vaccinations in young adults. In addition, the role of MBL deficiency in pertussis infection susceptibility was evaluated. The results of this study show that subjects with TLR4 polymorphism had lower antibody production and persistence after aP vaccination compared with normal allele. A specific SNP in the TLR4 gene was associated with decreased antibody responses and persistence in adolescents after aP booster vaccination. Cell-mediated immune responses were partly detected ten years after the previous vaccination; booster vaccine clearly enhanced the responses. In addition, subjects with IL-10 polymorphism had altered cell-mediated immune responses. MBL deficiency was found to be more frequent in pertussis patients than healthy controls but the polymorphism of MBL2 was not associated with antibody responses after acellular pertussis vaccination. The novel finding of this study was that genetic variation in the innate immune system seems to play a role in altered pertussis vaccine responses as well as in pertussis infection. These new findings enlighten the mechanisms behind the low responses after pertussis vaccination and help to predict risk factors related to this phenomenon.

Maakaasu Suomen ja Liettuan energiastrategioissa

Euroopan unionin valtioiden energiaturvallisuus on kohdannut uudenlaisia uhkia ja mahdollisuuksia 2000-luvulla. Vuosina 2006 ja 2009 Itä-Euroopan venäläisestä maakaasusta riippuvaiset valtiot kärsivät lyhytkestoista toimitushäiriöistä Venäjän ja Ukrainan välisten maakaasukiistojen aikana. Vuonna 2014 pelko maakaasun hyödyntämisestä osana poliittisten päämäärien tavoittelua kasvoi entisestään Venäjän liitettyä Krim itseensä. Toisaalta liuskekaasu ja nesteytetyn maakaasun kuljetukset ovat johtamassa uudenlaisten maailmanlaajuisten maakaasumarkkinoiden syntyyn, mikä mahdollistaa erilaisia ratkaisuja valtioiden maakaasuhuoltovarmuuden parantamiseksi. Liettuan riippuvuus venäläisestä maakaasusta on päättymässä vuoden 2015 aikana samalla kun kaikki Suomen tuoma maakaasu tulee edelleen Venäjältä. Tutkielman tavoitteena on tarkastella Suomen ja Liettuan energiastrategioiden eroavaisuuksia lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä sekä selvittää syitä niiden taustalla. Tutkimusongelmaa lähestytään uusklassisen realismin näkökulmasta soveltamalla resurssihyödyntämismallia energiaturvallisuuteen. Tutkielma on toteutettu vertailevana tapaustutkimuksena ja luonteeltaan se on laadullinen. Analyysitapana tutkielmassa hyödynnetään teoriaohjaavaa sisällönanalyysiä ja keskeisimpinä lähteinä tutkielmassa käytetään Suomen ja Liettuan vuosien 2013 ja 2012 kansallisia energiastrategioita sekä Euroopan komission arvioita ja raportteja jäsenvaltioista. Uusklassisen realismin resurssihyödyntämismalli esittää, että valtioiden valitsemiin strategioihin vaikuttavat kansainvälinen järjestelmä sekä valtioiden päättäjien käsitykset muista valtioista. Tarkastelun kohteeksi tutkielmassa valikoituivat Suomen ja Liettuan haavoittuvuudet maakaasun toimitushäiriöille sekä uhka joutua energia-aseen kohteeksi. Keskeisimmät erot valtioiden välillä haavoittuvuuden osalta liittyvät varmuusjärjestelyjen riittävyyteen, maakaasun osuuteen energiankulutuksessa sekä kauttakulkuvaltioiden olemassa oloon maakaasuverkostoissa. Venäjän energia-aseeseen liittyvän uhkan taustalla keskeiset erot Suomen ja Liettuan välillä liittyvät aikaisempaan historiaan ja toimitushäiriöihin sekä Venäjän etupiiriajatteluun ja pyrkimyksiin säilyttää vaikutusvalta Euroopan unionin alueella. Sovelletun teorian näkökulmasta korkean haavoittuvuuden ja uhkakuvakäsityksien seurauksena Liettua on pyrkinyt monipuolistamaan maakaasun toimittajiaan tiiviissä aikataulussa. Päinvastaisessa tilanteessa oleva Suomi sen sijaan on pidättäytynyt merkittävistä ponnistuksista energiaturvallisuuden parantamiseksi.

Puu- ja turvetuhkan hyötykäyttökelpoisuuteen vaikuttavat tekijät pienillä polttolaitoksilla

Energiantuotannossa syntyvä tuhka voi olla laadultaan hyvin vaihtelevaa ja laadunvaihtelulle on haastavaa löytää yksiselitteistä syy-seuraussuhdetta. Ympäristönsuojelulainsäädäntö ja taloudelliset intressit ohjaavat tuhkantuottajia etsimään tuhkalle sopivia hyötykäyttökohteita, ja sen vuoksi tuhkan laatuun ja hyötykäyttökelpoisuuteen vaikuttavia tekijöitä on tarpeen selvittää. Tässä diplomityössä on tutkittu pienissä, alle 50 MW:n polttolaitoksissa syntyvää tuhkaa. Tavoitteena oli selvittää, kuinka tuhkan hyötykäyttökelpoisuuteen voidaan vaikuttaa. Tutkimuksen kohteena oli polttoainekoostumuksen, poltto-olosuhteiden ja tuhkan jälkikäsittelyn vaikutus tuhkassa olevien haitta-aineiden pitoisuuksiin ja liukoisuuksin. Työhön sisältyi myös aiemmin tehtyjen tuhka-analyysien tarkastelu sekä tuhkakokeet kahdella kohderyhmään kuuluvalla laitoksella. Työssä todettiin lentotuhkan haitta-ainepitoisuuksien ja -liukoisuuksien olevan keskimäärin korkeampia kuin pohjatuhkan vastaavien, ja että tyypillisesti arinakattilan tuhkien haitta-aineet ylittävät useammin hyötykäyttökelpoisuuden raja-arvoja kuin kuplaleijupetikattilan tuhkien. Lisäksi havaittiin metsätähdehaketuhkan kelpaavan useammin hyötykäyttöön kuin rankahaketuhkan.

Metanoliklusterien ja -monomeerin valenssielektronirakenteen ja hajoamisen tutkiminen elektroni-ioni-koinsidenssimenetelmällä

Klustereita tutkitaan nykypäivänä paljon, koska ne ovat nanokokoisia, ja niillä on pienestä koostaan johtuen ainutlaatuiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Tutkimalla näiden ominaisuuksien muutoksia klusterien koon funktiona, voidaan ymmärtää paremmin aineen makroskooppisten ominaisuuksien mikroskooppinen alkuperä. Tällaisten ominaisuuksien riippuvuus klusterien koosta on yhteydessä klusterin elektroni- ja geometrisen rakenteen muutoksiin. Pienet metanoliklusterit muodostuvat metanolimolekyylien sitoutuessa toisiinsa lineaarisilla vetysidoksilla, jotka määrittävät metanoliklusterien tyypillisen rakenteen. Vetysidokset ovat tärkeitä monissa biologisissa ympäristöissä, ja koska metanoli on yksinkertaisin alkoholi, se on hyvä mallisysteemi, kun tutkitaan liuenneiden aineiden ja liuottimien välisiä vuorovaikutuksia ja sitoutumista vetysidosten välityksellä. Tässä työssä tutkittiin metanolimolekyylin ja pienien metanoliklusterien valenssielektronirakenteita ja hajoamista ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta. Jotta ionisoivan säteilyn aiheuttamaa molekyylin hajoamistapahtumaa voidaan mallintaa luotettavasti, tarvitaan tietoa mahdollisimman monesta säteilyn ja molekyylin vuorovaikutuksen seurauksena syntyneestä partikkelista. Tässä työssä tutkimusmenetelmänä käytettiin koinsidenssimenetelmää, jonka tarkoituksena on havaita samasta säteilyn aiheuttamasta ionisaatiotapahtumasta syntynyt elektroni ja ioni. Käytetty mittalaitteisto koostui klusteri- ja säteilylähteestä sekä ioni- ja elektronispektrometrista. Mittauksissa käytetyn ultraviolettisäteilyn energia oli 21,2 eV. Tällaisen säteilyn avulla voitiin tutkia nimenomaan kohdemolekyylien valenssialueen elektronirakennetta ja valenssielektronin ionisaation aikaansaamia hajoamisprosesseja kyseisissä molekyyleissä. Mittaustulosten perusteella määritettiin metanolimonomeerin ja -klusterien hajoamisreitit käytetyllä säteilyenergialla sekä metanolimonomeerin hajoamisessa syntyvien fragmenttien riippuvuus molekyyliorbitaaleilta tapahtuvista elektronisista siirtymistä. Havaittujen fragmenttien perusteella pääteltiin, että suurin klusterilähteessä syntynyt klusteri on metanoliheksameeri. Sekä metanolimonomeerin että -klusterien hajoamisen seurauksena syntyneiden fragmenttien esiintymisenergiat määritettiin, ja niiden todettiin vastaavan hyvin kirjallisuudessa esiintyviä kokeellisesti määritettyjä arvoja. Esiintymisenergioiden todettiin pienenevän, kun havaitun klusteri-ionin muodostavien metanolimolekyylien lukumäärä kasvaa. Protonoituneen metanolimonomeerin ja -dimeerin kanssa koinsidenssissa havaittujen elektronien energioiden erot viittaavat siihen, että metanolidimeerin ja -trimeerin geometrinen rakenne on huomattavasti toisistaan poikkeava.

Jätevesien puhdistus jätevesialtaissa jäädyttämällä - Kartoitus potentiaalisista sovellutuksista Suomessa

Uusia jäteveden puhdistusprosesseja kartoitetaan Suomessakin esimerkiksi kiristyvien päästömääräyksien vuoksi sekä parempia kustannus- ja energiatehokkuuksia tavoiteltaessa. Jätevesien puhdistus on Suomessa jo nykyään hyvällä tasolla, mutta muun muassa raskasmetallien, torjunta-aineiden, hormonien ja lääkeaineiden pitoisuuksien kasvut jätevesissä asettavat haasteita nykyisin käytössä oleville jäteveden puhdistusmenetelmille, sillä niitä ei ole suunniteltu näiden aineiden talteenottoon ja suurin osa aineista jää veteen. Lisäksi jätevedet halutaan nähdä enemmänkin resurssina kuin jätteenä, josta voidaan ottaa talteen hyödyllisiä komponentteja, kuten suoloja. Alueilla, joissa vuorokauden keskilämpötila pysyttelee edes osan vuodesta pakkasella, veden luonnollista jäätymisprosessia voidaan käyttää hyväksi jäteveden puhdistuksessa. Tässä työssä selvitettiin kiteytymisen teorian ja aikaisempien tutkimusten avulla, millaisten jätevesien puhdistukseen jäädytyskiteytys sopii sekä pohdittiin menetelmän potentiaalisia sovelluskohteita Suomessa. Jäädytyskiteytyksen todettiin olevan turvallinen ja energiatehokas ratkaisu monien koostumukseltaan erilaisien jätevesien puhdistukseen. Menetelmällä voitaneen puhdistaa öljyisiä, orgaanisia ja/tai epäorgaanisia epäpuhtauksia tai raskasmetalleja sisältäviä sekä myrkyllisiä jätevesiä. Olosuhteet prosessille ovat parhaat Pohjois-Suomessa, jossa vuorokauden keskilämpötila pysyttelee nollan alapuolella noin seitsemän kuukautta vuodesta. Etelä-Suomessa vastaava luku on kolme. Menetelmän potentiaalisia sovelluskohteita ovat esimerkiksi kaivosteollisuuden ja kaatopaikkojen jätevedet, joiden puhdistukseen jäädytyskiteytys saattaisi soveltua erinomaisesti. Jäädyttämällä voitaisiin myös puhdistaa tekstiili- ja nahkateollisuuden jätevesiä, sillä niiden sisältämien väriaineiden erottaminen vedestä on perinteisillä jäteveden puhdistusmenetelmillä usein vaikeaa tai jopa mahdotonta. Suolojen kiteyttämiseen vaadittavia korkeampia suolapitoisuuksia todettiin löytyvän lähinnä membraaniprosessien, kuten käänteisosmoosin, rejektivesistä. Sopivimmat eutektiset olosuhteet kiteyttämiseen ovat natriumsulfaatilla, kaliumsulfaatilla ja natriumkarbonaatilla. Veden luonnollisen jäätymisprosessin hyödyntäminen jätevedenpuhdistuksessa on huomionarvoinen idea. Prosessin käyttöönottoa haittaavat esimerkiksi korkeat investointikustannukset, mutta ne tulevat todennäköisesti ajan myötä teknologian kehittyessä laskemaan. Lisäksi monet prosessiin liittyvät käytännön asiat ovat vielä tutkimuksen alla. On myös huomattava, että Suomessakaan lämpötila ei pysyttele koko vuotta pakkasella, joten jäädytyksen rinnalla on oltava jokin toinen prosessi, jolla jätevedet puhdistetaan lämpötilan ollessa nollan yläpuolella.

Biomarkkerit sepsiksen diagnostiikassa sekä Kvantitatiivisen prokalsitoniini-immunomäärityksen pystyttäminen ja optimointi point-of-care-ympäristöön

Termiä sepsis käytetään infektion aiheuttamasta yleisestä tulehdusreaktio-oireyhtymästä. Biokemiallinen merkkiaine eli biomarkkeri on aine, joka objektiivisesti mitattuna ja arvioituna toimii indikaattorina erottaen toisistaan normaalit biologiset prosessit ja patogeeniset prosessit. Lisäksi biomarkkeri saattaa osoittaa farmakologisen vasteen lääkehoidolle. Tutkielman kirjallisessa osassa on esitelty ja verrattu toisiinsa jo kliinisessä käytössä olevia sekä lupaavia, vielä tutkimusvaiheessa olevia, sepsiksen biomerkkiaineita. Lisäksi tutkielmassa on tarkasteltu sepsiksen todentamisen, tunnistamisen ja hoidon tulevaisuudennäkymiä. Prokalsitoniini (PCT) on eräs jo kliinisessä käytössä oleva sepsiksen biomerkkiaine. Tutkielman kokeellisessa osassa pystytettiin teho-osastoille suunnattu pikatesti PCT:n mittaamiseen aikaerotteista fluoresenssiteknologiaa hyödyntävälle AQT-järjestelmälle (DHR Finland Oy, Innotrac Diagnostics, Suomi). Järjestelmä mittaa 20–30 minuutissa biomerkkiainepitoisuuden. Tavoitteena oli löytää sopiva vasta-ainepari ja pystyttää kaksipuoleinen immunomääritys, jonka analyyttinen herkkyys on alle 0,02 ng/ml:ssa. Työssä tutkittiin biotinyloidun kokonaisen vasta-aineen ja paikkaspesifisesti biotinyloidun antigeenia sitovan fragmentin (engl. fragment antigen binding, Fab) toimivuutta sitojamolekyylinä. Lisäksi työssä verrattiin kahden eri leimamolekyylin, 9 hampaisen europiumkelaatin sekä Innotracissa kehitetyn tähtikelaatin, toimivuutta PCT-immunomäärityksessä. Vasta-aineiden mahdolliset ristireaktiot testattiin ja määritystä testattiin alustavasti eri näytematriiseissa. Työssä löydettiin 5 vasta-aineparia, joiden analyyttinen herkkyys oli alle 0,02 ng/ml:ssa. Aiemmin testattuja vasta-ainepareja parempi analyyttinen herkkyys johtui todennäköisesti yhden uuden leimavasta-aineen paremmasta affiniteetistä. Tähtikelaatilla leimatulla vasta-aineella analyyttinen herkkyys parani lähes viisinkertaisesti, kun sitä verrattiin 9-hampaisella euroopiumkelaatilla leimatun vasta-aineen määritykseen. Havaittiin myös, että Fab-fragmentilla mitattiin määrityksissä lähes kaksi kertaa suuremmat signaali-taustasuhteet, kun sitä verrattiin kokonaiseen vasta-aineeseen, tietyllä vasta-aineparilla. Tämä johtui luultavasti steeristen esteiden vähenemisestä. Näytematriisilla ei todettu olevan vaikutusta määritykseen, eikä ristireaktioita havaittu. Kehitetyn määrityksen suoriutumista verrattiin markkinoilla olevaan BRAHMS AG:n (Saksa) PCT-määritykseen käyttäen potilasnäytteitä. Korrelaatiokertoimet potilasnäytevertailuissa olivat 0,965–0,989 ja näytteiden mitatuissa pitoisuuksissa oli tasoero.

Lihasperäiselle kreatiinikinaasille spesifinen immunomääritys Duchennen lihasdystrofian seulontaa varten

Duchennen lihasdystrofia (engl. Duchenne muscular dystrophy, DMD) on lähes pelkästään pojilla ilmenevä perinnöllinen lihasrappeumatauti, joka johtaa kuolemaan noin 25 vuoden iässä. Noin yksi 3500–6000 pojasta sairastaa DMD:tä. Taudin aiheuttaa X-kromosomissa sijaitsevan dystrofiinigeenin mutaatio, jonka seurauksena toimivaa, lihaksia koossapitävää dystrofiinia ei tuotu. Kliinisissä testeissä on lupaavia hoitoja, joten DMD:n vastasyntyneiden seulonnan aloittamista harkitaan. DMD:n seulonnassa analyyttina olisi mahdollista käyttää lihasperäistä kreatiinikinaasia (engl. muscle-type creatine kinase tai creatine kinase MM isoform, CK-MM), jota päätyy vereen lihassolujen vaurioituessa. DMD:tä sairastavilla vastasyntyneillä CK-MM:n määrä veressä on moninkertainen terveisiin vastasyntyneisiin verrattuna lihasten rappeutumisesta johtuen. Perinteisesti kreatiinikinaasia on mitattu entsyymiaktiivisuusmäärityksillä, jotka mittaavat kaikkia kreatiinikinaasimuotoja eli myös sydänperäistä ja aivoperäistä kreatiinikinaasia (CK-MB ja CK-BB). Työn tarkoituksena oli kehittää kuivatuista veritäplistä tehtävä CK-MM:lle spesifinen kaksipuoleinen immunomääritys, joka olisi siirrettävissä PerkinElmerin automaattiselle GSP® Genetic Screening Processor -analysaattorille. Työ suoritettiin kolmessa vaiheessa. Ensimmäiseksi vertailtiin kaupallisesti saatavilla olevien CK-MM-vasta-aineiden affiniteetteja biosensorilla. Seuraavassa vaiheessa pystytettiin manuaalinen kaksipuoleinen immunomääritys käyttäen ensimmäisessä vaiheessa valittuja vasta-aineita ja optimoitiin immunomäärityksen parametreja. Lopuksi immunomääritys sovitettiin GSP-laitteelle. Biosensorimittausten ja manuaalisten immunomääritysten tulosten perusteella valittiin kaksi potentiaalista leimavasta-ainetta ja yksi sitojavasta-aineeksi sopiva vasta-aine. Niitä käytettäessä määritys on melko spesifinen CK-MM:lle, sillä CK-BB ei tuottanut lainkaan signaalia ja CK-MB:n ristireaktiivisuus oli noin 7 %. GSP-laitteella mitattaessa DMD:tä sairastavien (n = 10) CK-MM-pitoisuuksien mediaani (vaihteluväli) oli 7590 ng/ml (1490–13400 ng/ml) ja terveiden vastasyntyneiden (n = 8) 165 ng/ml (108–263 ng/ml). Määrityksen dynaamista mittausaluetta ei vielä selvitetty, mutta alustavien mittausten perusteella se kattaa terveiden vastasyntyneiden pitoisuudet ja sairaiden pitoisuudet ainakin 8770 ng/ml asti, mikä mahdollistaa sairaiden erottumisen. Työssä kehitetty määritys vaikuttaa siis sopivalta DMD:n seulontaan vastasyntyneiltä.

Accelerating food safety and quality control: The use of antibody engineering techniques in the detec-tion of low-molecular weight food contaminants

The increased awareness and evolved consumer habits have set more demanding standards for the quality and safety control of food products. The production of foodstuffs which fulfill these standards can be hampered by different low-molecular weight contaminants. Such compounds can consist of, for example residues of antibiotics in animal use or mycotoxins. The extremely small size of the compounds has hindered the development of analytical methods suitable for routine use, and the methods currently in use require expensive instrumentation and qualified personnel to operate them. There is a need for new, cost-efficient and simple assay concepts which can be used for field testing and are capable of processing large sample quantities rapidly. Immunoassays have been considered as the golden standard for such rapid on-site screening methods. The introduction of directed antibody engineering and in vitro display technologies has facilitated the development of novel antibody based methods for the detection of low-molecular weight food contaminants. The primary aim of this study was to generate and engineer antibodies against low-molecular weight compounds found in various foodstuffs. The three antigen groups selected as targets of antibody development cause food safety and quality defects in wide range of products: 1) fluoroquinolones: a family of synthetic broad-spectrum antibacterial drugs used to treat wide range of human and animal infections, 2) deoxynivalenol: type B trichothecene mycotoxin, a widely recognized problem for crops and animal feeds globally, and 3) skatole, or 3-methyindole is one of the two compounds responsible for boar taint, found in the meat of monogastric animals. This study describes the generation and engineering of antibodies with versatile binding properties against low-molecular weight food contaminants, and the consecutive development of immunoassays for the detection of the respective compounds.

Metanoliklusterien ja -monomeerin valenssielektronirakenteen ja hajoamisen tutkiminen elektroni-ioni-koinsidenssimenetelmällä

Klustereita tutkitaan nykypäivänä paljon, koska ne ovat nanokokoisia, ja niillä on pienestä koostaan johtuen ainutlaatuiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Tutkimalla näiden ominaisuuksien muutoksia klusterien koon funktiona, voidaan ymmärtää paremmin aineen makroskooppisten ominaisuuksien mikroskooppinen alkuperä. Tällaisten ominaisuuksien riippuvuus klusterien koosta on yhteydessä klusterin elektroni- ja geometrisen rakenteen muutoksiin. Pienet metanoliklusterit muodostuvat metanolimolekyylien sitoutuessa toisiinsa lineaarisilla vetysidoksilla, jotka määrittävät metanoliklusterien tyypillisen rakenteen. Vetysidokset ovat tärkeitä monissa biologisissa ympäristöissä, ja koska metanoli on yksinkertaisin alkoholi, se on hyvä mallisysteemi, kun tutkitaan liuenneiden aineiden ja liuottimien välisiä vuorovaikutuksia ja sitoutumista vetysidosten välityksellä. Tässä työssä tutkittiin metanolimolekyylin ja pienien metanoliklusterien valenssielektronirakenteita ja hajoamista ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta. Jotta ionisoivan säteilyn aiheuttamaa molekyylin hajoamistapahtumaa voidaan mallintaa luotettavasti, tarvitaan tietoa mahdollisimman monesta säteilyn ja molekyylin vuorovaikutuksen seurauksena syntyneestä partikkelista. Tässä työssä tutkimusmenetelmänä käytettiin koinsidenssimenetelmää, jonka tarkoituksena on havaita samasta säteilyn aiheuttamasta ionisaatiotapahtumasta syntynyt elektroni ja ioni. Käytetty mittalaitteisto koostui klusteri- ja säteilylähteestä sekä ioni- ja elektronispektrometrista. Mittauksissa käytetyn ultraviolettisäteilyn energia oli . Tällaisen säteilyn avulla voitiin tutkia nimenomaan kohdemolekyylien valenssialueen elektronirakennetta ja valenssielektronin ionisaation aikaansaamia hajoamisprosesseja kyseisissä molekyyleissä. Mittaustulosten perusteella määritettiin metanolimonomeerin ja -klusterien hajoamisreitit käytetyllä säteilyenergialla sekä metanolimonomeerin hajoamisessa syntyvien fragmenttien riippuvuus molekyyliorbitaaleilta tapahtuvista elektronisista siirtymistä. Havaittujen fragmenttien perusteella pääteltiin, että suurin klusterilähteessä syntynyt klusteri on metanoliheksameeri. Sekä metanolimonomeerin että -klusterien hajoamisen seurauksena syntyneiden fragmenttien esiintymisenergiat määritettiin, ja niiden todettiin vastaavan hyvin kirjallisuudessa esiintyviä kokeellisesti määritettyjä arvoja. Esiintymisenergioiden todettiin pienenevän, kun havaitun klusteri-ionin muodostavien metanolimolekyylien lukumäärä kasvaa. Protonoituneen metanolimonomeerin ja -dimeerin kanssa koinsidenssissa havaittujen elektronien energioiden erot viittaavat siihen, että metanolidimeerin ja -trimeerin geometrinen rakenne on huomattavasti toisistaan poikkeava.

Kaasumaisten kemiallisten taisteluaineiden leviäminen

Tutkielma käsittelee kaasumaisten kemiallisten aineiden leviämistä ja niiden vaikutuksia altistuneisiin sotilaisiin. Leviämisen mallinnuksessa käytetään SUKEVA-ohjelmistoa. Leviämisessä otetaan huomioon levitysympäristön maastoluokka ja levitystapa, jolla kaasua levitetään. Tarkasteltavat maastoluokat ovat pelto, metsä ja kaupunki. Tarkasteltavina levi-tystapoina on hetkellinen ja jatkuva päästö. Kemiallisista taisteluaineista tarkasteluun on otettu jokaisesta tarkasteltavasta kemikaaliluokasta yksi, jonka vaikutusta sotilaisiin tarkastellaan. Valitut kemikaalit ovat tabuuni, CS, syaanivety ja rikkisinappikaasu. Tutkimuksessa käytetään tutkimusmenetelminä kirjallisuustutkimusta ja simulointia. Kirjallisuustutkimuksella selvitetään yleisesti käytössä olevia kaasuna levitettäviä kemiallisia taisteluaineita. Leviämisen simulointi tapahtuu SUKEVA-ohjelmistolla. Tuloksissa tarkastellaan leviämisalueiden prosentuaalisia muutoksia maastoluokan ja levitystavan muuttuessa. Lopuksi tarkastellaan kemiallisten taisteluaineiden vaikutusta levittämisalueella. Vaikutusta tarkastellaan alueella, jolla kemikaalin myrkytysoireet ovat maksimaalliset 50 % altistuneesta joukosta. SUKEVA-ohjelmisto ei ota huomioon taisteluaineiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien vaikutusta leviämiseen. Tutkimuksesta voidaan todeta, että hetkellinen levitystapa levittää kemiallisia aineita tehokkaammin haluttuun suuntaan, kun jatkuva. Jatkuvalla levitystavalla saatiin leveämpiä levitysalueita. Taisteluaineiden vaikutus joukon toimintakykyyn riippuu täysin aineen aiheuttamista myrkytysoireista sekä niiden vaikutusajasta.