A cell spot microarray method for high-throughput biology

High-throughput screening of cellular effects of RNA interference (RNAi) libraries is now being increasingly applied to explore the role of genes in specific cell biological processes and disease states. However, the technology is still limited to specialty laboratories, due to the requirements for robotic infrastructure, access to expensive reagent libraries, expertise in high-throughput screening assay development, standardization, data analysis and applications. In the future, alternative screening platforms will be required to expand functional large-scale experiments to include more RNAi constructs, allow combinatorial loss-of-function analyses (e.g. genegene or gene-drug interaction), gain-of-function screens, multi-parametric phenotypic readouts or comparative analysis of many different cell types. Such comprehensive perturbation of gene networks in cells will require a major increase in the flexibility of the screening platforms, throughput and reduction of costs. As an alternative for the conventional multi-well based high-throughput screening -platforms, here the development of a novel cell spot microarray method for production of high density siRNA reverse transfection arrays is described. The cell spot microarray platform is distinguished from the majority of other transfection cell microarray techniques by the spatially confined array layout that allow highly parallel screening of large-scale RNAi reagent libraries with assays otherwise difficult or not applicable to high-throughput screening. This study depicts the development of the cell spot microarray method along with biological application examples of high-content immunofluorescence and phenotype based cancer cell biological analyses focusing on the regulation of prostate cancer cell growth, maintenance of genomic integrity in breast cancer cells, and functional analysis of integrin protein-protein interactions in situ.

Päätöksentekomenetelmien hyödyntäminen pientalon lämmitysjärjestelmän valinnassa

Tämän diplomityön tavoitteena on valita sopiva lämmitysjärjestelmä case taloon käyttäen apuna päätöksentekoprosessia ja eri vaiheissa sovellettavia menetelmiä. Työn avulla pyritään selvittämään kuinka hyvin päätöksentekomenetelmät sopivat lämmitysjärjestelmän valintaan ja mitä hyötyjä se tuo tullessaan. Prosessissa selvitetään lämmitysjärjestelmiin liittyviä asiakastarpeita, arvioidaan lämmitysjärjestelmien ominaisuuksia ja tehdään valinta näiden tietojen pohjalta. Kymmenhenkinen kuluttajaryhmä teki lopullisen päätöksen valittavasta lämmitysjärjestelmästä. Menetelmien avulla saatiin luotua kattava kuva erilaisista asiakastarpeista, jotka otettiin huomioon valinnassa. Ryhmä valitsi case taloon seitsemästä yleisestä lämmitysjärjestelmästä maalämmön. Työssä käytetyt menetelmät toimivat hyvin yhteistyössä toistensa kanssa. Menetelmien käyttö mahdollisti kaikkien kriteereiden huomioimisen ja tuloksien lähemmän tarkastelun. Työssä saatuja tuloksia voidaan hyödyntää lämmitysjärjestelmän valinnassa ottaen huomioon erilaiset lähtötilanteet. Herkkyysanalyyseissa maalämpö kesti monien kriteerien painotuksien muuttamista ja osoittautui tällä tavoin sopivimmaksi järjestelmäksi.

Monte Carlo -reaktorifysiikkalaskennan ja laskennallisen virtausmekaniikan kytkentä kuulakekoreaktorissa

Monte Carlo -reaktorifysiikkakoodit nykyisin käytettävissä olevilla laskentatehoilla tarjoavat mielenkiintoisen tavan reaktorifysiikan ongelmien ratkaisuun. Neljännen sukupolven ydinreaktoreissa käytettävät uudet rakenteet ja materiaalit ovat haasteellisia nykyisiin reaktoreihin suunnitelluille laskentaohjelmille. Tässä työssä Monte Carlo -reaktorifysiikkakoodi ja CFD-koodi yhdistetään kytkettyyn laskentaan kuulakekoreaktorissa, joka on yksi korkealämpötilareaktorityyppi. Työssä käytetty lähestymistapa on uutta maailmankin mittapuussa ajateltuna.

Cosmographia . La Sphera

Claudios Ptolemaios (Claudius Ptolemaeus, synt. n. v. 100, k. n. v. 170) oli syntyjään kreikkalainen. Hänet tunnetaan egyptiläisenä tähtitieteilijänä, matemaatikkona ja maantieteilijänä. Hän vaikutti Aleksandriassa 2. vuosisadalla j.a.a. Hänen kirjoituksensa kuuluvat kreikkalais-roomalaisen tieteen korkeimpiin saavutuksiin. Erityisesti hänen geosentrinen (maakeskinen) mallinsa maailmankaikkeudesta tunnetaan Ptolemaioksen järjestelmänä. Hänen ensimmäinen suuri tähtitieteellinen työnsä, Almagest valmistui noin vuonna 150. - Gregorio (Goro) Dati (1362-1435) toimi Firenzessä silkkikauppiaana. Hän oli Leonardo Datin nuorempi veli. Georgio harjoitti kansainvälistä kauppaa ja tunsi Välimeren purjehdusta sekä maantiedettä. Hän on kirjoittanut myös historiateoksen Firenzestä sekä omaelämäkerrallisen Libro segreton. - La Spheran portolaanikartta on edeltäjiään suurempi ja jaettu pienemmmiksi kokonaisuuksiksi. - Tämä kappale on aikansa loistokas käsikirjotusteos: teksti tyylikästä, kuvat laadukkaita, kuvitus runsasta. Kartat monine yksityiskohtineen on huolellisesti laadittu.

La Sphera

Leonardo Dati (1360-1425) oli dominikaanien yleismestari 1414-124. Hän oli Georgio Datin isoveli. Leonardo oli aikanaan tunnettu, uskonasioihin perehtynyt munkki; hän kirjoitti latinankielisiä saarnoja ja uskonnollisia kommentaareja.

La Sphera

Gregorio (Goro) Dati (1362-1435) toimi Firenzessä silkkikauppiaana. Hän oli Leonardo Datin nuorempi veli. Georgio harjoitti kansainvälistä kauppaa ja tunsi Välimeren purjehdusta sekä maantiedettä. Hän on kirjoittanut myös historiateoksen Firenzestä sekä omaelämäkerrallisen Libro segreton. - La Spheran portolaanikartta on edeltäjiään suurempi ja jaettu pienemmmiksi kokonaisuuksiksi. - Tämän käsikirjoituksen kartat ovat tekstiä vanhempia.

Kirvoista kosmokseen - ja kaikkea siltä väliltä

TAT eli Tutka- ja avaruusteknologiaryhmä on osa Ilmatieteen laitoksen Uudet havaintomenetelmät -ohjelmaa.

Kestomagneettikoneen roottorin väsymisanalyysi

Työn tavoitteena oli luoda työkalu kestomagneettikoneiden roottoreiden väsymisen analysointia varten. Työkalu toteutettiin siten, että siihen voidaan liittää oikeasta koneesta mitattu kuormitusdata, sekä tarvittavat materiaalitiedot. Kuormitusdata muunnetaan työkalussa jännityshistoriaksi käyttämällä elementtimenetelmän avulla laskettavaa skaalauskerrointa. Kestoiän laskemiseen analyysityökalu käyttää jännitykseen perustuvaa menetelmää sekä rainflowmenetelmää ja Palmgren-Minerin kumulatiivista vauriosääntöä. Lisäksi työkalu tekee tutkittavalle tapaukselle Smithin väsymislujuuspiirroksen. Edellä mainittujen menetelmien lisäksi työn teoriaosassa esiteltiin väsymisanalyysimenetelmistä myös paikalliseen venymään perustuva menetelmä sekä murtumismekaniikka. Nämä menetelmät jäivät monimutkaisuutensa vuoksi toteuttamatta työkalussa. Väsymisanalyysityökalulla laskettiin kestoiät kahdelle esimerkkitapaukselle. Kummassakin tapauksessa saatiin tulokseksi ääretön kestoikä, mutta aksiaalivuokoneen roottorin dynaaminen varmuus oli pieni. Vaikka tulokset vaikuttavat järkeviltä, ne olisi vielä hyvä verifioida esimerkiksi kaupallisen ohjelmiston avulla täyden varmuuden saamiseksi.

Sähkön ja lämmön yhteistuotannon mahdollisuudet vaneritehtaan yhteydessä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tehdä sähkön ja lämmöntuotannon kannattavuustarkastelu erään esimerkkitehtaan näkökulmasta. Tarkoitus oli selvittää onko vaneritehtaalla edellytyksiä investoida sähköä ja lämpöä tuottavaan yhteistuotantolaitokseen, vai onko edullisempaa tuottaa itse ainoastaan valmistusprosessin kannalta välttämätön lämpöenergia ja ostaa tarvittava sähköenergia ulkoiselta toimijalta. Johdantona on tarkasteltu ensin vanerin valmistusprosessia ja prosessissa syntyviä sivutuotteita. Toisena osiona on pyritty hahmottamaan vanerinvalmistuksessa syntyvien sivutuotteiden määriä ja ominaisuuksia niiden polttoainekäyttöä silmällä pitäen. Lopuksi johdannossa on perehdytty mahdollisiin tekniikoihin, joilla sähkön ja lämmön yhteistuotanto vaneritehtaan yhteydessä olisi mahdollista. Johdannossa käsiteltävät asiat perustuvat teorialähteisiin. Aineisto ja menetelmät osiossa on tarkasteltu esimerkkitehdasta voimalaitoksen sijoituskohteena. Osiossa on perehdytty prosessin sivutuotteiden määrään ja energian kulutukseen. Näiden seikkojen perusteella on tehtaan yhteyteen mitoitettu sähköä ja lämpöä tuottavia yhteistuotantolaitosesimerkkejä. Lopuksi tuloksissa on tarkasteltu yhteistuotantolaitoksien kannattavuutta vaneritehtaan yhteydessä ja tutkittu kannattavuuteen vaikuttavia tekijöitä.

Kansainvälisen kaupan arvoketjujen sääntely. Yhteiskuntavastuun ja ennakoivan oikeuden tarkastelua

Tausta Kansainvälinen kauppa on globaalia toimintaa, jossa tavaroiden ja palveluiden tuottaminen ja kuluttaminen on jakautunut maapallon eri osiin. Arvoketjukäsitteellä korostetaan eri toimijoiden panosta lopputuotteen valmistamiseksi, sekä yhteisten tavoitteiden merkitystä. Toimijaverkostot ovat moni-ilmeisiä ja monimutkaisia. Globaalin kaupan toinen tärkeä piirre on yhteiskuntavastuu, joka tulee esiin niin yksityisen kuin julkisen sektorin toiminnassa. Sen toteuttaminen asettaa suuria haasteita sekä yksityisen että julkisen sektorin toimijoille. Kansallisvaltion mahdollisuudet hallita globaaleja kaupan arvoketjuja julkisella sääntelyllä on osoittautunut ongelmalliseksi. Tutkimuskysymykset Tämä tutkimus on oikeustieteen alaan kuuluva sääntelytutkimuksen artikkeliväitöskirja, joka on tutkimusotteeltaan poikkitieteellinen. Tutkimus pyrkii kaikkiaan valaisemaan yksityisen sääntelyn käyttömahdollisuuksia ja rajoituksia elinkeinotoiminnassa. Keskeisessä roolissa oikeustieteen rinnalla on liiketaloustieteen tutkimus. Tutkimuskysymykset ovat ensinnäkin, mistä nousee kansainvälistä kauppaa koskeva yksityisen sääntelyn tarve ja toiseksi, mikä motivoi yrityksiä yksityiseen sääntelyyn tai itsesääntelyyn. Lopuksi pohditaan, miten lainsäätäjän tulisi suhtautua yksityiseen sääntelyyn. Tutkimuskysymyksiin vastaamalla syvennetään ja täsmennetään oikeustieteen piirissä tehtävää tutkimusta ennakoivasta oikeudesta. Menetelmät ja aineistot Tutkimus on oikeusvertaileva tutkimus, jossa pääpaino on yksityisessä sääntelyssä. Tutkimusaineisto nojautuu eri tieteenaloilla tehtyihin sekä kvalitatiivisiin että kvantitatiivisiin empiirisiin sääntelyjärjestelmien käyttöä ja toimivuutta koskeviin tutkimuksiin sekä tutkijan tekemään 42:en, metsäsektorin, elintarvikealan, vaatetusalan sekä vähittäiskaupan piirissä käytössä olevan sääntelyjärjestelmän analyysiin. Johtopäätökset Yksityisen sääntelyn tarve nousee tarpeesta hallita globaaleja arvoketjuja kohti yhteisiä tavoitteita. Tulevan lainsäädännön uhan sijasta yrityksiä motivoi yksityiseen sääntelyyn kilpailuedun tavoitteluun liittyvät tekijät. Koska kilpailuetuun yhä yleisemmin sisältyy yhteiskuntavastuullisuus, ovat yritysten tavoitteet ja julkisen sektorin tavoitteet lähentyneet. Erilaisten kansalaisjärjestöjen rooli kasvaa koko ajan. Ne osallistuvat vahvasti niin yksityisen sääntelyn laadintaan kuin myös sääntöjen valvontaan. Yksityisen sääntelyn tavoitteet ovat aiemmin liittyneet ympäristönsuojelun painottamiseen ja elintarviketurvallisuuteen erityisesti metsäsektorilla ja elintarvikealalla, myöhemmin sosiaalisen vastuullisuuden parantaminen on myös tullut painokkaammin esiin. Kansainvälisen kaupan piirissä syntynyttä yksityisen sääntelyn ilmiötä kuvataan tässä ennakoiva oikeus –käsitteellä. Aiempi tutkimus rajoittui tarkastelemaan ilmiötä vain ennakoivana lähestymistapana oikeuteen. Tässä painopiste on sen sijaan ennakoivan lähestymistavan avulla aikaansaaduissa sääntelyn välineissä ja lopputuloksissa: mahdollistavassa, valtaistavassa, dynaamisessa ja käyttäjäystävällisessä oikeudessa, jonka avulla luodaan mahdollisuuksia, ennalta ehkäistään ja hallitaan riskejä eikä pelkästään ratkaista jo syntyneitä ongelmia. Käsitteen sisältöä avataan tutkimuksessa sekä sääntelyjärjestelmien sisällöllisen tarkastelun että prosessiin liittyvän tarkastelun avulla.

Objective Evaluation of Nasal Dimensions in Children with Acoustic Rhinometry

Aims: This study was carried out to investigate the usefulness of acoustic rhinometry in the evaluation of intranasal dimensions in children. The aim was to define reference values for school children. In addition, the role of the VAS scale in the subjective evaluation of nasal obstruction in children was studied. Materials and methods: Measurements were done with Acoustic Rhinometry A1. The values of special interest were the minimal cross-sectional area (MCA) and the anterior volume of the nose (VOL). The data for reference values included 124 voluntary school children with no permanent nasal symptoms, aged between 7 and 14 years. Data were collected at baseline and after decongestion of the nose; the VAS scale was filled in before measurements. The subjects in the follow-up study (n=74, age between 1 and 12 years) were receiving intranasal spray of insulin or placebo. The nasal symptoms were recorded and acoustic rhinometry was measured at each control visit. Results: In school children, the mean total MCA was 0.752 cm2 (SD 0.165), and the mean total VOL was 4.00 cm3 (SD 0.63) at baseline. After decongestion, a significant increase in the mean TMCA and in the mean TVOL was found. A correlation was found between TMCA and age, and between TVOL and height of a child. There was no difference between boys and girls. A correlation was found between unilateral acoustic values and VAS at baseline, but not after decongestion. No difference wasfound in acoustic values or symptoms between the insulin and placebo group in the follow-up study of two years. Conclusions: Acoustic rhinometry is a suitable objective method to examine intranasal dimensions in children. It is easy to perform and well tolerated. Reference values for children between 7 and 14 years were established.

High-Throughput Screening for Novel Prostate Cancer Drug Targets –Getting Personal

Prostate cancers form a heterogeneous group of diseases and there is a need for novel biomarkers, and for more efficient and targeted methods of treatment. In this thesis, the potential of microarray data, RNA interference (RNAi) and compound screens were utilized in order to identify novel biomarkers, drug targets and drugs for future personalized prostate cancer therapeutics. First, a bioinformatic mRNA expression analysis covering 9873 human tissue and cell samples, including 349 prostate cancer and 147 normal prostate samples, was used to distinguish in silico prevalidated putative prostate cancer biomarkers and drug targets. Second, RNAi based high-throughput (HT) functional profiling of 295 prostate and prostate cancer tissue specific genes was performed in cultured prostate cancer cells. Third, a HT compound screen approach using a library of 4910 drugs and drug-like molecules was exploited to identify potential drugs inhibiting prostate cancer cell growth. Nine candidate drug targets, with biomarker potential, and one cancer selective compound were validated in vitro and in vivo. In addition to androgen receptor (AR) signaling, endoplasmic reticulum (ER) function, arachidonic acid (AA) pathway, redox homeostasis and mitosis were identified as vital processes in prostate cancer cells. ERG oncogene positive cancer cells exhibited sensitivity to induction of oxidative and ER stress, whereas advanced and castrate-resistant prostate cancer (CRPC) could be potentially targeted through AR signaling and mitosis. In conclusion, this thesis illustrates the power of systems biological data analysis in the discovery of potential vulnerabilities present in prostate cancer cells, as well as novel options for personalized cancer management.

Liiketoimintamalli teollisuuden ylijäämälämmön hyödyntämisestä kaukolämpöverkoissa

Tässä työssä tarkastellaan teollisuuden ylijäämälämmön hyödyntämistä kaukolämpöverkoissa liiketoimintamallin näkökulmasta. Työn tilaaja on YIT Teollisuus Oy, joka haluaa osaltaan olla mukana ratkaisemassa ilmastonmuutoksesta ja hiilidioksidipäästöjen vähentämistarpeista aiheutuvia yhteiskunnan kehitystarpeita. Energiatehokkuuden parantaminen on yksi nopeimmista keinoista vähentää päästöjä. Teollisuuden energiatehokkuutta voidaan parantaa ottamalla talteen sähköntuotannossa ja tuotantoprosesseissa syntyvää ylijäämälämpöä. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedetään, että Suomessa syntyy vuosittain noin 4–6 TWh ylijäämälämpöä, joka voitaisiin hyödyntää jo olemassa olevien kaukolämpöverkkojen välityksellä rakennusten lämmittämiseen. Kuitenkin vuonna 2008 teollisuus myi ylijäämälämpöä kaukolämpöverkkoihin yhteensä vain 770 GWh, mikä vastaa noin 2,5 prosenttia kokonaiskaukolämmön tarpeesta. Tämän työn tuloksena syntyi liiketoimintamalli, joka esittelee ne palvelut, jotka YIT tuottaa asiakkailleen tilanteissa, joissa teollisuudessa syntyvää ylijäämälämpöä hyödynnetään kaukolämpöverkoissa. Jotta liiketoimintamalli toimisi käytännössä, on siitä oltava hyötyä kaikille osapuolille. Asiakkaan on siis voitava kattaa palvelusta ja sen rahoituksesta syntyvät kustannukset myydyn ylijäämälämmön tuotolla (teollisuuslaitos) tai säästyneistä energian hankintakustannuksista (kaukolämpöyhtiö). Eniten ylijäämälämmön käytöstä voivat hyötyä kaukolämpöyhtiöt, joiden tuotannosta korkeintaan pieni osa tulee yhteistuotannosta ja joilla uusiutuvien energialähteiden osuus on vähäinen. Lisäksi kaukolämpöverkon koon vuotuisena kulutuksena mitattuna on oltava riittävän suuri ja kaukolämmön hinnan suhteellisen korkea. Myös alueen ennustettu väestönkasvu ja uudet suunnitteilla olevat asuinalueet saattavat parantaa ylijäämälämmön hyödyntämisen houkuttelevuutta. YIT:n näkökulmasta ylijäämälämmön talteenottoprojektit ovat hyvä lisä sen nykyiseen palvelutarjontaan. Myös yhteiskunnallisella tasolla aihe on merkittävä. Vaikka nykytietämyksen mukaan energian käytön tehostaminen ja päästöttömän tuotannon lisääminen ovat molemmat yhtä merkittäviä keinoja ilmastotavoitteiden saavuttamisen kannalta, panostetaan Suomessa tällä hetkellä lähinnä tuotannon tukemiseen. Lähivuosien poliittiset ratkaisut vaikuttavatkin vahvasti siihen, kuinka paljon tulevaisuudessa ylijäämälämpöä hyödynnetään rakennusten lämmittämisessä.

Influenza in children – Diagnosis, treatment and prevention

Background: The burden of influenza on children is substantial. Although mortality rates are low, the incidence of influenza is highest in children, among whom also complications are frequent. A more accurate recognition of influenza in children could enable the rational use of antiviral drugs and help to avoid unnecessary courses of antibiotics. Limited data exists on the efficacy of oseltamivir treatment and the trivalent inactivated influenza vaccine (TIV) in children. Aims and methods: We sought for signs and symptoms that could help clinicians to diagnose influenza on clinical grounds in a case-control study in children <13 years of age. We further assessed the feasibility of different diagnostics methods during the early stage of the illness in children aged 1-3 years. The efficacy of early oseltamivir treatment (started <24h from the onset of symptoms) was evaluated in a randomized controlled trial (RCT) conducted in children 1-3 years of age, and the effectiveness of TIV to prevent laboratory-confirmed influenza was determined in a prospective, observational cohort study conducted among children aged 9 months to 3 years of age. Results: Fever was the only symptom predicting influenza in children. The sensitivity of conventionally used laboratory methods to detect influenza during the first 24h of illness was 92%. The sensitivity of the influenza rapid test in the same setting was 90% for influenza A and 25% for influenza B. Early oseltamivir treatment shortened the duration of the illness in children with influenza A by 3.5-4.0 days, but no efficacy was observed against influenza B. The effectiveness of TIV was 84% against the wellmatched influenza A, while no effectiveness against the mismatched influenza B was observed. Conclusions: Laboratory diagnostics are needed for a reliable diagnosis of influenza in children and were found sensitive already during the early stage of the illness. Early oseltamivir treatment was highly effective against influenza A, but no efficacy was seen against influenza B. TIV is effective also in young children if a good match between the vaccine and circulating strain is achieved.

Epälineaaristen regressiomenetelmien vertaaminen robottikäden otemallinnuksessa

Tässä työssä verrattiin monikerrosperseptronin, radiaalikantafunktioverkon, tukivektoriregression ja relevanssivektoriregression soveltuvuutta robottikäden otemallinnukseen. Menetelmille ohjelmoitiin koeympäristö Matlabiin, jossa mallit koestettiin kolmiulotteisella kappaledatalla. Koejärjestely sisälsi kaksi vaihetta. Kokeiden ensimmäisessä vaiheessa menetelmille haettiin sopivat parametrit ja toisessa vaiheessa menetelmät koestettiin. Kokeilla kerättiin dataa menetelmien keskinäiseen vertailuun. Vertailussa huomioitiin laskentanopeus, koulutusaika ja tarkkuus. Tukivektoriregressio löydettiin potentiaaliseksi vaihtoehdoksi mallintamiseen. Tukivektoriregression koetuloksia analysoitiin muita menetelmiä enemmän hyvien koetulosten takia.