Hematopoietic stem cells reversibly switch from dormancy to self-renewal during homeostasis and repair.

Bone marrow hematopoietic stem cells (HSCs) are crucial to maintain lifelong production of all blood cells. Although HSCs divide infrequently, it is thought that the entire HSC pool turns over every few weeks, suggesting that HSCs regularly enter and exit cell cycle. Here, we combine flow cytometry with label-retaining assays (BrdU and histone H2B-GFP) to identify a population of dormant mouse HSCs (d-HSCs) within the lin(-)Sca1+cKit+CD150+CD48(-)CD34(-) population. Computational modeling suggests that d-HSCs divide about every 145 days, or five times per lifetime. d-HSCs harbor the vast majority of multilineage long-term self-renewal activity. While they form a silent reservoir of the most potent HSCs during homeostasis, they are efficiently activated to self-renew in response to bone marrow injury or G-CSF stimulation. After re-establishment of homeostasis, activated HSCs return to dormancy, suggesting that HSCs are not stochastically entering the cell cycle but reversibly switch from dormancy to self-renewal under conditions of hematopoietic stress.

Quantum Hall Phases of two-component bosons

The recent production of synthetic magnetic fields acting on electroneutral particles, such as atoms or photons, has boosted interest in the quantum Hall physics of bosons. Adding pseudospin 1/2 to the bosons greatly enriches the scenario, as it allows them to form an interacting integer quantum Hall (IQH) phase with no fermionic counterpart. Here we show that, for a small two-component Bose gas on a disk, the complete strongly correlated regime, extending from the integer phase at filling factor ν = 2 to the Halperin phase at filling factor ν = 2 / 3, is well described by composite fermionization of the bosons. Moreover we study the edge excitations of the IQH state, which, in agreement with expectations from topological field theory, are found to consist of forward-moving charge excitations and backward-moving spin excitations. Finally, we demonstrate how pair-correlation functions allow one to experimentally distinguish the IQH state from competing states, such as non-Abelian spin singlet (NASS) states.

Higher-dimensional rotating charged black holes

Using the blackfold approach, we study new classes of higher-dimensional rotating black holes with electric charges and string dipoles, in theories of gravity coupled to a 2-form or 3-form field strength and to a dilaton with arbitrary coupling. The method allows to describe not only black holes with large angular momenta, but also other regimes that include charged black holes near extremality with slow rotation. We construct explicit examples of electric rotating black holes of dilatonic and non-dilatonic Einstein-Maxwell theory, with horizons of spherical and non-spherical topology. We also find new families of solutions with string dipoles, including a new class of prolate black rings. Whenever there are exact solutions that we can compare to, their properties in the appropriate regime are reproduced precisely by our solutions. The analysis of blackfolds with string charges requires the formulation of the dynamics of anisotropic fluids with conserved string-number currents, which is new, and is carried out in detail for perfect fluids. Finally, our results indicate new instabilities of near-extremal, slowly rotating charged black holes, and motivate conjectures about topological constraints on dipole hair.

Nonperturbative semiclassical stability of de Sitter spacetime for small metric deviations

We consider the linearized semiclassical Einstein equations for small deviations around de Sitter spacetime including the vacuum polarization effects of conformal fields. Employing the method of order reduction, we find the exact solutions for general metric perturbations (of scalar, vector and tensor type). Our exact (nonperturbative) solutions show clearly that in this case de Sitter is stable with respect to small metric deviations and a late-time attractor. Furthermore, they also reveal a breakdown of perturbative solutions for a sufficiently long evolution inside the horizon. Our results are valid for any conformal theory, even self-interacting ones with arbitrarily strong coupling.

Aspectos fisiológicos do desenvolvimento de mudas de café cultivadas sob telas de diferentes colorações

O objetivo deste trabalho foi avaliar aspectos fisiológicos do desenvolvimento de mudas de café, cultivadas sob telas com diferentes características espectrais. Mudas de Catucaí Amarelo 2SL, no estádio "orelha de onça", foram dispostas em blocos ao acaso, com cinco repetições, sob estruturas cobertas individualmente com telas nas cores azul, branca, cinza, preta e vermelha, com sombreamento de 50%. Quatro meses depois, foram avaliados: o crescimento das mudas, os teores de pigmentos nas folhas, e os de açúcares solúveis totais e o amido das folhas e raízes. A tela vermelha foi a mais eficiente em promover o crescimento em quatro das sete características estudadas: altura das plantas, área e massa de matéria seca foliar e massa de matéria seca total. Para as demais características, não houve diferença entre as telas. A análise dos pigmentos mostrou que, à exceção da tela cinza, as demais não diferiram entre si quanto a esta característica. Nas folhas, a tela vermelha proporcionou maior teor de açúcar e de amido. Na raiz, os teores de carboidratos foram mais elevados com as telas vermelha e preta. Entre as cinco colorações de tela, a vermelha foi a mais eficiente na produção de mudas de café com maior vigor e qualidade, em que se destacam os teores de carboidrato e a fitomassa.

Einsteinin aika-käsitteen kehitys: mesokosmisesta mikrokosmiseen ja megakosmiseen

Kirjoitus perustuu esitelmään Suomen oppihistoriallisessa seurassa 27.10.2005

Oral rivaroxaban for symptomatic venous thromboembolism.

BACKGROUND: Rivaroxaban, an oral factor Xa inhibitor, may provide a simple, fixed-dose regimen for treating acute deep-vein thrombosis (DVT) and for continued treatment, without the need for laboratory monitoring. METHODS: We conducted an open-label, randomized, event-driven, noninferiority study that compared oral rivaroxaban alone (15 mg twice daily for 3 weeks, followed by 20 mg once daily) with subcutaneous enoxaparin followed by a vitamin K antagonist (either warfarin or acenocoumarol) for 3, 6, or 12 months in patients with acute, symptomatic DVT. In parallel, we carried out a double-blind, randomized, event-driven superiority study that compared rivaroxaban alone (20 mg once daily) with placebo for an additional 6 or 12 months in patients who had completed 6 to 12 months of treatment for venous thromboembolism. The primary efficacy outcome for both studies was recurrent venous thromboembolism. The principal safety outcome was major bleeding or clinically relevant nonmajor bleeding in the initial-treatment study and major bleeding in the continued-treatment study. RESULTS: The study of rivaroxaban for acute DVT included 3449 patients: 1731 given rivaroxaban and 1718 given enoxaparin plus a vitamin K antagonist. Rivaroxaban had noninferior efficacy with respect to the primary outcome (36 events [2.1%], vs. 51 events with enoxaparin-vitamin K antagonist [3.0%]; hazard ratio, 0.68; 95% confidence interval [CI], 0.44 to 1.04; P<0.001). The principal safety outcome occurred in 8.1% of the patients in each group. In the continued-treatment study, which included 602 patients in the rivaroxaban group and 594 in the placebo group, rivaroxaban had superior efficacy (8 events [1.3%], vs. 42 with placebo [7.1%]; hazard ratio, 0.18; 95% CI, 0.09 to 0.39; P<0.001). Four patients in the rivaroxaban group had nonfatal major bleeding (0.7%), versus none in the placebo group (P=0.11). CONCLUSIONS: Rivaroxaban offers a simple, single-drug approach to the short-term and continued treatment of venous thrombosis that may improve the benefit-to-risk profile of anticoagulation. (Funded by Bayer Schering Pharma and Ortho-McNeil; ClinicalTrials.gov numbers, NCT00440193 and NCT00439725.).

Jäähdytykseen ja täyssuolanpoistoon perustuva lauhteen puhdistus soodakattilalaitoksella

Tämän diplomityön oleellisempana tavoitteena oli tutkia ioninvaihtohartsien pitkäaikaista toiminnallista lämpötilakestävyyttä kirjallisuustutkimuksin ja kuormituskokein. Lisaksi työssä optimoitiin taloudellisesti ja teknisesti paras kytkentävaihtoehto soodakattilan lauhteenpuhdistuslaitokselle. Tässä diplomityössä selvitettiin myös soodakattilan ulospuhallusveden sisältämien veden jälkiannostelukemikaalien ja epäpuhtauksien vaikutusta ioninvaihtohartsien vanhenemiseen.; Ioninvaihtohartsien lämpötilakestävyyteen liittyvät koeajot suoritettiin Stora Enso Laminating Papers Oy Kotkan tehtaalla. Koeajoja varten oli erikseen suunniteltu koeajolaitteisto, jossa lauhdenäytettä puhdistettiin patruunasuotimella ja sekavaihtimella. Sekavaihtimessa käytettiin vahvoja anioni- ja kationihartseja. Koeajoja oli yhteensä neljäkappaletta ja niissä tutkittiin hartsien lämpötilakestävyyttä ja anionihartsin silikaatti-vuodon riippuvuutta lämpötilasta. Lämpötilakestävyyskoeajoissa käytetyt hartsit lähetettiin Rohm and Haasille analysoitavaksi. Lopulta koeajojen tuloksia verrattiin kirjallisuudessa esitettyihin aikaisempiin tutkimuksiin. Lauhteenpuhdistuslaitoksen kytkentävaihtoehtojen optimoinnissa käytettiin apuna Kotkan ja UPM-Kymmene Oyj Pietarsaaren tehtaiden kokemuksia. Kytkentävaihtoehtojen energiataseet laskettiin kuudelle eri laitokselle, joiden syöttöveden virtaukset olivat 37 -180 kg/s. Lisaksi selvitettiin kytkentävaihtoehtojen investointikustannukset ja kertakäyttöhartsien vuotuiset kustannukset laitokselle, jossa syöttöveden virtaus oli 67 kg/s. Ulospuhalluksen talteenottojärjestelmän energiataseet laskettiin kuudelle eri laitokselle, joiden syöttöveden virtaukset olivat 37 - 180 kg/s. Laskelmien lähtökohtana käytettiin kunkin soodakattilan ulospuhallusveden määriä, jotka selvitettiin tehdasvierailujen yhteydessä. Ulospuhallusveden epäpuhtauksien ja jälkiannostelukemikaalien pitoisuudet arvioitiin kattilaveden perusteella. Aikaisempien kokemusten perusteella arvioitiin, että ulospuhallusvesi johdettaisiin lisäveden valmistukseen ennen suolanpoistosarjoja. loninvaihtohartsien kuormituskokeiden ja kirjallisuustutkimusten perusteella oli selkeästi nähtävissä, että etenkin anionihartsin kapasiteetti heikkeni nopeasti lämpötilan ollessa yli 60 °C. Kationihartsin suolanpoistolle kriittinen lämpötilaraja on 100 °C.Lisäksi yli 60 °C:ssa anionihartsi ei pysty poistamaan silikaattia lauhteesta. Seuraavaksi on esitelty lauhteenpuhdistuslaitoksen optimikytkentävaihtoehdot sekä vanhoille että uusille laitoksille. Vanhalle laitokselle, jossa lauhteet on puhdistettu aikaisemmin mekaanisella suotimella ja lisäveden puhdistuksessa on käytetty sekavaihdinta, paras kytkentävaihto on erilliset sekavaihtimet lauhteelle ja lisävedelle. Uudelle ja vanhalle laitokselle, jossa lauhteet on puhdistettu aikaisemmin mekaanisella suotimella ja lisäveden puhdistuksessa ei ole käytetty sekavaihdinta, paras kytkentävaihto on yhteiset sekavaihtimet lauhteelle ja lisävedelle. Lauhteen puhdistuksessa käytetyt sekavaihtimen toimintalämpötila on 45 °C molemmissa kytkentävaihtoehdoissa. Kertakäyttöhartsien käyttö osoittautui suuressa mittakaavassa kannattamattomaksi. Tämä asia tarvinnee kuitenkin jatkotutkimuksia. Ulospuhallusveden talteenotolla saadaan energiasäästöä 6-53 k¤/a riippuenlaitoksesta. Etenkin soodakattilalaitoksissa, joissa soodakattila ja vedenkäsittelylaitos sijaitsevat lähellä toisiaan, kannattaa ulospuhallusvesi johtaa lisäveden valmistukseen. Jos edellä mainittujen laitosten etäisyydet kasvavat, saattavat ulospuhallusjärjestelmän investointi-kustannukset nousta kohtuuttoman suureksi. Tämä työ osoitti myös, että ulospuhallusveden epäpuhtauksilla ei ole merkittävää vaikutusta kemiallisesti puhdistetun veden laatuun ennen suolanpoistolaitosta ja ioninvaihtohartsien vanhenemiseen.

Vesivoiman ajosuunnittelu

Diplomityön tavoitteena oli tutkia UPM-Kymmene Oyj:n keskusvalvomossa tapahtuvaa vesivoiman ajosuunnittelua. Pääkohdat tarkastelussa olivat vesistöjen säännöstely, erilaiset vesivuodet ja sähkömarkkinatilanteet. Vesivoiman ajosuunnittelua tarkasteltiin pääasiassa erilaisten vesivuosien ja sähkömarkkinatilanteiden näkökulmasta. Lähtötietoina käytettiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän ja UPM-Kymmene Oyj:n energianhallintajärjestelmän numeerisia historia-arvoja. Työssäselvitettiin UPM-Kymmene Oyj:n vesivarannoista hyödynnettävissä olevat energiamäärät. Energiamäärien avulla määritettiin skenaario UPM-Kymmene Oyj:n vesivoimantuotannon vaihtelusta. Lisäksi tarkasteltiin vesivoimaa sähkötaseen säätövoimana. Teoreettisessa osassa perehdyttiin Suomen sähköntuotantorakenteeseen, vesivoiman asemaan sähköntuotannossa ja vesivoiman ohjausmekanismeihin. Lisäksi tarkasteltiin UPM-Kymmene Oyj:n sähkön käyttöä ja vesivarantoja. Soveltavassa osassa tarkasteltiin, miten vesivoiman ohjausmekanismit toimivat käytännössä. Lisäksi analysoitiin sähkömarkkinatilanteiden vaikutuksia ja vesivoimalaitosten ajon tehostamismahdollisuuksia. Työn tuloksena laadittiin ennuste-simulaattori, jolla voidaan optimoida vesivoimanja lauhdevoiman ajoa. Tulevaisuudessa simulaattorin avulla voidaan ennustaa poikkeuksellisia sähkömarkkinatilanteita.