Bond strength tests of dental adhesive systems and their correlation with clinical results : a meta-analysis

OBJECTIVE: To evaluate the variability of bond strength test results of adhesive systems (AS) and to correlate the results with clinical parameters of clinical studies investigating cervical restorations. MATERIALS AND METHODS: Regarding the clinical studies, the internal database which had previously been used for a meta-analysis on cervical restorations was updated with clinical studies published between 2008 and 2012 by searching the PubMed and SCOPUS databases. PubMed and the International Association for Dental Research abstracts online were searched for laboratory studies on microtensile, macrotensile and macroshear bond strength tests. The inclusion criteria were (1) dentin, (2) testing of at least four adhesive systems, (3) same diameter of composite and (4) 24h of water storage prior to testing. The clinical outcome variables were retention loss, marginal discoloration, detectable margins, and a clinical index comprising the three parameters by weighing them. Linear mixed models which included a random study effect were calculated for both, the laboratory and the clinical studies. The variability was assessed by calculating a ratio of variances, dividing the variance among the estimated bonding effects obtained in the linear mixed models by the sum of all variance components estimated in these models. RESULTS: Thirty-two laboratory studies fulfilled the inclusion criteria comprising 183 experiments. Of those, 86 used the microtensile test evaluating 22 adhesive systems (AS). Twenty-seven used the macrotensile test with 17 AS, and 70 used the macroshear test with 24 AS. For 28 AS the results from clinical studies were available. Microtensile and macrotensile (Spearman rho=0.66, p=0.007) were moderately correlated and also microtensile and macroshear (Spearman rho=0.51, p=0.03) but not macroshear and macrotensile (Spearman rho=0.34, p=0.22). The effect of the adhesive system was significant for microtensile and macroshear (p<0.001) but not for macrotensile. The effect of the adhesive system could explain 36% of the variability of the microtensile test, 27% of the macrotensile and 33% of the macroshear test. For the clinical trials, about 49% of the variability of retained restorations could be explained by the adhesive system. With respect to the correlation between bond strength tests and clinical parameters, only a moderate correlation between micro- and macrotensile test results and marginal discoloration was demonstrated. However, no correlation between these tests and a retention loss or marginal integrity was shown. The correlation improved when more studies were included compared to assessing only one study. SIGNIFICANCE: The high variability of bond strength test results highlights the need to establish individual acceptance levels for a given test institute. The weak correlation of bond-strength test results with clinical parameters leads to the conclusion that one should not rely solely on bond strength tests to predict the clinical performance of an adhesive system but one should conduct other laboratory tests like tests on the marginal adaptation of fillings in extracted teeth and the retention loss of restorations in non-retentive cavities after artificial aging.

Maalämpöpumpun mitoitusjärjestelmän kehittäminen

Työn tavoitteena oli kehittää maalämpöpumppujärjestelmään kuuluvien komponenttien mitoitusta. Työ tehtiin Alufer Oy nimiselle yritykselle, joka on työskennellyt jo kolme vuotta maalämpöpumppujärjestelmän tuotekehityksen parissa. Maalämpöpumppujärjestelmä tullaan suunnittelemaan mahdollisimman suorituskykyiseksi ja joustavaksi. Suunnittelun lähtökohtana on, että lämmitysjärjestelmä on ns. matalalämpö-järjestelmä, joka käytännössä usein toteutetaan lattialämmityksenä. Ensimmäiseksi työssä on selvitetty mitä maalämpö on ja mitkä ovat yleisimmät maalämpöpumppujärjestelmän lämmönkeruuputkistojen asennustavat. Tällä hetkellä käytössä on joko vaakaan (maa, vesi) tai pystyyn asennettava lämmönkeruuputkisto (porakaivo). Seuraavaksi työssä on lähdetty selvittämään maalämpöpumppumarkkinoita Suomessa sekä selvitetty kolmen suurimman valmistajan Geopro Systemsin, Suomen Lämpöpumpputekniikan ja Ekowellin tuotteita sekä tekniikkaa. Työssä selvitetään myös muutamien Eurooppalaisten maiden markkinat. Mitoitusjärjestelmässä tarkastelu on aloitettu uudisrakennuksen lämmitystehon tarpeesta ja käyttöveden lämmityksen tarvitsemasta tehosta. Tarvittavan lämmitysenergian perusteella määriteltiin lämpöpumppujärjestelmään kuuluvat komponentit. Maalämpöpumppujärjestelmä koostuu seuraavista pääkomponenteista: höyrystin, kompressori, lauhdutin ja paisuntaventtiili. Höyrystimen tehon mitoituksessa on huomioitu lämmönkeruuputkistossa kulkevan nesteen aineominaisuudet, massavirta ja lämpötilaero höyrystimen nesteen ulostulon sekä sisään menon välillä. Kompressorin teho on määritetty valitun kylmäaineen (R407C) lg p-h piirroksesta tai määritetty teoreettisesti kompressorivalmistajien omista valintaohjelmista. Lauhduttimen teho on määritelty höyrystimen sekä kompressorin tehon summasta. Samalla määräytyy myös uudisrakennuksen lämmitystehontarve. Lopuksi työssä on käsitelty maalämpöpumppujärjestelmän kehitysmahdollisuuksia. Vaihtoehtoina on huomioitu tulistin, alijäähdytin ja varaaja, joilla voidaan huomattavasti parantaa maalämpöpumpun lämpökerrointa.

Kaukokylmä talotekniikassa

Tässä työssä on tarkasteltu rakennusten jäähdytysratkaisuja kaukokylmää käyttäen. Erilaisten kytkentäkaavioiden ja niihin liittyvien mitoitusarvojen perusteella on selvitetty taloteknisten järjestelmien kylmänjakelutapoja. Malliratkaisujen avulla on selvitetty myös järjestelmien investointikustannuksia ja mahdollisia riskejä. Työssä on keskitytty vesikiertoisiin järjestelmiin.

Paperinvalmistuslinjan energiankulutuksen mittaaminen paperitehtaassa

Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää paperinvalmistuslinjan energiankulutusmittaus paperitehtaalla ja kehittää sen perusteella mittausmenetelmä. Tavoitteena on tutkia ja ohjeistaa mittaustapahtuma, kun apuna käytetään prosessimittauksia. Diplomityön teoriaosassa käsitellään paperinvalmistuslinjaa ja sen osaprosesseja sekä paperitehtaan prosessiohjausjärjestelmiä. Lisäksi työssä kerrotaan kirjallisuudesta löytyvistä paperitehtaan energiankulutusmittauksista, taseiden soveltamisesta paperinvalmistuslinjaan, osaprosessien energiankulutuskohteista ja energiakäytön arvioinnista. Näiden tietojen perusteella kehitetään mittausmenetelmä, joka soveltuu normaalituotannossa oleviin LWC-, SC-, sanomalehti-, kartonki- ja hienopaperinvalmistuslinjoihin sekä näiden osaprosesseille. Kehitettyä mittausmenetelmää testattiin case-tapauksiin ja kokemuksia kirjattiin ylös. Mittausmenetelmän suurin rajoite on prosessin paperitehdaskohtaisuus. Menetelmästä rajataan pois ilmanvaihto-, lämminvesi- ja jäähdytysvesijärjestelmien energiavirrat, koska näistä ei yleensä ole riittävästi mittauksia. LTO:ssa poistoilmasta talteen otettu energiavirta kuitenkin otetaan huomioon. Se vähentää korvausilman lämmittämiseen tarvittavaa energiaa. Diplomityössä selvisi, että paperivalmistuslinjan energiankulutusmittaus voidaan tehdä kustannustehokkaasti ja kattavasti hyödyntäen olemassa olevia prosessimittauksia. Mittaustuloksista on mahdollista laskea ominaisenergiankulutus, jota voidaan verrata toisiin linjoihin kun mittauksissa otetaan huomioon prosessin parametrit, mittalaitteiden mittausalue, ajankohta, mittapisteiden määrä ja sijainti.

Hylky- ja vesijärjestelmän vaikutus kartongin tuotepuhtauteen

Kirjallisuusosassa käsitellään paperi- ja kartonkikoneiden eri vesijärjestelmiä, vedenkäytön vähentämistä ja sen vaikutusta prosessiin. Mikrobiologiaa, mikrobien aiheuttamia prosessiongelmia, mikrobien torjuntaa ja simulointia on myös käsitelty kirjallisuusosassa. Kokeellisessa osassa laadittiin Kartonkikone 1:n massa- ja vesijärjestelmän mikrobiologisen puhtauden simulointimalli Balas-prosessisimulointiohjelmalla. Kartongin mikrobiologinen puhtaus määritettiin kokonaispesäkelukuna. Kokeellinen osa sisälsi pilot-mittakaavan suodatinkoeajoja, joissa määritettiin tarvittavat erotusparametrit simulointimallille, selvitettiin Dynasand-hiekkasuodattimen soveltuvuus suihkuvesien puhdistukseen, Dynadisc-kiekkosuodattimen käyttökelpoisuus kiertoveden puhdistukseen kiertovesisuodattimena ja hiekkasuodattimien esisuodattimena sekä UV-reaktorin soveltuvuus suodatettujen vesien desifiointiin. Simulointimallilla tarkasteltiin eri prosessivaihtoehtojen vaikutus kartongin mikrobiologiseen puhtauteen. Suihkuvesien puhdistaminen hiekkasuodattimilla alentaa kokonaispesäkelukua vain vähän. Koneen ajettavuus paranee suihkuputkien roskaryöppyjen ja viiraosan limoittumisen vähenemisen takia. Kiertovesijärjestelmän pelkkä jakaminen hylkyprosessi- ja sakeudensäätövedeksi aiheuttaa kokonaispesäkeluvun kasvun prosessista poistettavien vesien puhdistumisen takia. Kokonaispesäkeluku minimoidaan poistamalla ylimääräinen vesi hylkysaostajan suodoksena. Suodatettua hylkysaostajan suodoksen ja viiraveden seosta käytetään sekä sakeudensäätö- että hylkyprosessivedeksi. Hylkymassalla on dominoiva vaikutus kokonaispesäkelukuun. Suurin vähennys kokonaispesäkeluvussa saadaan estämällä mikrobikasvu hylkymassassa. Tämä voidaan tehdä kuumentamalla hylkymassa 80 °C:n höyryllä. Suodatuskoeajojen perusteella Dynasand-hiekkasuodattimella voidaan puhdistaa pisaralämmönvaihtimelta saatavaa lämmintä suihkuvettä. Esisuodatettua kiertovettä voidaan puhdistaa Dynasand-hiekkasuodattimella viiran johtotelojen suihkuvedeksi. Dynadisc-kiekkosuodatinta voidaan käyttää hiekkasuodattimen esisuodattimena ja kiertovesisuodattimena. UV-säteily poistaa tehokkaasti mikrobeja suodatetuista vesistä.

Digitalización del sistema de control de nivel en calentadores y tanques de drenaje de una Central Nuclear

Contexto Una central nuclear, al igual que cualquier otro tipo de central generadora de energía eléctrica, mediante turbinas de vapor, está basada en un proceso termodinámico. El rendimiento de las mismas es función del salto entálpico del vapor, para mejorarlo las centrales están constituidas por un ciclo compound formado por turbina de alta presión y turbinas de baja presión, y un ciclo regenerativo consistente en calentar el agua de alimentación antes de su introducción a los generadores de vapor. Un ciclo regenerativo está basado en etapas de calentadores o cambiadores de calor para aprovechar al máximo la energía térmica del vapor, este proyecto está basado en la mejora y optimización del proceso de control de estos para contribuir a mejorar el rendimiento de la central. Objetivo Implementar un sistema de control que nos permita modernizar los clásicos sistemas basados en controles locales y comunicaciones analógicas. Mejorar el rendimiento del ciclo regenerativo de la central, aprovechando las mejoras tecnológicas que ofrece el mercado, tanto en el hardware como en el software de los sistemas de instrumentación y control. Optimizar el rendimiento de los lazos de control de cada uno de los elementos del ciclo regenerativo mediante estrategias de control. Procedimiento Desarrollo de un sistema de control actualizado considerando, como premisa principal, la fiabilidad del sistema, el análisis de fallos y la jerarquización del riesgo. Análisis y cálculo de los lazos de control considerando las premisas establecidas. Configuración de los lazos mediante estrategias de control que nos permitan optimizar y minimizar los efectos del fallo. Para ello se han utilizado parámetros y datos extraídos de la Central Nuclear de Ascó. Conclusiones Se ha modernizado y optimizado el sistema de control mejorando el rendimiento del ciclo regenerativo. Se ha conseguido un sistema más fiable, reduciendo el riesgo del fallo y disminuyendo los efectos de los mismos. El coste de un proyecto de estas características es inferior al de un sistema convencional y ofrece más posibilidades. Es un sistema abierto que permite utilizar e interconectar equipos de diferentes fabricantes, lo que favorece tanto el mantenimiento como las posibles ampliaciones futuras del sistema.

New cationic nanovesicular systems containing lysine-based surfactants for topical administration: Toxicity assessment using representative skin cell lines

Many strategies for treating diseases require the delivery of drugs into the cell cytoplasm following internalization within endosomal vesicles. Thus, compounds triggered by low pH to disrupt membranes and release endosomal contents into the cytosol are of particular interest. Cationic nanovesicles have attracted considerable interest as effective carriers to improve the delivery of biologically active molecules into and through the skin. In this study, lipid-based nanovesicles containing three different cationic lysine-based surfactants were designed for topical administration. We used representative skin cell lines and in vitro assays to assess whether the cationic compounds modulate the toxic responses of these nanocarriers. The nanovesicles were characterized in both water and cell culture medium. In general, significant agglomeration occurred after 24 h incubation under cell culture conditions. We found different cytotoxic responses among the formulations, which depended on the surfactant,cell line (3T3, HaCaT, and THP-1) and endpoint assayed (MTT, NRU, and LDH). Moreover, no potential phototoxicity was detected in fibroblast or keratinocyte cells, whereas only a slight inflammatory response was induced, as detected by IL-1a and IL-8 production in HaCaT and THP-1 cell lines, respectively. A key finding of our research was that the cationic charge position and the alkyl chain length of the surfactants determine the nanovesicles resulting toxicity. The charge on the a-amino group of lysine increased the depletion of cell metabolic activity, as determined by the MTT assay, while a higher hydrophobicity tends to enhance the toxic responses of the nanovesicles. The insights provided here using different cell lines and assays offer a comprehensive toxicological evaluation of this group of new nanomaterials.

Effect of dripline flushing on subsurface drip irrigation systems

The velocity of dripline flushing in subsurface drip irrigation (SDI) systems affects system design, cost, management, performance, and longevity. A 30‐day field study was conducted at Kansas State University to analyze the effect of four targeted flushing velocities (0.23, 0.30, 0.46, and 0.61 m/s) for a fixed 15 min duration of flushing and three flushing frequencies (no flushing or flushing every 15 or 30 days) on SDI emitter discharge and sediments within the dripline and removed in the flushing water. At the end of the field experiment (371 h), the amount of solids carried away by the flushing water and retained in every lateral were determined as well as laboratory determination of emitter discharge for every single emitter within each dripline. Greater dripline flushing velocities, which also resulted in greater flushing volumes, tended to result in greater amounts of solids in the flushing water, but the differences were not always statistically significant. Neither the frequency of flushing nor the interaction of flushing frequency and velocity significantly affected the amount of solids in the flushing water. There was a greater concentration of solids in the beginning one‐third of the 90 m laterals, particularly for treatments with no flushing or with slower dripline flushing velocities. As flushing velocity and concurrently flushing volume increased, there was a tendency for greater solids removal and/or more equal distribution within the dripline. At the end of the field study, the average emitter discharge as measured in the laboratory for a total of 3970 emitters was 0.64 L/h. which was significantly less (approximately 2.5%) than the discharge for new and unused emitters. Only six emitters were nearly or fully clogged, with discharges between 0% and 5% of new and unused emitters. Flushing velocity and flushing frequency did not have consistent significant effects on emitter discharge, and those numerical differences that did exist were small (<3%). Emitter discharge was approximately 3% less for the distal ends of the driplines (last 20% of the dripline). Although not a specific factor in the study, the results of solids removals during flushing and solids retention within the different dripline sections suggest that duration of flushing may be a more cost‐effective management option than increasing the dripline flushing velocity through SDI system design. Finally, although microirrigation system components have been improved over the years, the need for flushing to remove solids and reduce clogging potential has not been eliminated

Ecosystem impacts of Alpine water intakes for hydropower: the challenge of sediment management

The natural flow hydrological characteristics (such as the magnitude, frequency, duration, timing, and rate of change of discharge) of Alpine streams, dominated by snowmelt and glacier melt, have been established for many years. More recently, the ecosystems that they sustain have been described and explained. However, natural Alpine flow regimes may be strongly modified by hydroelectric power production, which impacts upon both river discharge and sediment transfer, and hence on downstream flora and fauna. The impacts of barrages or dams have been well studied. However, there is a second type of flow regulation, associated with flow abstraction at intakes where the water is transferred laterally, either to another valley for storage, or at altitude within the same valley for eventual release downstream. Like barrages, such intakes also trap sediment, but because they are much smaller, they fill more frequently and so need to be flushed regularly. Downstream, while the flow regime is substantially modified, the delivery of sediment (notably coarser fractions) remains. The ecosystem impacts of such systems have been rarely considered. Through reviewing the state of our knowledge of Alpine ecosystems, we outline the key research questions that will need to be addressed in order to modify intake management so as to reduce downstream ecological impacts. Simply redesigning river flows to address sediment management will be ineffective because such redesign cannot restore a natural sediment regime and other approaches are likely to be required if stream ecology in such systems is to be improved.

Ilmastonmuutos ja pitkän sähkökatkon haitat

Tämän diplomityön päätavoitteena oli tutkia millaisia vaikutuksia ilmastonmuutoksella on pitkiin sähkökatkoihin ja miten pitkä sähkökatko vaikuttaa yhteiskunnan toimintoihin sekä sähkönkäyttäjiin. Työn alussa käydään läpi ilmastonmuutos ilmiönä. Sittemmin tutkitaan erilaisia ilmastomalleja ja malleista saatuja tuloksia esimerkiksi lämpötilan ja tuulisuuden osalta. Myös roudan ja tykkylumen esiintymiseen paneudutaan. Yli puolet työstä koostuu yhteiskunnan sähkökatkon sietämisen tutkimisesta. Perustoimintojen, kuten vesijohtojen, lämmityksen ja puhelimen toimintaa tutkitaan. Työssä tehdään myös katsaus kuntien valmistuneisuuteen valmiussuunnitelmien ja varavoiman osalta.