Combining Near-Field and Far-Field Microscopy: A new method for nanoscale super-resolution imaging

Lähikenttä- ja kaukokenttämikroskopian yhdistäminen: Uusi korkearesoluutioinen menetelmä nanokuvantamiseen. Osteoporoosi on sairaus, jossa luun uudistumisprosessi ei ole enää tasapainossa. Uuden luun muodostuminen on hitaampaa johtuen osteoblastien laskeneesta aktiivisuudesta. Yksi keino estää osteoporoosin syntyä on estää osteoklastien sitoutuminen luun pinnalle, jolloin ne eivät aloita luun syömisprosessia. Tämän Pro gradu -tutkielman tarkoituksena on luoda uusi työkalu osteoklastien sitoutumisen tutkimiseen samanaikaisesti fluoresenssi- ja atomivoimamikroskoopilla. Tätä tarkoitusta varten yhdistettiin atomivoimamikroskooppi sekä STED mikroskooppi. Kirjallisuuskatsauksessa käydään läpi yksityiskohtaisesti molempien mikroskooppitekniikoiden teoriat. Kokeellisessa osiossa esitetään käytetyt metodit ja alustavat tulokset uudella systeemillä. Lisäksi keskustellaan lyhyesti kuvan analysoinnista ImageJohjelmalla. Konfokaalisen fluoresenssimikroskoopin ja atomivoimamikroskoopin yhdistelmä on keksitty jo aikaisemmin, mutta tavallisen konfokaalimikroskoopin erottelukyvyn raja on noin 200 nanometriä johtuen valon diffraktioluonteesta. Yksityiskohdat eivät erotu, jos ne ovat pienempiä kuin puolet käytettävästä aallonpituudesta. STED mikroskooppi mahdollistaa fluoresenssikuvien taltioimisen solunsisäisistä prosesseista 50 nanometrin lateraalisella erotuskyvyllä ja atomivoimamikroskooppi antaa topografista tietoa näytteestä nanometrien erotuskyvyllä. Biologisia näytteitä kuvannettaessa atomivoimamikroskoopin erotuskyky kuitenkin huononee ja yleensä saavutetaan 30-50 nanometrin erotuskyky. Kuvien kerrostaminen vaatii vertauspisteitä ja tätä varten käytettiin atomivoimamikroskoopin kärjen tunnistamista ja referenssipartikkeleita. Kuva-analysointi suoritettiin ImageJ-kuvankäsittelyohjelmalla. Tuloksista nähdään, että referenssipartikkelit ovat hyviä, mutta niiden sijoittaminen tarkasti tietylle kohdealueelle on hankalaa nanoskaalassa. Tästä johtuen kärjen havaitseminen fluoresenssikuvassa on parempi metodi. Atomivoimamikroskoopin kärki voidaan päällystää fluoresoivalla aineella, mutta tämä lisää kärjen aiheuttamaa konvoluutiota mittausdataan. Myös valon takaisinsirontaa kärjestä voidaan tutkia, jolloin konvoluutio ei lisäänny. Ensimmäisten kuvien kerrostamisessa käytettiin hyväksi fluoresoivalla aineella päällystettyä kärkeä ja lopputuloksessa oli vain 50 nanometrin yhteensopimattomuus fluoresenssi- ja topografiakuvan kanssa. STED mikroskoopin avulla nähdään leimattujen proteiinien tarkat sijainnit tiettynä ajankohtana elävän solun sisällä. Samaan aikaan pystytään kuvantamaan solun fyysisiä muotoja tai mitata adheesiovoimia atomivoimamikroskoopilla. Lisäksi voidaan käyttää funktinalisoitua kärkeä, jolla voidaan laukaista signalointitapahtumia solun ja soluväliaineen välillä. Sitoutuminen soluväliaineeseen voidaan rekisteröidä samoin kuin adheesiomediaattorien sijainnit sitoutumisalueella. Nämä dynaamiset havainnot tuottavat uutta informaatiota solun signaloinnista, kun osteoklasti kiinnittyy luun pintaan. Tämä teknologia tarjoaa uuden näkökulman monimutkaisiin signalointiprosesseihin nanoskaalassa ja tulee ratkaisemaan lukemattoman määrän biologisia ongelmia.

Kalsinaattorin siirtymien ja teräskuoren murtumien tutkiminen

Sementti on yksi eniten maailmassa käytetty rakennusmateriaali ja Suomessa sementin valmistuksesta vastaa Finnsementti Oy kahden tehtaan voimin. Lappeenrannan tehtaalle investoitiin uusi uunilinja vuonna 2007, joka on aikansa kehittyneintä tekniikkaa. Järjes-telmän esilämmitysvaiheen laitteissa, erityisesti kalsinaattorissa, on esiintynyt luvattoman paljon plastisoitumista ja murtumia. Tässä työssä tutkittiin lämpötilan ja sen vaihtelun vaikutusta järjestelmässä syntyneisiin siirtymiin ja murtumiin. Työn alussa luotiin katsaus erilaisiin murtumisilmiöihin ja niiden syntyyn. Vuorauksessa käytettyihin tiilien käyttäytymistä tutkittiin myös, koska ne ovat olennainen osa esilämmi-tysjärjestelmää. Työn kokeellisessa osuudessa aluksi määriteltiin järjestelmässä käytetylle teräkselle lujuusominaisuudet tutkimalla mikrorakennetta sekä suorittamalla veto- että kovuuskokeet materiaalille. Toisessa osiossa mitattiin järjestelmän alasajon aikana tapah-tuneet siirtymät. Laskennallisessa osuudessa tutkittiin väsymismurtuman mahdollisuutta sekä määritettiin kuoressa esiintyvän särön vaikutusta puhkeamis- ja murtumiskuormituk-seen. FEM- analyysissä tarkasteltiin lämpötilan vaikutusta siirtymien suuruuksiin ja pyrittiin löytämään perusteluita, miksi rakenne on todellisuudessa siirtynyt eri suuntiin kuin alun perin oli tarkoitettu. Lisäksi analysoitiin FEM- mallit tiilihyllystä ja kalsinaattorin kuoren tukikehästä, joista tutkittiin lämpökuorman aiheuttamia jännityksiä. Materiaalin osalta selvisi, että kyseessä oli hyvin yleinen rakenneteräs S235 tai sitä vas-taava teräslaatu. Teräs ei ominaisuuksiltaan sovellu kuumiin olosuhteisiin, jonka vuoksi järjestelmässä käytettävän eristevuorauksen kunto on erityisen tärkeä rakenteen käyttöiän kannalta. Vuorauksen kunnosta riippuu, kuinka suuren lämpökuorman teräskuori saa. Väsymismurtuman mahdollisuus jäi minimaalisen pieneksi lämpötilan muutoksen vaiku-tuksesta. Analysoinnin tulosten perusteella voitiin todeta, että lämpötilan hitaasti mutta kohtalaisen suurella vaihteluvälillä sekä tiilien turpoamisen vaikutuksella on erittäin suuri merkitys järjestelmässä esiintyviin murtumiin.

Luminescence-based assay methods in drug discovery

The drug discovery process is facing new challenges in the evaluation process of the lead compounds as the number of new compounds synthesized is increasing. The potentiality of test compounds is most frequently assayed through the binding of the test compound to the target molecule or receptor, or measuring functional secondary effects caused by the test compound in the target model cells, tissues or organism. Modern homogeneous high-throughput-screening (HTS) assays for purified estrogen receptors (ER) utilize various luminescence based detection methods. Fluorescence polarization (FP) is a standard method for ER ligand binding assay. It was used to demonstrate the performance of two-photon excitation of fluorescence (TPFE) vs. the conventional one-photon excitation method. As result, the TPFE method showed improved dynamics and was found to be comparable with the conventional method. It also held potential for efficient miniaturization. Other luminescence based ER assays utilize energy transfer from a long-lifetime luminescent label e.g. lanthanide chelates (Eu, Tb) to a prompt luminescent label, the signal being read in a time-resolved mode. As an alternative to this method, a new single-label (Eu) time-resolved detection method was developed, based on the quenching of the label by a soluble quencher molecule when displaced from the receptor to the solution phase by an unlabeled competing ligand. The new method was paralleled with the standard FP method. It was shown to yield comparable results with the FP method and found to hold a significantly higher signal-tobackground ratio than FP. Cell-based functional assays for determining the extent of cell surface adhesion molecule (CAM) expression combined with microscopy analysis of the target molecules would provide improved information content, compared to an expression level assay alone. In this work, immune response was simulated by exposing endothelial cells to cytokine stimulation and the resulting increase in the level of adhesion molecule expression was analyzed on fixed cells by means of immunocytochemistry utilizing specific long-lifetime luminophore labeled antibodies against chosen adhesion molecules. Results showed that the method was capable of use in amulti-parametric assay for protein expression levels of several CAMs simultaneously, combined with analysis of the cellular localization of the chosen adhesion molecules through time-resolved luminescence microscopy inspection.

Työpajojen koonti

Kooste Kirjastoverkkopäivien 2011 työpajoista.

Waste Stream Investigation from Perspective of Changing Waste Legislation at Green Sand Foundries

The update of the Finnish legislation concerning waste was unavoidable, to comply with the European Union (EU) requirements defined in the EU-Directive on Waste. The new waste law updates were enacted into the Finnish legislation on the 11.03.2011 and targeted for applicability by the 11.03.2012. This thesis investigates the implications of the new amendments to the waste legislation from the perspective of green sand foundries. The investigations are conducted by comparing two of Componenta’s green sand foundries and evaluating their waste streams. Additionally, the impacts of legislation amendments are critiqued on their environmental and economic aspects. The study’s comparison of waste fractions at the two foundries reveals that sand is dominant in absolute tonnage and costs. The increments of waste taxes forces foundries to focus on waste management, recycling and disposing. The new legislation’s promotion of material efficiency, also guides foundries towards the prevention of waste. A potential preventive measure is to regenerate waste sand resulting to cost savings on both raw-materials and waste management. However, the lack of absolute targets for waste prevention or recycling rates discourages the interests towards creating or adopting new technologies and methods for the waste handling.

Digitaalisten pelien kulttuuri

Tutkimuksen aiheena ovat digitaaliset pelit, niiden pelaaminen sekä niihin liittyvä pelikulttuuri. Digitaalisilla peleillä tarkoitetaan tässä yhteydessä viihteellisiä digitaalisia pelejä, rahapelit on rajattu tutkimuksen ulkopuolelle. Aihe on folkloristiselle tutkimukselle uusi, joten keskeisin tavoite on ollut kartoittaa digitaalisiin peleihin liittyvää kulttuuria. Vastauksia haettiin lisäksi seuraaviin tutkimuskysymyksiin: Miten pelaajat kokevat pelaamisen harrastuksena ja ajankäytön muotona? Onko pelaamisella heijastuksia heidän muuhun elämäänsä, heidän identiteettiinsä tai ajattelun sisältöihin? Millaisia ovat pelaamisen yhteisöllisesti jaetut merkitykset? Millaisia kognitiivisia tai kulttuurisia malleja ja skeemoja pelaamiseen liittyy? Käytetty tutkimusote on sekoitus kognitiivista kulttuurintutkimusta, kvantitatiivista kyselytutkimusta sekä erinäisiä pelitutkimuksen menetelmiä. Tutkimuksen yhteydessä toteutettiin lomakekysely, johon haettiin vastaajia internetin peliaiheisilta foorumeilta. Vastauksia kyselyyn saatiin 292. Aineiston tilastotieteellinen analyysi perustuu frekvenssi- ja prosenttilukemien sekä keskiarvojen tarkasteluun, ristiintaulukointiin sekä muuttujien välisten yhteyksien korrelatiiviseen tarkasteluun. Saatuja tuloksia vertailtiin myös aiempiin pelitutkimuksellisiin julkaisuihin. Tutkimus toimii kattavana yleiskatsauksena digitaalisten pelien maailmaan. Digitaalisten pelien historia ja pelien tieteellisen tutkimisen kehitys ovat tutkimuksessa vahvasti esillä. Kyselyvastausten perusteella digitaaliset pelit näyttäytyvät Suomessa arkipäiväisenä populaarikulttuurin ilmiönä. Käytännössä kuka tahansa voi olla nykyään peliharrastaja, joskin pelaaminen on yleisintä lasten ja nuorten miesten keskuudessa. Pelaaminen koetaan vahvasti sosiaaliseksi harrastukseksi ja erityisesti verkkopelaamisen myötä sen kautta on nykyään täysin mahdollista vaikkapa tutustua uusiin ihmisiin. Aktiivisesti pelaavien mielikuvat pelaamisesta olivat enimmäkseen positiivisia: sen koettiin esimerkiksi lieventävän stressiä, auttavan sosiaalisten suhteiden ylläpitämisessä sekä opettavan atk-taitoja ja englannin kieltä. Erityistä suomalaisessa pelikulttuurissa vaikuttaisi olevan tietokonepelien vahva asema konsolipeleihin verrattuna. Tehty työ on uusi aluevaltaus folkloristiikan alalla ja lisätutkimuksille aiheesta olisi tarvetta. Digitaalisten pelien kulttuuri soveltuu hyvin kohteeksi myös havainnoivalle folkloristiselle tutkimukselle. Esimerkiksi ihmisen kasvu pelaajana on eräs sellainen aihe, jota tämä tutkimus sivuaa, mutta jota ei käytetyillä menetelmillä voitu tarkastella kovin perusteellisesti. Myös vastaavan kvantitatiivisen kyselytutkimuksen voisi toistaa suuremmalle vastaajamäärälle, jolloin saadut tulokset vahvistuisivat.

Bränditarinat yrityksen brändistrategiassa

Markkinoiden nopeat muutokset ja hektinen kilpailuympäristö aiheuttavat monia haasteita nykypäivän yrityksille. On keskityttävä asiakkaiden tarpeiden parempaan tunnistamiseen ja tämän pohjalta kilpailuedun luomiseen. Brändi on vahva ase, jolla yritykset pyrkivät erottautumaan muista kilpailijoista. Yritys ei voi rakentaa kunnioitettavaa brändiä yhdessä yössä, vaan se on pitkän aikavälin tuotos. Yhtenäisen brändin rakentaminen on haaste, jonka monet yritykset kohtaavat. Bränditarinat ovat uusi ja vähän tutkittuna ilmiönä, jonka pohjalta yritykset voivat rakentaa brändin, esimerkiksi tarinan ja sen henkilöiden ympärille, muodostaen kokonaisuuden, joka ilmenee kaikessa yrityksen markkinoinnissa ja viestinnässä. Näin ollen yritys pystyy luomaan itselleen erottuvan ja tunnistettavan imagon, johon kuluttajat haluavat samaistua. Tutkimuksen tarkoituksena on analyysin kautta hahmottaa ja kehittää case-yrityksen brändistrategiaa ja -tarinoita, jotta kuluttajille voidaan viestiä yhtenäinen ja selkeä kuva yrityksen brändistä. Tutkimuksen case-yrityksenä toimii Saimaan Juomatehdas.

Ontologioiden huomioiminen uuden kirjastojärjestelmän suunnittelussa

Tommi Jauhiaisen esitys Sisällönkuvailupäivässä 25.11.2011.

Uuden kirjastojärjestelmän valmisteluryhmästä

Tommi Jauhiaisen esitys Erikoiskirjastojen neuvoston kokouksessa 9.12.2011

Uusperhe : uhka vai mahdollisuus?

Kirjallisuusarvostelu

Kirjallisuutta

Kirjallisuusarvostelu

Tanssi, teatteri ja taiteen johtaminen

Kirjallisuusarvostelu

Luottamuksen rooli sidosryhmäyhteistyössä - Case: uuden teollisen yrityksen perustaminen

This study examines the role of trust in collaboration between stakeholders when establishing a new industrial company in Finland. Small and medium size company has been established about four years ago and nowadays it employs some tens of employees. Company is handled in this study as anonymous. Growth of the company has been fast, which means that stakeholder collaborations have been successful. The aim of the study is to examine what is the relation between trust and risk while establishing a new company. Secondly, the study examines what are the key expectations of the trust of new company. Third aim of this study is to examine how founders could build up trust among stakeholders The theoretical part of this qualitative research was done by using the theme interviews. The empirical material consisted of theme interviews of 8 persons, who are representing stakeholders of the new industrial company. The results of this study suggest that, when establishing an industrial company with aggressive growth plan, process is vulnerable and trust is having an important role. Stakeholders made some risk studies comparing to trust. Stakeholders were dependent of each others. Founder team consisted of trusted persons, which helped to have success in establishment process. Members of founder team have created all the elements of trust: honest, technical competence and attitude & behavior.

Katupölyn torjunta hiekoitushiekan poistossa kaupunkiympäristössä

Katupölyn torjumisessa hiekoitushiekan poistossa kaupunkiympäristössä tutkittiin, miten katujen talvikunnossapidon toimenpiteet ja talven hiekoitushiekkojen poistotyö vaikuttavat yhdyskuntailman hengitettävien hiukkasten PM10 -katupölyn määrään ja selvitettiin nykyiset käytännöt sekä uusia menetelmiä vähentää katupölyn määrää. Tutkimus on tehty Lappeenrannan kaupungin teknisen toimen katujen kunnossapidon tulosalueelle. Hankkeessa keskityttiin löytämään uusi ja tehokkaampi työmenetelmä sekä työjärjestys hiekanpoistoon, jotta työnaikaisen katupölyn määrä saataisiin minimoitua. Tehokkaita menetelmiä tutkimuksen perusteella olivat katujen ennalta kastelua ja työnaikainen pölynsidonta suolaliuoksella katupölyn vähentämiseen sekä oikean menetelmän käyttö. Pölynsidonta suolaliuoksella osoittautui tehokkaaksi akuutin katupölyn vähentämiskeinoksi. Pölynsidonta ei kuitenkaan poista katupölyä ja puhdistus tulee tehdä myöhemmin. Kadunvarren lumessa on suuria hiekoitushiekan kiintoainespitoisuuksia ja lumen poisviennillä voidaan saavuttaa hyötyjä katupölyongelman kannalta. Hiekoituspäivien lukumäärä on myös suoraan verrannollinen katupölyn määrään. Hiekoituksen ohella myös nastarenkaiden käyttö lisää katupölypäästöjä kaupunkialueilla. Nastarenkaiden vaikutusta katupölyn määrään ei selvitetty tässä tutkimuksessa tarkemmin, koska nastarenkaiden käyttökiellon voidaan olettaa lisäävän liikennetapaturmia sekä myös liukkaudentorjunnan tarvetta, eli hiekoitusta.

Reaktorisydämen valvontajärjestelmän modernisointi Olkiluodon kiehutusvesilaitoksella

Reaktorisydämen valvonnalla varmistetaan, että polttoaineelta vaaditut termiset marginaalit toteutuvat ja polttoaineen suojakuori säilyy ehjänä. Olkiluodon kiehutusvesilaitoksen nykyinen sydämen valvontajärjestelmä koostuu SIMULATE-3-sydänsimulaattoriohjelmasta, reaktorisydämen instrumentoinnista, termisen tehon laskentaohjelmasta, tiedonkeruuohjelmista ja käynnistysautomatiikasta. Uusi järjestelmä koostuu näiden lisäksi GARDEL-ohjelmasta, joka on kehitetty kevytvesireaktoreiden sydämen käytön suunnitteluun ja valvontaan. GARDEL käyttää laskentaan samoja ohjelmia, jotka ovat jo Olkiluodon kiehutusvesilaitoksella käytössä. Tämän työn tarkoituksena oli verrata nykyistä ja uutta sydämen valvontajärjestelmää Olkiluodon kiehutusvesilaitoksella. Työssä tutkittiin LPRM-detektorien kalibroinnin jälkeisen datan käsittelyä, palamapäivitystä, stabiilisuuslaskentaa ja adaptiivisia menetelmiä. Järjestelmien vertailuun käytettiin Olkiluoto 2 -laitosyksiköltä käyttöjaksolta 31 (2011–2012) saatuja laskentuloksia. Tulosten perusteella havaittiin uuden järjestelmän laskennassa yksittäisiä virheitä, jotka tulee korjata. Lisäksi uuden järjestelmän toiminnasta tarvitaan lisäselvitystä.