Pohjapaperin kustannusrakenteen optimointi

Kilpailulliset tekijät ovat johtaneet paperin valmistajat miettimään keinoja valmistuskustannusten leikkaamiseksi. Yksi keino on optimoida raaka-aineiden käyttöä, jota on tehty tässä diplomityössä. Työn tarkoitus on selvittää koeajoin mahdollisuudet kalliimpien raaka-aineiden korvaamiseen edullisemmilla, säilyttäen kuitenkin pohjapaperin laadulliset ominaisuudet. Työ on toteutettu UPM Kymmene Oyj:n Jokilaakson tehtailla, Jämsänkosken paperitehtaan Tarrapaperit-osastolla. Työssä on käytetty apuna tietokoneohjelmia mallintamaan ja simuloimaan paperissa ja paperin kustannusrakenteessa tapahtuvia muutoksia, mutta merkittävimmässä asemassa ovat olleet koeajot ja erilaisten näytteiden käsittely. Raaka-aineina käytettävien massojen osuuksien optimoinnilla on saatu aikaiseksi merkittäviä kustannussäästöjä, mutta työn yhteydessä on löydetty myös keinoja säästöjen saavuttamiseksi energiankulutusta järkevöittämällä. Luotu malli auttaa jatkossa kustannusrakenteen seurannassa. Mäntysellun osuuden laskulla ja täyteaineen osuuden nostolla saavutetaan merkittävimmät kustannussäästöt, kemihierteellä vaikutus kustannuksiin on vähäisempi. Sähköenergiaa vievä kuitujen jauhatus on järjestetty paperikone 3:lla uudella tavalla, jolla on paitsi saavutettu säästöä energiassa, parannettu myös paperin lujuutta.

Prosessilaitteen teräsrakenteen optimointi

Diplomityön tarkoituksena oli optimoida puukentän nosturin teräsrakenteiden kustannuksia ja selvittää halvemman valmistusmaan vaikutus nosturin kokonaiskustannukseen. Tavoitteena oli saada 15 % kokonaiskustannussäästö. Työn alussa perehdytään optimoitavan nosturin rakenteeseen ja mahdollisiin rakenteen optimoitaviin osiin. Teräsrakenteen optimointi alkoi kustannusrakenteen tarkalla selvittämisellä. Näin saatiin kuva nosturin kokonaiskustannuksesta ja mahdollisista säästökohteista. Uusien ideoiden kehittämisessä käytettiin hyväksi osatoimintojen pisteytystä ja ideamatriisia. Ideamatriisin lopputuloksena uudet rakenteet tarkastettiin nosturin kuormituksien suhteen ja valittiin kustannusten kannalta paras ratkaisu. Teräsrakenteeseen tehtiin muutoksia myös merirahdin konttien asettamien rajaehtojen mukaan. Kiinassa valmistettavalle teräsrakenteelle tehtiin rahtisuunnitelma, jossa selvitettiin optimaalinen rahtimuoto ja tarvittavien konttien lukumäärä. Tarjouskilpailun avulla saatiin halvin kuljetushinta valmistavalta tehtaalta työmaalle. Lopuksi nosturin optimoidun teräsrakenteen kustannuksia verrattiin työn alussa selvitettyyn kustannusrakenteeseen. Työn lopputuloksena päästiin 12 % potentiaaliseen kustannussäästöön, joka jäi kolme prosenttiyksikköä kustannussäästötavoitteesta.

Sinkityslinjan pesuosan optimointi

Työn tavoitteena oli sinkityslinjan pesuosan toiminnan optimointi. Teoriakatsauksen ja haastattelututkimusten avulla työssä selvitettiin, mitkä tekijät pesuosalla tai teräsnauhan pesua edeltävissä prosessivaiheissa vaikuttavat pesutehoon alentavasti. Pesuosan ajoparametrien muutoskokeiden avulla määritettiin kunkin pesuparametrin suhteellinen vaikutus pesutulokseen sekä pesuosan optimaaliset ajoparametrit. Vaikutuksia arvioitiin pinnanpuhtauden ja pesuvesien laboratorioanalyysien sekä prosessidatan avulla. Jätevesianalyysien ja prosessidatan avulla arvioitiin lisäksi pesuosan muutosten vaikutusta pesusta syntyviä jätevesiä käsittelevän jätevesilaitoksen toimintaan. Laitetestauksen avulla työssä kartoitettiin, mikä menetelmä pinnanpuhtauden määrittämiseen soveltuu pesuosalle parhaiten. Kustannusarvioinnilla selvitettiin, millä toimin pesuosan toimintavarmuutta on edullisinta ylläpitää. Työn tulosten pohjalta lämpötilalla todettiin olevan pesutuloksen kannalta merkittävin vaikutus. Sen sijaan kemikaaliannostelun merkitys oli vähäinen. Vesien säännöllisen uudistamisen todettiin olevan olennainen pesuvesien ylläpitokeino nykyisessä pesutilanteessa. Se todettiin lisäksi ennakoivana toimenpiteenä kannattavammaksi kuin pesuosan täystyhjäykset ongelmatilanteissa. Teippitestein määritettävälle pinnanpuhtaudelle katsottiin sopivaksi vaihteluväliksi 40–75 %. Työssä todettiin, että pesua edeltävän kylmävalssin valssiöljyn vaihto sekä valssilla tuotetun teräsnauhan pinnanpuhtaus vaikuttavat merkittävästi pesuosan toimintakykyyn ja pesuosan pyörittämisestä aiheutuviin kustannuksiin. Toimenpiteet pesuosalla vaikuttavat lisäksi jätevesilaitoksen käsittelyvaatimuksiin, joskin myös tasaavat sen toimintaa. Työssä ehdotettiin ratkaisukeinoja pesuosan toimintavarmuuden varmistamiseksi jatkossa, sekä tarjottiin työkaluja, joiden avulla tulevissa investointipäätöksissä voidaan ottaa huomioon myös pesuosan toiminnan edellytykset.

Heterologisen geenin DNA-sekvenssin optimointi sekä Fab-fragmentin DNA-sekvenssin vaikutus Escherichia colin kasvuun ja tuotto-ominaisuuksiin

Synonyymisillä kodoneilla tarkoitetaan kodoneja, jotka ovat erilaisia, mutta koodaavat samaa aminohappoa. Synonyymisten mutaatioiden, eli kodonin vaihtaminen samaa aminohappoa koodaavaan toiseen kodoniin, on pitkään ajateltu olevan yhdentekeviä, mutta synonyymit muutokset DNA-sekvenssissä voivat kuitenkin vaikuttaa esimerkiksi proteiinin laskostumiseen ja proteiinin toimintaan solussa. Eri organismit käyttävät synonyymisiä kodoneja eri frekvensseillä. Tätä ilmiötä kutsutaan kodonikäytön poikkeamaksi. Kodonikäytön poikkeamien on osoitettu olevan tärkein yksittäinen prokaryoottien geeniekspressioon vaikuttava tekijä, ja usein proteiineja on hankala tuottaa vieraassa isännässä, jos kodonikäytön poikkeamat ovat liian suuria. Erilaisia kodonioptimointistrategioita on kehitetty näiden ongelmien ratkaisemiseksi. Kodonikäyttöä optimoitaessa on otettava huomioon lisäksi erilaiset paikalliset muuttujat, jotka lisäävät optimoinnin monimutkaisuutta. Työn lähtökohtana oli synteettinen ihmisen vasta-aineen Fab-fragmentin geeni. Geeni oli optimoitu kahdella eri strategialla, jotka tuottivat eri DNA-sekvenssit, mutta saman aminohapposekvenssin. Toinen varianteista tuotti aktiivista Fab-fragmenttia, toinen ei. DNA-sekvenssin vaikutuksen tutkimiseksi, toimivan geenin osia korvattiin toimimattoman variantin vastaavalla osalla. Kaikkiaan seitsemän geenivariantin kykyä ilmentää Fab-fragmenttia sekä liukoisena proteiinina että filamenttifaagin pinnalla vertailtiin. Lisäksi tutkittiin varianttien vaikutusta isäntäsolun kasvukinetiikkaan. Muunneltuja variantteja verrattiin alkuperäiseen toimivaan varianttiin. Faagituotossa havaittiin Fab-fragmentin kevyen ketjun DNA-sekvenssin synonyymisten muutosten vaikuttavan faagien immunoreaktiivisuuteen. Erityisen olennainen oli kevyen ketjun vakioisen alueen muuttaminen, joka myös aiheutti 45 % laskun faagien kokonaismäärässä ja 54 % laskun faagien immunoreaktiivisuudessa. Liukoista proteiinia tuotettaessa kevyen ketjun vakioisen alueen muutos laski Fab-määrän tasolle, jota ei voitu mitata. Tämän lisäksi, avoimen lukukehyksen alun kodonien synonyymiset mutaatiot aiheuttivat 48-kertaisen laskun aktiivisen liukoisen proteiinin määrässä verrattuna alkuperäiseen toimivaan varianttiin.

Käyttöpääoman optimointi hankintatoimessa

Diplomityön tavoitteena oli case-yrityksen erään tehtaan korkean käyttöpääoman pienentäminen hankintatoimen toimintatapojen ja työkalujen avulla. Tutkimus on tehty tapaustutkimuksena ja se on rajattu hankintatoimeen, joten tehtaan muiden toimintojen vaikutusta käyttöpääomaan ei ole huomioitu. Aineistoina on käytetty käyttöpääomaa ja hankintatoimea käsitteleviä tieteellisiä artikkeleita ja kirjoja sekä tehtaan hankintatoimessa toimivien henkilöiden haastatteluita. Lisäksi diplomityössä on hyödynnetty yrityksen toiminnanohjausjärjestelmästä saatua tietoa sekä yrityksen taloudellisia raportteja. Teoriaosuudessa tutustuttiin käyttöpääomaan merkitykseen yritystasolla ja toimitusketjussa, hankintatoimen merkittävyyteen yritysten toiminnassa sekä tutkittiin millaisilla työkaluilla ja toimintatavoilla hankintatoimi voi vaikuttaa yrityksen käyttöpääomaan. Empiirisessä osuudessa tutkittiin tiettyjen merkittävien nimikkeiden käyttöpääoman muodostumista ja simuloitiin kuinka paljon käyttöpääomaa olisi muodostunut, mikäli teoriaosuudessa tutkittuja työkaluja ja toimintatapoja olisi hyödynnetty. Diplomityössä tutkittiin myös miten toimittajayhteistyön ja toimittajien kehittämisen avulla voidaan pienentää käyttöpääomaa. Diplomityö osoitti, että hankintatoimi voi vaikuttaa merkittävästi käyttöpääoman muodostumiseen ja hankintatoimen toimintatapoja muuttamalla ja työkaluja hyödyntämällä voidaan käyttöpääomaa vapauttaa yrityksessä merkittävästi.

Telahiomon tuotannon läpimenoajan ja laadun optimointi

Tämän diplomityön tarkoituksena on tunnistaa UPM Kymin telahiomon tuotannon läpimenoaikaan sekä laatuun vaikuttavia tekijöitä ja löytää keinot niiden optimoimiseksi, jotta hiontatuotannon kustannustehokkuus parantuisi. Tutkimusmenetelminä työssä käytetään Kymin telahiomon tuotannon läpimenoaikojen telakohtaista mittaamista ja hionnasta tehtyjen mittausraporttien, pinnoituksista ja hionnoista tehtyjen ostotilauksien sekä SAP R/3-toiminnanohjausjärjestelmästä saatavan kunnossapitodatan tutkintaa. Tiedon lähteenä on käytetty myös kirjallisuutta ja UPM henkilöstön sekä toimittajien haastatteluita. Muiden telahiomojen aikaansaamaan laatuun ja tuotannon läpimenoaikaan verrattuna Kymin telahiomon keskimääräiset hiontatuotannon läpimenoajat ovat telasta riippuen kaksinkertaisia tai jopa lähes nelinkertaisia, vaikka pinnankarheus jää osassa teloista alle asetetun tavoitteen. Telahiomojen muototoleransseissa ei ole niin merkittäviä eroja, mitkä selittäisivät Kymin pidemmät hiontatuotannon läpimenoajat. Tämän takia muototoleransseja ei ole päädytty muuttamaan työn aikana, mutta käyttökokemusten mukaan pinnankarheusvaatimusta voidaan laskea. Telahiontaprosessin muotohiontavaihe on suurin hiontatuotannon läpimenoaikaan ja kustannuksiin vaikuttava tekijä. Hiontamenetelmien ja hionta-arvojen optimoimisella, hiontatyökalujen lastuamiskyvyn ylläpitämisellä, telahiontatuotannon yliprosessoinnin ehkäisyllä ja laatutoleransseihin tyytymisellä voidaan lyhentää kymmeniä tunteja telahiomon tuotannon läpimenoaikaa. Mittausraporttien mukaan merkittävin muutos telahiontaprosessin kustannuksiin ja hiontatuotannon läpimenoaikaan saadaan noudattamalla laatutoleransseja. Telojen kunnossapitoon liittyviä kustannuksia syntyy turhaan lisää, kun vaihdetaan ja hiotaan käyttökelpoisia teloja sekä uudelleen pinnoitetaan teloja, joiden pinnoitepaksuus on vielä riittävä. Pinnoitepaksuuden seurannalla voidaan minimoida telojen ennenaikaiset uudelleenpinnoitukset. Mittalaitteiden avulla pystyy optimoimaan telojen hiontavälit. Hiontavälien optimointi lyhentää myös hiontajonoa. Tällöin voidaan hyödyntää suunnitellun hiontajärjestyksen tuomia etuja tehokkaammin ja saavuttaa nopeampia tuotannon läpimenoaikoja.

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.

Materiaalitarvelaskenta, varastonhallinta ja tilausten optimointi - Case pienpanimo

Tämä kandidaatintutkielma tarkastelee, mitkä tekijät vaikuttavat teollisuusyrityksen varastonhallinnan ja materiaalinohjauksen kokonaiskustannuksiin. Kokonaistavoitteena on tunnistaa kohdeyritykselle sopivat varaston- ja materiaalinohjauksen menetelmät sekä tunnistaa kehityskohteita tulevaisuuden kehittämistä varten. Tutkielman teoriaosassa käsitellään varastoinnin motiiveja, kustannustekijöitä ja erilaisia täydennysmenetelmiä sekä esitetään materiaalitarvelaskennan perusteita. Tältä pohjalta tutkielman empiirisessä osiossa tutkitaan kolmen eri raaka-ainetoimittajan osalta tilattavien nimikkeiden vuosikustannusten komponentit erilaisilla vuositilauslukumäärillä ja tilauseräko’oilla. Tuloksena kustannuskomponenttien tarkastelusta saadaan suuntaa antavat vuosikustannukset eri tilausmäärillä tai tilausväleillä. Tulokset pohjautuvat kuitenkin hyvin yksinkertaistettuihin taustaoletuksiin, joten suoraan tulosten pohjalta ei tule toimintatapoja muodostaa. Tutkielman perusteella voidaan todeta, että varastonhallinnan tekijät ovat keskenään ristiriitaisia, mutta oikein valituilla menetelmillä voidaan saavuttaa taloudellisia säästöjä ja kehittää toimintaa sujuvammaksi. Erityisesti materiaalitarvelaskentaan siirtyminen materiaalinhallinnassa ja ajantasainen varastokirjanpito tunnistettiin tärkeiksi jatkokehityskohteiksi.

Käyttöpääoman optimointi toimitusketjussa

Yritysten toimenpiteet käyttöpääoman suhteen vaikuttavat niiden selviytymismahdollisuuksiin taloudellisesti epävakaina aikoina. Käyttöpääoman merkitys korostuu laskusuhdanteissa, jolloin likviditeetti on entistä suurempi huolenaihe. Tutkimuksessa käyttöpääomahallintaa tarkastellaan vallitsevan taloustilanteen näkökulmasta. Tutkimuskysymyksenä on, että mitkä ovat käyttöpääomahallinnan kehittämiskeinot toimitusketjussa. Tutkimuksen empiirinen osa toteutettiin kvalitatiivisen tutkimusmenetelmän avulla. Tutkimusaineiston keruutavaksi valittiin puolistrukturoitu haastattelu ja tiedonkeruu toteutettiin teemahaastatteluilla. Haastateltavia yrityksiä tutkielmassa on kuusi valmistavan teollisuuden yritystä. Empiirisen aineiston avulla selvitettiin millaisilla toimenpiteillä käyttöpääoman eri osa-alueita kehitetään haastateltavissa yrityksissä ja mitkä ovat olleet käyttöpääomahallinnan kehittämisen vaikutukset toimitusketjussa. Tutkimustulokset antoivat viitteitä siitä, että kaikkiaan viidellä eri keinolla voidaan kehittää käyttöpääomahallintaa ja niillä olevan joko suora tai epäsuora vaikutus yrityksen kannattavuuteen. Ensimmäiset kolme keinoa viittaavat käyttöpääomahallinnan suoriin kehittämiskeinoihin ja ne koostuvat kassavirtasyklin osakomponenteista, joita ovat varastonhallinta, myyntisaamisten hallinta sekä ostovelkojen hallinta. Käyttöpääomahallinnan neljännen ja viidennen kehittämiskeinon muodostavat toimittajakentän supistaminen sekä toimittajayhteistyön kehittäminen. Nämä keinot ovat kassavirtasykliin kuulumattomia osa-alueita, jonka vuoksi ne ovat käyttöpääomahallinnan epäsuoria kehittämiskeinoja. Hankintatoimen roolin muuttuminen strategisemmaksi on aiheuttanut sen, että käyttöpääomahallintaa pyritään parantamaan entistä integroidumman toimittajayhteistyön kautta. Tutkimuksessa suoritettujen haastattelujen perusteella yrityksen käyttöpääomahallintaa ei enää pelkästään kehitetä suorin keinoin, kuten varastonhallinnalla tai maksuehtoja kehittämällä, vaan toimitusketjussa olevien yhteistyökumppanien lukumäärällä ja yhteistyön laadulla on selkeä yhteys käyttöpääomahallintaan ja siten kannattavuuteen. Tutkimuksessa päästiin siihen tulokseen, että käyttöpääoman optimointipotentiaalin hyödyntäminen edellyttää strategisten kumppanuuksien luomista toimitusketjussa.

Käyttöpääoman optimointi toimitusketjussa

Yritysten toimenpiteet käyttöpääoman suhteen vaikuttavat niiden selviytymismahdollisuuksiin taloudellisesti epävakaina aikoina. Käyttöpääoman merkitys korostuu laskusuhdanteissa, jolloin likviditeetti on entistä suurempi huolenaihe. Tutkimuksessa käyttöpääomahallintaa tarkastellaan vallitsevan taloustilanteen näkökulmasta. Tutkimuskysymyksenä on, että mitkä ovat käyttöpääomahallinnan kehittämiskeinot toimitusketjussa. Tutkimuksen empiirinen osa toteutettiin kvalitatiivisen tutkimusmenetelmän avulla. Tutkimusaineiston keruutavaksi valittiin puolistrukturoitu haastattelu ja tiedonkeruu toteutettiin teemahaastatteluilla. Haastateltavia yrityksiä tutkielmassa on kuusi valmistavan teollisuuden yritystä. Empiirisen aineiston avulla selvitettiin millaisilla toimenpiteillä käyttöpääoman eri osa-alueita kehitetään haastateltavissa yrityksissä ja mitkä ovat olleet käyttöpääomahallinnan kehittämisen vaikutukset toimitusketjussa. Tutkimustulokset antoivat viitteitä siitä, että kaikkiaan viidellä eri keinolla voidaan kehittää käyttöpääomahallintaa ja niillä olevan joko suora tai epäsuora vaikutus yrityksen kannattavuuteen. Ensimmäiset kolme keinoa viittaavat käyttöpääomahallinnan suoriin kehittämiskeinoihin ja ne koostuvat kassavirtasyklin osakomponenteista, joita ovat varastonhallinta, myyntisaamisten hallinta sekä ostovelkojen hallinta. Käyttöpääomahallinnan neljännen ja viidennen kehittämiskeinon muodostavat toimittajakentän supistaminen sekä toimittajayhteistyön kehittäminen. Nämä keinot ovat kassavirtasykliin kuulumattomia osa-alueita, jonka vuoksi ne ovat käyttöpääomahallinnan epäsuoria kehittämiskeinoja. Hankintatoimen roolin muuttuminen strategisemmaksi on aiheuttanut sen, että käyttöpääomahallintaa pyritään parantamaan entistä integroidumman toimittajayhteistyön kautta. Tutkimuksessa suoritettujen haastattelujen perusteella yrityksen käyttöpääomahallintaa ei enää pelkästään kehitetä suorin keinoin, kuten varastonhallinnalla tai maksuehtoja kehittämällä, vaan toimitusketjussa olevien yhteistyökumppanien lukumäärällä ja yhteistyön laadulla on selkeä yhteys käyttöpääomahallintaan ja siten kannattavuuteen. Tutkimuksessa päästiin siihen tulokseen, että käyttöpääoman optimointipotentiaalin hyödyntäminen edellyttää strategisten kumppanuuksien luomista toimitusketjussa.

Mikrofluidiikkaan perustuvien potilasläheisten määritysjärjestelmien hyödyt ja ongelmakohdat sekä Tyreotropiinimäärityksen optimointi ja mikrofluidiikan hallinta vieritestaukseen soveltuvalla määritysalustalla

Keskitettyihin laboratoriotutkimuksiin verrattuna potilaan tai näytteenottopaikan läheisyydessä tehtävä vieritestaus on useimmiten kustannustehokkaampaa, helpompaa ja huomattavasti nopeampaa, eikä testin suorittamiseen välttämättä vaadita erityiskoulutettua henkilökuntaa. Potilasläheinen diagnostiikka on muokannut terveydenhoitoalaa siirtämällä päivittäisiä ja rutiininomaisia määrityksiä lähelle potilasta, tulosten ollessa selvillä lähes välittömästi. Nopea diagnostiikkaa saattaa myös vaikuttaa jatkohoitopäätöksen tekemiseen sairaalaolosuhteissa. Riittävän herkkyyden omaavien määritysjärjestelmien suunnittelu ja valmistus on kuitenkin hankalaa, lisäksi valmistusmateriaalien ja käytettyjen reagenssien tasalaatuisuus ei aina ole itsestään selvää. Laatuvirheet ovat yleisesti vaikeasti havaittavia sekä vaikuttavat olennaisesti määrityksen suorittamiseen ja tulokseen. Mikroskaalalla materiaalien fysikaalinen käytös muuttuu, ominaisuus otettava huomioon järjestelmiä suunnitellessa. Tutkielman kokeellisessa osassa optimoitiin 107 nm:n ja 92 nm:n Eu3+-ioneja sisältäviä polystyreeni-nanopartikkeleita sekä kahta eri anti-TSH vasta-ainetta hyödyntävä heterogeeninen sandwich-tyyppinen immunomääritys uudelle määritysalustalle. Työssä tarkasteltiin immunomäärityksen optimaaliselle toiminnalle olennaisia asioita kuten lämpötilaa määrityksen eri pisteissä, reaktiotilavuuksia ja -aikoja, puskureiden koostumuksia ja pitoisuuksia, leima-ainemääriä, säilytysolosuhteita sekä mikrofluidiikan vaikutuksia ja toimintaa tietokoneohjatulla mekaanisella ruiskujärjestelmällä. Diagnostiikkakasetin reaktiokammion pesutekniikat sekä pesuaineen vahvuus sekä koostumus olivat myös tarkasteltavina. Nanopartikkeleiden tuottama pitkäikäinen fluoresenssi mitattiin reaktiokammion pinnalta Victor-levylukijalla. Haastetta työhön toi mikrofluidiikan hallinta ja sen ominaisuudet, pääasiassa nesteliike, kuplanmuodostus sekä reaktiokammion onnistunut pesu. Määritys toimii teknisesti hyvin ja oikealla tavalla. Määritysaika oli 15 minuuttia. Aivan pienimpiä pitoisuuksia ei kuitenkaan kyetty erottamaan taustasta. TSH-määrityksen optimointi tuotti runsaasti teknistä perustietoa heterogeenisen immunomäärityksen toimivuudesta kasetti-ympäristössä, mikä helpottaa muiden samalla periaatteella toimivien määritysten käyttöönottoa. Määritysjärjestelmää voidaan tulevaisuudessa käyttää esimerkiksi kilpirauhasen vajaa- tai liikatoiminnan havaitsemisen lisäksi muun muassa sydäninfarktin varhaiseen ja nopeaan toteamiseen.