Siltanosturin teräsrakenteen suunnittelun avuksi luodun ohjelman jatkokehitys

Diplomityössä tehdään jatkokehitystä KCI Konecranes yrityksen siltanosturin laskentaohjelmaan. Ohjelman tärkeimmät jatkokehityskohteet kartoitettiin käyttäjäkyselyn avulla ja niistä valittiin toivotuimmat, sekä diplomityön lujuusopilliseen aihepiiriin parhaiten soveltuvat. Työhön valitut kaksi aihetta ovat koteloprofiilin kaksiosaisen uuman lujuuslaskennan selvittäminen ja siltanosturin kahdeksanpyöräisenpäätykannattajan elementtimallin suunnittelu. Diplomityössä selvitetään jatkokehityskohteisiin liittyvä teoria, mutta varsinainen ohjelmointi jätetään työn ulkopuolelle. Kaksiosaisella uumalla varustetussa koteloprofiilissa nostovaunun kulkukiskon alla olevan uuman yläosa tehdään paksummaksi, jotta uuma kestäisi nostovaunun pyöräkuormasta aiheutuvan paikallisen jännityksen, eliniin sanotun rusennusjännityksen. Rusennusjännityksen määrittäminen uumalevyissä on kaksiosaisen uuman lujuuslaskennan tärkein tehtävä. Rusennuksen aiheuttamankalvojännityksen ja jännityskeskittymien määrittämiseen erilaisissa konstruktioissa etsittiin sopivimmat menetelmät kirjallisuudesta ja standardeista. Kalvojännitys voidaan määrittää luotettavasti käyttäen joko 45 asteen sääntöä tai standardin mukaista menetelmää ja jännityskonsentraatioiden suuruus saadaan kertomallakalvojännitys jännityskonsentraatiokertoimilla. Menetelmien toimivuus verifioitiin tekemällä kymmeniä uuman elementtimalleja erilaisin dimensioin ja reunaehdoin ja vertaamalla elementtimallien tuloksia käsin laskettuihin. Käsin lasketut jännitykset saatiin vastaamaan tarkasti elementtimallien tuloksia. Kaksiosaisen uuman lommahdus- ja väsymislaskentaa tutkittiin alustavasti. Kahdeksanpyöräisiä päätykannattajia käytetään suurissa siltanostureissa pienentämään pyöräkuormia ja radan rusennusjännityksiä. Kahdeksanpyöräiselle siltanosturin päätykannattajalle suunniteltiin elementtimallit molempiin rakenteesta käytettyihin konstruktioihin: nivelöityyn ja jäykkäkehäiseen malliin. Elementtimallien rakentamisessa hyödynnettiin jo olemassa olevia malleja, jolloin niiden lisääminen ohjelmakoodiin nopeutuu ja ne ovat varmasti yhteensopivia muiden laskentamoduuleiden kanssa. Elementtimallien värähtelyanalyysin reunaehtoja tarkasteltiin. Värähtelyanalyysin reunaehtoihin ei tutkimuksen perusteella tarvitse tehdä muutoksia, mutta staattisen analyysin reunaehdot kaipaavat vielä lisätutkimusta.

Small scale turbulence and mixing in semi-enclosed seas (Persian Gulf)

Turbulence and internal waves are probably important in generating layered structures in frontal region of marine environments (e.g. near river plumes outflow into the sea). Here we investigate the role of normal modes of internal waves in generation of layered structure in a part of Persian Gulf where river plume inters and in some laboratory experiments. The model prediction and observations show that layers so formed have a thickness of about 2m based on salinity variations with depth, but layers (about 5m) based on horizontal velocity profiles. Laboratory experiments with a plume outflow in a Filling Box profile also generate normal mode layered structure with 21H=0.5 (where A is layer thickness and H is the plume depth). In these experiments as Re of the flow is smaller than the Re of field flow. The normal modes are substantially dissipated with depth. Typical values of dissipation factor is about 0(100). This factor for field observation is 0(10) which is still substantial. Qualitative comparison between layered structure in field and laboratory is good. It should be emphasized that field observation is for semi-enclosed seas but the laboratory experiments are for enclosed region. Hence some of the discrepancies in the results of two cases are inevitable. Layered structures in marine environments are also produced by double diffusive convection. In this region this should be studied separately.

MicroRNA Profile of Circulating CD4-positive Regulatory T Cells in Human Adults and Impact of Differentially Expressed MicroRNAs on Expression of Two Genes Essential to Their Function.

Regulatory T cells (Tregs) are characterized by a high expression of IL-2 receptor α chain (CD25) and of forkhead box P3 (FOXP3), the latter being essential for their development and function. Another major player in the regulatory function is the cytotoxic T-lymphocyte associated molecule-4 (CTLA-4) that inhibits cytotoxic responses. However, the regulation of CTLA-4 expression remains less well explored. We therefore studied the microRNA signature of circulating CD4(+) Tregs isolated from adult healthy donors and identified a signature composed of 15 differentially expressed microRNAs. Among those, miR-24, miR-145, and miR-210 were down-regulated in Tregs compared with controls and were found to have potential target sites in the 3'-UTR of FOXP3 and CTLA-4; miR-24 and miR-210 negatively regulated FOXP3 expression by directly binding to their two target sites in its 3'-UTR. On the other hand, miR-95, which is highly expressed in adult peripheral blood Tregs, positively regulated FOXP3 expression via an indirect mechanism yet to be identified. Finally, we showed that miR-145 negatively regulated CTLA-4 expression in human CD4(+) adult peripheral blood Tregs by binding to its target site in CTLA-4 transcript 3'-UTR. To our knowledge, this is the first identification of a human adult peripheral blood CD4(+) Treg microRNA signature. Moreover, unveiling one mechanism regulating CTLA-4 expression is novel and may lead to a better understanding of the regulation of this crucial gene.

Valproate treatment of human cord blood CD4-positive effector T cells confers on them the molecular profile (microRNA signature and FOXP3 expression) of natural regulatory CD4-positive cells through inhibition of histone deacetylase.

Regulatory T cells (Tregs) play a key role in immune system homeostasis and tolerance to antigens, thereby preventing autoimmunity, and may be partly responsible for the lack of an appropriate immune response against tumor cells. Although not sufficient, a high expression of forkhead box P3 (FOXP3) is necessary for their suppressive function. Recent reports have shown that histones deacetylase inhibitors increased FOXP3 expression in T cells. We therefore decided to investigate in non-Tregs CD4-positive cells, the mechanisms by which an aspecific opening of the chromatin could lead to an increased FOXP3 expression. We focused on binding of potentially activating transcription factors to the promoter region of FOXP3 and on modifications in the five miRs constituting the Tregs signature. Valproate treatment induced binding of Ets-1 and Ets-2 to the FOXP3 promoter and acted positively on its expression, by increasing the acetylation of histone H4 lysines. Valproate treatment also induced the acquisition of the miRs Tregs signature. To elucidate whether the changes in the miRs expression could be due to the increased FOXP3 expression, we transduced these non-Tregs with a FOXP3 lentiviral expression vector, and found no changes in miRs expression. Therefore, the modification in their miRs expression profile is not due to an increased expression of FOXP3 but directly results from histones deacetylase inhibition. Rather, the increased FOXP3 expression results from the additive effects of Ets factors binding and the change in expression level of miR-21 and miR-31. We conclude that valproate treatment of human non-Tregs confers on them a molecular profile similar to that of their regulatory counterpart.

Measurement of the air permeability profile on SC paper machine

Tämän diplomityön tarkoituksena oli asentaa ja kehittää UPM-Kymmene Rauman tehtaiden PK2:lle luotettava ja toimiva ilmanläpäisyprofiilin mittaus. Työn tarkoituksena oli myös kartoittaa tietoja ilmanläpäisyprofiiliin vaikuttavista seikoista sekä mahdollisuuksista säätää ilmanläpäisyprofiilia. Lisäksi työn tavoitteena oli löytää toimiva menetelmä verrata online mitattua ilmanläpäisyprofiilia laboratoriossa mitattuun ilmanläpäisyprofiiliin online mittauksen luotettavuuden näkökulmasta. Työn aikana selvitettiin myös ilmanläpäisyprofiilin mittauksen mahdollisuutta superkalanteroidusta SC paperista. Työn kirjallisessa osassa käsiteltiin paperin huokoisuutta ja ilmanläpäisyä, huokoisuustasoon ja huokoisuus profiiliin vaikuttavia tekijöitä, ilmanläpäisevyyden merkitystä SC paperin valmistukselle ja SC paperin painettavuudelle sekä ilmanläpäisevyyden laboratorio- sekä online mittausta. Kirjallisessa osassa käsiteltiin myös Honeywellin uutta Poros ilmanläpäisysensoria. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin ilmanläpäisyprofiilimittauksen luotettavuutta CD ja MD suunnassa sekä laboratorio- ja online-mittausten välisiä eroavaisuuksia ennen PK2 uusintaa. PK2 uusinnan jälkeen kokeellisessa osassa keskityttiin luotettavuuden varmentamiseen CD ja MD suunnassa sekä kartoittamaan tekijöitä, jotka aiheuttivat pieniä tasoeroja mittausten välillä. Mittaukset todettiin luotettaviksi ja niiden pohjalta suoritettiin mitattujen online profiilien välisiä vertailuja. Ilmanläpäisyprofiililla todettiin olevan positiivinen korrelaatio neliömassaprofiilin ja kosteusprofiilin kanssa sekä negatiivinen korrelaatio tuhkaprofiilin kanssa. PK2 uusinnan yhteydessä tehtiin koeajoja, jotka liittyivät laadunoptimointiin viira- ja puristinosalla. Koeajoissa tutkittujen asioiden lisäksi tutkittiin muutettujen parametrien vaikutusta ilmanläpäisyprofiiliin. Höyrylaatikon vaikutusta ilmanläpäisyprofiiliin tutkittiin säätöjen virityksen yhteydessä.

Expression of human papillomavirus type 16 E7 oncoprotein alters keratinocytes expression profile in response to tumor necrosis factor-alpha

Acute expression of E7 oncogene from human papillomavirus (HPV) 16 or HPV18 is sufficient to overcome tumor necrosis factor (TNF)-alpha cytostatic effect on primary human keratinocytes. In the present study, we investigated the molecular basis of E7-induced TNF resistance through a comparative analysis of the effect of this cytokine on the proliferation and global gene expression of normal and E7-expressing keratinocytes. Using E7 functional mutants, we show that E7-induced TNF resistance correlates with its ability to mediate pRb degradation and cell transformation. On the other hand, this effect does not depend on E7 sequences required to override DNA damage-induced cell cycle arrest or extend keratinocyte life span. Furthermore, we identified a group of 66 genes whose expression pattern differs between normal and E7-expressing cells upon cytokine treatment. These genes are mainly involved in cell cycle regulation suggesting that their altered expression may contribute to sustained cell proliferation even in the presence of a cytostatic stimulus. Differential expression of TCN1 (transcobalamin I), IFI44 (Interferon-induced protein 44), HMGB2 (high-mobility group box 2) and FUS [Fusion (involved in t(12; 16) in malignant liposarcoma)] among other genes were further confirmed by western-blot and/or real-time polymerase chain reaction. Moreover, FUS upregulation was detected in HPV-positive cervical high-grade squamous intraepithelial lesions when compared with normal cervical tissue. Further evaluation of the role of such genes in TNF resistance and HPVassociated disease development is warranted.

Spray Congealing of Pharmaceuticals: Study on Production of Solid Dispersions Using Box-Behnken Design

This work aimed at evaluating the spray congealing method for the production of microparticles of carbamazepine combined with a polyoxylglyceride carrier. In addition, the influence of the spray congealing conditions on the improvement of drug solubility was investigated using a three-factor, three-level Box-Behnken design. The factors studied were the cooling air flow rate, atomizing pressure, and molten dispersion feed rate. Dependent variables were the yield, solubility, encapsulation efficiency, particle size, water activity, and flow properties. Statistical analysis showed that only the yield was affected by the factors studied. The characteristics of the microparticles were evaluated using X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry, and hot-stage microscopy. The results showed a spherical morphology and changes in the crystalline state of the drug. The microparticles were obtained with good yields and encapsulation efficiencies, which ranged from 50 to 80% and 99.5 to 112%, respectively. The average size of the microparticles ranged from 17.7 to 39.4 mu m, the water activities were always below 0.5, and flowability was good to moderate. Both the solubility and dissolution rate of carbamazepine from the spray congealed microparticles were remarkably improved. The carbamazepine solubility showed a threefold increase and dissolution profile showed a twofold increase after 60 min compared to the raw drug. The Box-Behnken fractional factorial design proved to be a powerful tool to identify the best conditions for the manufacture of solid dispersion microparticles by spray congealing.