Modifications of surface materials and their effects on cleanability as studied by radiochemical methods

Modifications of surface materials and their effects on cleanability have important impacts in many fields of activity. In this study the primary aim was to develop radiochemical methods suitable for evaluating cleanability in material research for different environments. Another aim was to investigate the effects of surface modifications on cleanabilitity and surface properties of plastics, ceramics, concrete materials and also their coatings in conditions simulating their typical environments. Several new 51Cr and 14C labelled soils were developed for testing situations. The new radiochemical methods developed were suitable for examining different surface materials and different soil types, providing quantitative information about the amount of soil on surfaces. They also take into account soil soaked into surfaces. The supporting methods colorimetric determination and ATP bioluminescence provided semi-quantitative results. The results from the radiochemical and supporting methods partly correlated with each other. From a material research point of view numerous new materials were evaluated. These included both laboratory-made model materials and commercial products. Increasing the amount of plasticizer decreased the cleanability of poly(vinyl chloride) (PVC) materials. Microstructured surfaces of plastics improved the cleanability of PVC from particle soils, whereas for oil soil microstructuring reduced the cleanability. In the case of glazed ceramic materials, coatings affected the cleanability. The roughness of surfaces correlated with cleanability from particle soils and the cleanability from oil soil correlated with the contact angles. Organic particle soil was removed more efficiently from TiO2-coated ceramic surfaces after UV-radiation than without UV treatment, whereas no effect was observed on the cleanability of oil soil. Coatings improved the cleanability of concrete flooring materials intended for use in animal houses.Materiaalien ominaisuuksia muuntamalla voidaan parantaa pintojen puhdistuvuutta Likaantumis- ja puhdistusmekanismien selvittäminen tuo tärkeää tietoa pintamateriaaleista ja puhdistuvuudesta eri toimintaympäristöissä esimerkiksi rakennusten muovi-, keraami- ja betonipinnoilla. Oleellinen osa laatuajattelua ovat kohdekohtaiset, tarkoitukseen soveltuvat materiaalivalinnat ja pinnankäsittelytekniikat. Väitöskirjatutkimuksessa tutkittiin 18 erilaisen PVC-mallipinnan, 14 erilaisen keraamipinnan ja 22 erilaisen betonipinnan lianhylkivyyttä ja kestävyyttä. Väitöskirjatyön ensisijaisena tavoitteena oli kehittää materiaalitutkimukseen soveltuvaa radiokemiallisia puhtauden määritysmenetelmiä. Käyttämällä useita radioaktiivisia leimausisotooppeja voitiin leimata mallilikaseosten eri ainesosia ja siten tutkia leimatun ainesosan puhdistuvuutta pinnoilta. Näin pystyttiin tutkimaan eroavaisuutta esimerkiksi likaseoksen partikkeli- ja öljyosan puhdistuvuudessa. Betonipintojen, joita tutkittiin maatalousympäristössä, puhdistuvuutta määritettiin myös värimittauksilla ja biokemiallisin menetelmin. Pintojen puhdistamiseen käytettiin radiokemiallisessa tutkimuksessa Minipuhdistuslaitetta, värimittauksessa painepesuria ja ATP-menetelmässä Erichsen likaus- ja puhdistuslaitetta. Pintojen likaantumista ja puhdistumista pyrittiin selittämään pinnan karheuden ja kontaktikulman avulla. Radiokemiallisen määritysmenetelmän etu on, että se antaa kvantitatiivista tietoa pintojen puhdistuvuudesta, sillä menetelmä mittaa myös näytteeseen imeytyneen mallilian määrää. Tämä todettiin erityisen tärkeäksi huokoisten betonimateriaalien kohdalla. Pintojen karheudella oli vaikutusta hiukkaslikojen puhdistumiseen, kun taas lian öljyosan puhdistuvuuteen vaikuttivat pääasiassa pinnan hylkivyysominaisuudet. PVC-mallipinnoissa käytetyllä pehmitinaineella oli vaikutusta puhdistuvuuteen: mitä pehmeämpi muovipinta oli, sitä huonommin se puhdistui. Pinnoite vaikutti keraamipintojen puhdistuvuuteen: sooligeelipinnoitetut keraamit puhdistuivat paremmin hiukkasliasta, kun taas lian öljyosasta fluoropolymeeripinta puhdistui parhaiten. Titaanidioksidipinnoitettujen keraamien puhdistuvuus orgaanisesta hiukkasliasta parani ultraviolettivalotuksen jälkeen, mutta lian öljyosan kohdalla vastaavaa vaikutusta ei havaittu. Pinnoittaminen paransi betonipintojen puhdistuvuutta. Kehitettyjä menetelmiä ja saatuja tuloksia voidaan hyödyntää kehitettäessä pintamateriaaleja, jotka hylkivät likaa ja puhdistuvat helpommin hyvinkin erilaisissa olosuhteissa

How do people with intellectual disability describe the experience of falling in love?

The phenomenon of falling in love among people with intellectual disability has not received much attention in research. In this study, seven Finnish young adults (5 women and 2 men) with mild intellectual disability (ID) were asked about their experiences of falling in love. They were interviewed with a qualitative themed interview method. The data were analyzed with content analysis by searching the participants‘ descriptions of partner selection, the event of falling in love, and how falling in love has changed their lives. The study showed that that young adults with ID were familiar with and able to describe falling in love concretely and in a very positive manner. Love was seen as an important part of well-being. The findings suggest that people who live or work with young adults with ID should be prepared to support them in various phases of love in a way that enhances their cognitive love skills and self-determination in intimate relationships

Navetoiden ja sikaloiden pintojen puhtauden mittaaminen eläinten hyvinvointia käsittelevissä tutkimuksissa

Karjasuojien pintojen puhtaus on merkittävä elintarvikkeiden laatuun, tuotantoeläinten hyvinvointiin jatyöntekijöiden hyvinvointiin vaikuttava tekijä. Kirjallisuustutkimuksen tarkoituksena oli selvittää navetoidenja sikaloiden puhtaustutkimuksessa käytettyjä menetelmiä, joita tässä kirjoituksessa tarkastellaan erityisestieläinten hyvinvointitutkimusten näkökulmasta.Visuaaliset puhtauden arviointimenetelmät painottuivat kenttätutkimuksissa. Myös lupaaviksiosoittautuneita optisten menetelmien sovelluksia sisältyi joihinkin kenttätutkimuksiin. Tarkasteltaessakarjasuojien pintojen puhtaustutkimuksia kokonaisuutena, tuotantoeläinten hyvinvointi oli tärkein motiivikenttätutkimuksissa, joissa käytettiin visuaalista pintojen puhtauden arviointia. Laboratoriotukimuksiinsisältyi laajempi valikoima instrumentaalisia, mikrobiologisia ja visuaalisia menetelmiä sekä niidenyhdistelmiä. Mikrobiologisia pintojen puhtauden arviointimenetelmiä oli käytetty sekä laboratorio- ettäkenttätutkimuksissa. Tuotantoeläinten hyvinvointi liittyi näiden tutkimusten aiheista noin puoleen.Instrumentaaliset menetelmät, mm. kolorimetria, optiset menetelmät ja kvantitatiiviset radiokemiallisetmenetelmät, olivat tyypillisiä muissa kuin eläinten hyvinvointiin liittyvissä tutkimuksissa.Useissa tutkimuksissa pintojen tai tuotantotilojen rakenteiden puhtautta arvioitiin epäsuorasti.Tyypillinen epäsuora menetelmä oli kotieläinrakennusten puhtauden arviointi eläimen kehon puhtaudenvisuaalisen tarkastelun avulla. Sikojen käyttäytymisen todettiin eräässä tutkimuksessa olleen yhteydessäruokintalaitteen puhtauteen. Myös elintarvikkeiden, kuten maidon puhtauden mittaamisella voidaan selvittäävälillisesti tuotantolaitteiden ja –tilojen pintojen puhtautta.Pinnan puhtaus vaikuttaa mm. tautien leviämiseen, lattian liukkauteen ja sisäilman laatuun,jotka ovat yhteydessä tuotantoeläimen hyvinvointiin. Selvityksen tuloksia voidaan hyödyntää mm.kokeellisten tutkimusten menetelmävalinnoissa

Helposti puhdistettavat lattiamateriaalit lypsykarjatiloissa

Maatalouden tuotantotilojen puhtaudella on suuri merkitys kotieläinten hyvinvointiin,terveyteen ja sitä kautta tuottavuuteen. Tuotantotilojen puhtaana pysymiseen voidaan vaikuttaa materiaalivalinnoilla. Maa- ja metsätalousministeriön Makera-tutkimusohjelman rahoittaman kolmivuotisen hankkeen .Maatalouden puhtaat pinnat. tavoitteena oli selvittää likaa ja kosteutta hylkivien rakennusmateriaalien toimivuutta lypsykarjarakennuksien lattiamateriaaleina. Tutkimuksessa oli mukana sekä kaupallisia että tuotekehityksessä olevia pintamateriaaleja. Tutkimus toteutettiin VTT:n, Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen (MTT) ja Helsingin yliopiston agroteknologian laitoksen (HY) yhteistyönä. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa kartoitettiin laboratoriokokein betonin ja eri lailla seostettujen tai pintakäsiteltyjen betonimateriaalien, sauma-aineiden ja asfalttien hylkivyysominaisuuksia, kemiallista ja kulutuskestävyyttä sekä puhdistuvuutta malli-, rehu- ja lantalioista. Laboratoriokokeiden tulosten perusteella valikoidut materiaalit asennettiin käytännön olosuhteisiin lypsykarjan pihattorakennuksen älyportti- ja ruokintapöytäalueille. Materiaalien kuntoa ja puhdistuvuutta seurattiin kolmen kuukauden välein toistuvin säännöllisin mittauksin kaikkiaan vuoden ajan. Kenttätutkimus vahvisti laboratoriokoeosuudessa tehdyt havainnot siitä, että tutkitut muovipinnoitteet ja -modifioinnit paransivat betonin puhdistettavuutta navettaympäristössä. Pintamateriaalit likaantuivat ja kuluivat voimakkaammin älyporttialueella kuin ruokintapöydällä. Molemmissa koepaikoissa muovipinnoitetut pinnat olivat yleisesti ottaen helpommin puhdistettavia kuin pinnoittamattomat näytteet. Lisäksi älyporteille asennetuissa materiaaleissa veden ja siten myös lian tunkeutuminen materiaalien pintakerroksiin ja pintakerrosten läpi oli yleisempää kuin ruokintapöytänäytteissä. Tämä johtui älyportilla syntyneistä mekaanisista ja kemiallisista vaurioista pinnoitteisiin. Pinnoittamista suositellaan tiloihin ja pinnoille, joilta vaaditaan hygieenisyyttä, esimerkiksi ruokintapöydille ja lypsyasemille.Cleaniness of agricultural production facilities plays an important role in the wellbeing and health of the domestic animals, and thereby the productivity of the farm. The cleanability of production facilities can be influenced by proper choices of the building materials. The objective of the project .Easy-to-Clean Surfaces in Farm Buildings. was to determine the performance of dirt- and moisture-repelling building materials under agricultural conditions. The three year project was financed by the Makera research programme of the Ministry of Agriculture and Forestry in Finland. Commercially available surface materials or materials under development were included in the study. The research was conducted in cooperation between VTT Technical Research Centre of Finland, MTT Agrifood Research Finland and Helsinki University, Faculty of Agriculture and Forestry. During the first stage, the repellence properties, chemical and abrasion resistance as well as cleanability from manure, feed mixture and different model soils were characterised by means of laboratory methods for concrete, for differently modified or coated concrete, for different type of asphalt and joint materials. Based on the laboratory results, test materials were selected for the field test and placed on the feeding table and the floor at a sorting gate of a cow barn. The appearance and cleanability of the test materials were monitored regularly at three months intervals altogether for one year. The results of the laboratory phase were confirmed by the field test showing that the modifications or surface coatings studied clearly improved the cleanability of concrete under farm conditions. The materials were more severely soiled and worn at the floor than on the feeding table. Due to mechanical and chemical wear, the materials installed at the sorting gate absorbed more moisture and soil than the ones installed on the feeding table. Plastic coatings or treatments are recommended to be used for surfaces with requirements of high hygiene, such as for feeding tables and milking stations.vo

Tuorevihannesten prosessoinnin hygienia ja ympäristövaikutukset

Viime vuosina elintarvikealalla on noussut erityisen huomion kohteeksi tuorevihannesten turvallisuus. Vihanneksilta vaaditaan entistä pitempää säilyvyyttä, mutta mikrobiologisen turvallisuuden takaavista tuotantomenetelmistä ei ole riittävästi luotettavaa näyttöä. Vuonna 2009 käynnistyneen Tuorevihannesten hygienia (Tuovi) -hankkeen tavoitteena on tuorevihannesten viljely- ja tuotantoprosessien kehittäminen. Vihanneksista tarkastellaan erityisesti porkkanaa ja salaattia. Hankkeessa tarkastellaan koko tuotantoketjua, raaka-aineen tuotantoa, varastointia, prosessointia ja kylmäketjua aina vähittäiskauppaan saakka. Hankkeessa selvitetään tuotantotilojen, raaka-aineiden ja tuotteiden hygieenistä laatua, sekä kehitetään menetelmiä ja erilaisia teknologisia ratkaisuja tuorevihannesten hygieniatason nostamiseksi ja ylläpitämiseksi. Hankkeessa selvitetään myös vihannesten prosessoinnista aiheutuvia ympäristövaikutuksia. Tavoitteena on prosesseja kehittämällä vähentää syntyvien jätteiden ja jätevesien määrää sekä minimoida niistä aiheutuvaa riskiä ympäristölle ja ihmisten terveydelle.Haitalliset mikrobit voivat päätyä vihanneksiin peltomaasta tai kasteluvedestä. Mikrobit voivat olla kasvin pinnalla, mutta myös ehjän kasvin sisällä, joten mikrobien pääsy kosketuksiin kasvisten kanssa voi olla riski kuluttajien turvallisuudelle. Suomessa on viime vuosina todettu mm. Yersinia-epidemioita, joiden yleistymisen estämiseksi tarvitaan lisätutkimusta tuotanto-olosuhteista ja prosessihygieniasta. Alkuvaiheessa ongelmia voidaan ehkäistä noudattamalla hyviä viljelymenetelmiä (GAP, Good Agricultural Practice) ja omavalvontaa. Nämä ohjeet sisältävät toimenpiteitä, jotka kohdistuvat mm. kasteluveteen, lannoitteisiin, biojätteisiin, työntekijöiden terveyteen, hygieniaan, tuotantolaitoksiin ja käsittelytiloihin, pakkauksiin, kuljetuksiin, jakeluun sekä jäljitettävyyteen. Mikrobit voivat päästä vihanneksiin myös vihannesten prosessoinnin aikana. Omavalvonta, jossa hyödynnetään mikrobiologisia testausmenetelmiä, on tärkeä työväline prosessien turvallisuuden seurannassa. Tämän lisäksi voidaan tarvittaessa käyttää erilaisia teknisiä käsittelymenetelmiä. Tuorevihannesten jatkojalostuksessa on tarpeen soveltaa uutta tutkimustietoa vihannesten mikrobiologisen laadun turvaamiseksi

Helposti puhdistettavat pinnat maatilarakentamisessa –laboratoriotutkimus

Maa- ja metsätalousministeriön rahoittaman kolmivuotisen (2005-2007) tutkimushankkeen ”Helpostipuhdistettavat pinnat maatilarakentamisessa” tavoitteena oli selvittää likaa ja kosteutta hylkivienpintamateriaalien toimivuutta maatalouden tuotanto-olosuhteissa. Tutkimuksessa keskityttiin olemassaolevien pinnoitteiden lianhylkivyyteen ja kulutuskestoon vaikuttavien tekijöiden kartoittamiseen japinnoitettujen tuotteiden käyttöiän arvioimiseen. Tutkittavana oli perinteinen betoni, kaksi tiivistysaineellakäsiteltyä betonia, kolme betonin muovipinnoitetta (epoksi, polyuretaani ja polyesteri), akryylibetoni jakolme sementtipohjaista sauma-ainetta. Pintamateriaalien puhdistuvuustulokset esitettiin yksinkertaistettujenmallilikojen lisäksi myös muilla mallilioilla. Menetelminä käytettiin uusia radiokemiallisia ja biokemiallisiamenetelmiä. Lisäksi materiaalien topografiaa karakterisoitiin SEM-kuvin (pyyhkäisyelektronimikroskooppi)ja laserprofilometrimittauksin. Pintojen lian hylkivyysominaisuuksia selvitettiin kontaktikulmamittauksin.Tutkimuksen aihe on merkittävä, koska tuotantotilojen puhtaudella ja puhtaana pysymisellä on suurimerkitys kotieläinten hyvinvointiin ja terveyteen. Kotieläinten hyvinvointi ja terveys vaikuttavat puolestaansuuresti maatalouden kannattavuuteen. Tuotantotilojen ongelmana on orgaanisen materiaalin kuormitus, jokaon lähtöisin ruokinnasta ja eläimistä itsestään (esim. rehut, lanta). Tilojen kosteusolosuhteet jamikrobikasvustoille otollinen lämpötila lisäävät kuormituksen epäsuotuisaa vaikutusta. Kotieläintaloudessatapahtuva rakennemuutos ja yksikkökoon voimakas kasvu yhdistettynä maataloutta uhkaavaantyövoimapulaan korostavat paitsi tämän aihealueen taloudellista merkitystä myös sen merkitystäelintarvikkeiden hygieeniseen laatuun, eläinten ja rakennuksissa työskentelevien ihmisten hyvinvointiinvaikuttavana tekijänä

Helposti puhdistettava lattia - hoitajien ja eläinten turvallisuustekijä

Tuotantotilojen likaiset ja kosteat lattiat aiheuttavat liukastumisriskin niin eläimille kuin niiden hoitajille. Paitsi lattioiden oikealla muotoilulla, voidaan niiden kuivana sekä puhtaana pysymiseen vaikuttaa materiaalivalintojen avulla. Betoni on yleisin tuotantotiloissa käytetty lattia-, ja päällystemateriaali. Betoni on huokoinen materiaali. Huokoisuudesta johtuen tuotantotilojen epäpuhtaudet ja lika-aines imeytyvät helposti betoniin.Uusien ja perinteisten navetan pintamateriaalien puhdistuvuutta ja ominaisuuksia on tutkittu Maa- ja metsätalousministeriön rahoittamassa kolmevuotisessa tutkimushankkeessa ”Helposti puhdistettavat pinnat maatilarakentamisessa”. Hankkeessa keskityttiin olemassa olevien pinnoitteiden lian hylkivyyteen ja kulutuskestoon vaikuttavien tekijöiden kartoittamiseen ja pinnoitettujen tuotteiden käyttöiän arvioimiseen. Pintamateriaalien ominaisuuksia on tutkimuksen aiemmissa vaiheissa selvitetty laboratoriokokein. Koska materiaalien soveltuvuutta kotieläintiloihin ei voida selvittää pelkästään laboratoriossa, tuloksia on varmennettu käytännön kokeella.Kenttäkoe perustettiin osin uuteen ja osin peruskorjattuun pihattoon vuoden 2006 lopulla. Tutkittavana oli verrokkina toimineen teräshierretyn betonin rinnalle perinteisistä navetan pintamateriaaleista polyesteribetoni, tiivis asfaltti ja karhennetut epoksi-, polyuretaani- ja akryylipinnoitteet sekä tässä ympäristössä uudenlaiset materiaalit silaani-impregnointi ja öljypohjainen pinnoite sekä sellaisenaan että kumirouheella täytettynä. Halutut materiaalien pintaominaisuudet mitattiin ennen kokeen alkua, 3 kk, 6 kk ja 9 kk kokeen alusta sekä viimeisen kerran kenttäkokeen päätyttyä marraskuussa 2007. Kentällä mitattuja pintaominaisuuksia olivat pinnan topografia, pinnan väri ja kiiltoa. Lisäksi kokeen alussa, 6 kk:n ikäisinä ja kokeen päätyttyä koekappaleet punnittiin laboratoriossa ja niistä määritettiin pinnan hylkivyys ja puhdistettavuus.Seurantajakson aikana lattialle sijoitettujen materiaalien pinnan korkeushuiput ja syvimmät kolot tasaantuivat. Ruokintapöydän materiaalien syvimmät kolot tasaantuivat, mutta huippujen tasaantumista ei ollut havaittavissa. Vastaavasti lattiapintanäytteiden kiilto keskimäärin hieman kasvoi tai pysyi lähes muuttumattomana, kun ruokintapöydän pintanäytteiden kiilto useimmissa tapauksissa aleni. Kaikki lattian koepalat pinttyivät ja tummuivat tasaisesti kenttäkokeen edetessä, mutta huokoiset teräshierretty ja silaani-impregnoitu betoni erottuivat muovipinnoitteista huonomman kosteuden hylkivyyden perusteella. Muista pintamateriaaleista poiketen, toinen öljypohjaisista lattiapinnoitteista kului koejakson aikana osin puhki

Bifunctional Avidin with Covalently Modifiable Ligand Binding Site

The extensive use of avidin and streptavidin in life sciences originates from the extraordinary tight biotin-binding affinity of these tetrameric proteins. Numerous studies have been performed to modify the biotin-binding affinity of (strept)avidin to improve the existing applications. Even so, (strept)avidin greatly favours its natural ligand, biotin. Here we engineered the biotin-binding pocket of avidin with a single point mutation S16C and thus introduced a chemically active thiol group, which could be covalently coupled with thiol-reactive molecules. This approach was applied to the previously reported bivalent dual chain avidin by modifying one binding site while preserving the other one intact. Maleimide was then coupled to the modified binding site resulting in a decrease in biotin affinity. Furthermore, we showed that this thiol could be covalently coupled to other maleimide derivatives, for instance fluorescent labels, allowing intratetrameric FRET. The bifunctional avidins described here provide improved and novel tools for applications such as the biofunctionalization of surfaces