Gene expression analysis using single molecule detection

Recent developments of single molecule detection techniques and in particular the introduction of fluorescence correlation spectroscopy (FCS) led to a number of important applications in biological research. We present a unique approach for the gene expression analysis using dual‐color cross‐correlation. The expression assay is based on gene‐specific hybridization of two dye‐labeled DNA probes to a selected target gene. The counting of the dual‐labeled molecules within the solution allows the quantification of the expressed gene copies in absolute numbers. As detection and analysis by FCS can be performed at the level of single molecules, there is no need for any type of amplification. We describe the gene expression assay and present data demonstrating the capacity of this novel technology. In order to prove the gene specificity, we performed experiments with gene‐depleted total cDNA. The biological application was demonstrated by quantifying selected high, medium and low abundant genes in cDNA prepared from HL‐60 cell

A Systems View of Advancements in Biomass Supply Chains

Forest fuel is an important source of energy with potential for increased use in the Nordic countries. Profitable forest operations are dependent on logistics as the forest is a natural resource with varying conditions over widespread areas. In comparison to saw log and pulp wood supply, forest fuel supply has to face challenges like low product value, seasonality and irregularity of customer demand, low bulk density and the need to process the biomass prior to delivery. In order to utilize both the economic potential and societal benefits from replacing fossil-based fuels with renewable forest fuels these challenges must be managed. This requires efficient long distance transports, with changes of transport mode typically required. This thesis examines preconditions necessary for logistic planning to achieve cost and energy efficient long distance transports within supply chains for forest fuel. The thesis has an explorative approach, including both qualitative and quantitative techniques. Paper I provides a review of the development within forestry logistics in Sweden and Finland since the beginning of the century, with focus on transports, terminal usage and storage related aspects. Paper II uses qualitative interviews to deepen the understanding of a specific forest fuel supply chain by focusing on communications and relations between the actors. Paper III is a study of  the influence of a terminal before maritime transport of wood chips using simulation.  Paper I shows that forestry logistics faces challenges, primarily related to increased variations in field conditions caused by climate change. The importance of terminal storage for the supply of forest products will likely increase as an effect. Also the entrepreneurs interviewed in Paper II stressed the benefits of terminals in the supply chain, e.g. enhanced planning opportunities and a more even workflow over the year. Paper III puts cost for extra terminal handling in relation to storage costs in a port and demonstrates the importance of including variation in logistic planning. The terminal flows were not profitable in the case of a small port. In order to make a well-founded decision gains in other parts of the supply chain must also be considered, even when they are harder to quantify. This deserves attention in future research.Skogsbränsle är en viktig energikälla i de nordiska länderna och det finns potential att öka användningen. Ett lönsamt skogsbruk är beroende av god logistik då skogen är en naturresurs som är spridd över stora arealer och där förutsättningarna varierar i landet. Utöver de utmaningar som påverkar försörjningskedjorna för timmer och massaved måste skogsbränslesektorn förhålla sig till ett lågt produktvärde, stor säsongsvariation på efterfrågesidan, låg bulkdensitet och behov av sönderdelning inför transport. För att realisera de samhällsnyttor och den ekonomiska potential som finns i att ersätta fossila bränslen med förnybara måste dessa utmaningar hanteras. Det förutsätter effektiva transporter på längre avstånd, vilket normalt kräver byte av transportslag.  Avhandlingen studerar vilka förutsättningar som är viktiga för att skapa kostnads- och energieffektiva transporter över långa avstånd, avseende skogsbränsle. Den har ett explorativt angreppssätt och inkluderar både kvalitativa och kvantitativa metoder. Artikel I beskriver utvecklingen inom skoglig logistik i Sverige och Finland sedan år 2000. Bland fokusområdena finns transporter, terminalanvändning och aspekter kring lagring. Artikel II syftar till att fördjupa förståelsen kring en specifik försörjningskedja för skogsbränslen genom en intervjustudie. I fokus är kommunikation och relationer mellan aktörerna i kedjan. I artikel III används en simuleringsmodell för att undersöka hur införandet av en terminal påverkar logistiken vid fartygsleveranser av flisat skogsbränsle. Artikel I visar att den skogliga logistiken står inför utmaningar relaterade till ökande variationer i väderförhållanden som en följd av klimatförändringar. Som en konsekvens kommer möjligheten att lagra material på terminaler sannolikt öka i betydelse. Också i Artikel II lyfts vikten av terminallagring av de intervjuade entreprenörerna, som nämner ökade planeringsmöjligheter och ett jämnare arbetsflöde över året som fördelar med terminaler. Artikel III jämför kostnader för terminalhantering med kostnaderna för lagring i hamn och demonstrerar vikten av att inkludera variation i logistikplaneringen. Terminalflödena var inte lönsamma i fallet med en mindre hamn, men övriga studier tydliggör vikten av att inkludera effekter för hela försörjningskedjan, också när dessa är svåra att kvantifiera. Detta område förtjänar uppmärksamhet i framtida forskning.

A Systems View of Advancements in Biomass Supply Chains

Forest fuel is an important source of energy with potential for increased use in the Nordic countries. Profitable forest operations are dependent on logistics as the forest is a natural resource with varying conditions over widespread areas. In comparison to saw log and pulp wood supply, forest fuel supply has to face challenges like low product value, seasonality and irregularity of customer demand, low bulk density and the need to process the biomass prior to delivery. In order to utilize both the economic potential and societal benefits from replacing fossil-based fuels with renewable forest fuels these challenges must be managed. This requires efficient long distance transports, with changes of transport mode typically required. This thesis examines preconditions necessary for logistic planning to achieve cost and energy efficient long distance transports within supply chains for forest fuel. The thesis has an explorative approach, including both qualitative and quantitative techniques. Paper I provides a review of the development within forestry logistics in Sweden and Finland since the beginning of the century, with focus on transports, terminal usage and storage related aspects. Paper II uses qualitative interviews to deepen the understanding of a specific forest fuel supply chain by focusing on communications and relations between the actors. Paper III is a study of  the influence of a terminal before maritime transport of wood chips using simulation.  Paper I shows that forestry logistics faces challenges, primarily related to increased variations in field conditions caused by climate change. The importance of terminal storage for the supply of forest products will likely increase as an effect. Also the entrepreneurs interviewed in Paper II stressed the benefits of terminals in the supply chain, e.g. enhanced planning opportunities and a more even workflow over the year. Paper III puts cost for extra terminal handling in relation to storage costs in a port and demonstrates the importance of including variation in logistic planning. The terminal flows were not profitable in the case of a small port. In order to make a well-founded decision gains in other parts of the supply chain must also be considered, even when they are harder to quantify. This deserves attention in future research.Skogsbränsle är en viktig energikälla i de nordiska länderna och det finns potential att öka användningen. Ett lönsamt skogsbruk är beroende av god logistik då skogen är en naturresurs som är spridd över stora arealer och där förutsättningarna varierar i landet. Utöver de utmaningar som påverkar försörjningskedjorna för timmer och massaved måste skogsbränslesektorn förhålla sig till ett lågt produktvärde, stor säsongsvariation på efterfrågesidan, låg bulkdensitet och behov av sönderdelning inför transport. För att realisera de samhällsnyttor och den ekonomiska potential som finns i att ersätta fossila bränslen med förnybara måste dessa utmaningar hanteras. Det förutsätter effektiva transporter på längre avstånd, vilket normalt kräver byte av transportslag.  Avhandlingen studerar vilka förutsättningar som är viktiga för att skapa kostnads- och energieffektiva transporter över långa avstånd, avseende skogsbränsle. Den har ett explorativt angreppssätt och inkluderar både kvalitativa och kvantitativa metoder. Artikel I beskriver utvecklingen inom skoglig logistik i Sverige och Finland sedan år 2000. Bland fokusområdena finns transporter, terminalanvändning och aspekter kring lagring. Artikel II syftar till att fördjupa förståelsen kring en specifik försörjningskedja för skogsbränslen genom en intervjustudie. I fokus är kommunikation och relationer mellan aktörerna i kedjan. I artikel III används en simuleringsmodell för att undersöka hur införandet av en terminal påverkar logistiken vid fartygsleveranser av flisat skogsbränsle. Artikel I visar att den skogliga logistiken står inför utmaningar relaterade till ökande variationer i väderförhållanden som en följd av klimatförändringar. Som en konsekvens kommer möjligheten att lagra material på terminaler sannolikt öka i betydelse. Också i Artikel II lyfts vikten av terminallagring av de intervjuade entreprenörerna, som nämner ökade planeringsmöjligheter och ett jämnare arbetsflöde över året som fördelar med terminaler. Artikel III jämför kostnader för terminalhantering med kostnaderna för lagring i hamn och demonstrerar vikten av att inkludera variation i logistikplaneringen. Terminalflödena var inte lönsamma i fallet med en mindre hamn, men övriga studier tydliggör vikten av att inkludera effekter för hela försörjningskedjan, också när dessa är svåra att kvantifiera. Detta område förtjänar uppmärksamhet i framtida forskning.

An investigation of balance between investments in CTI and storage of woods for the forestry

Denna rapport är resultatet av en studie som utförts på initiativ av Holmen Skog och Stora Enso. Syftet har varit att analysera i vilken utsträckning man med hjälp av CTI-teknik (Central Tyre Inflation, som innebär varierbart lufttryck i däcken på lastbilar), på ett kostnadseffektivt sätt, kan öka tillgängligheten på virke under de perioder då vägarnas bärighet är nedsatt. Dåliga vägar skapar stora problem för skogsindustrin främst under perioder av tjällossning eller rikligt regn. Studier visar att med CTI på lastbilar minskar påfrestningarna på vägarna och vägar som normalt inte är framkomliga under tjällossningsperioden kan bli körbara. På så vis förhindras att virke ligger oåtkomligt vid avstängda vägar och lagerhållningen av virke inför tjällossningsperioderna kan minskas. Studien har utförts i tre steg och ett skogsdistrikt i Ludvikatrakten har valts som försöksområde. Först har en analys gjorts av hur mycket virke som trots allt finns tillgängligt under tjällossningsperioderna och hur långt det räcker för att täcka industrins efterfrågan. Sedan har en optimeringsmodell byggts för att ta reda på hur många CTI-bilar som behövs för att köra ut en viss mängd virke till industrierna. Slutligen har resultatet jämförts med kostnaderna för lagerhållning av motsvarande volym. Bearbetning av data har skett i GIS (Geografiska informationsystem). Resultaten visar att p.g.a. höga kostnader för lagerhållning jämfört med investerings- och driftskostnader för CTI-teknik är det klart mer lönsamt att köra ut virke med CTI-bilar än att lagerhålla. Detta gäller även med viss överkapacitet i antalet CTI-bilar. Med liknande förutsättningar som för studieområdet visar studien att det är lämpligt att CTI-utrusta 30%-40% av lastbilsflottan

Wood chip supply from forest to port of loading – A simulation study

Maritime transport facilitates trade with bioenergy feedstocks in the Baltic region. The study aims to provide guidance on efficient organisation of logistics at the port of loading for maritime transport of wood chips. The economic effects of using an intermediate terminal as opposed to direct delivery to port were studied, as well as the relationships between production capacity and storage capacity. Discrete-Event Simulation was used to analyse scenarios where a variable part of the volume is handled through the terminal. The total supply cost, including chipping, transportation, storage and handling at inland terminal and port, as well as loading of the ship, varied between €6.73 and 7.85 per MWh in the different scenarios. The volume passing through the terminal had a significant influence on total cost, showing a supply chain cost increase of €0.78 per m3 (approxi-mately €4.67 per dry tonne) for material delivered through the terminal. The difference in storage cost between port and inland terminal determines whether the terminal volumes affect costs, which was shown by a sensitivity analysis. Even so, the terminal offers a possibility to manage uncertainty, both in production rates and inshipping date, and influences the supply network. The main advantage of using a simulation technique for planning production and logistic flows is the visualisation of risks and margins

Roundwood and Biomass Logistics in Finland and Sweden

Logistics of roundwood and biomass comprise a high number of operations, machinery, storage sites and transportable roundwood and biomass assortments. Moreover, complex and highly varying operational environment through the year poses logistics challenges incurring additional costs. An extensive review of studies was conducted in Sweden and Finland concerning roundwood and biomass logistics, starting from roadside landings and ending with delivery to a mill or a conversion facility. The main aim of the review was to describe trends in roundwood and biomass logistics since the start of the century. Papers were classified to categories of truck transports and roads, terminals, multimodal transports, storage and supply chain logistics. Slightly over 50% of reviewed articles were constrained to biomass only, 31% to roundwood only and 14% to both. Rapid technology development, amendments concerning road transports, increasing environmental concerns and forestry sector’s push to decrease the logistics costs can be seen as the biggest drivers for the reviewed studies and their study objectives. These aspects will also drive and increase the demand for research and development in roundwood and biomass logistics in the future

Brucella seroprevalence in cattle near a wildlife reserve in Kenya.

OBJECTIVES: Brucellosis is caused by bacteria from the genus Brucella which infect human and domestic animals as well as wildlife. The Maasai Mara National Reserve has vast populations of wild ruminants such as buffaloes and wildebeest which could contribute to the risk of brucellosis in livestock, and the surrounding pastoralist communities grazing cattle in and around the reserve may be exposed to a higher risk of zoonotic diseases like brucellosis due to the close contact with livestock. In this study, cattle from three villages at varying distance from the reserve, were screened for antibodies against Brucella abortus. RESULTS: In total, 12.44% of 225 sampled animals were seropositive, with more females (15%) infected than males (5%). Seroprevalence was higher in livestock closer to Maasai Mara with the cattle in the village Mara Rianta having an odds ratio of 7.03 compared to Endoinyo Narasha further away (95% CI 1.4-11.1, p = 0.003), suggesting that a closer contact with wildlife may increase the circulation of infectious diseases between livestock and wildlife. Symptoms consistent with brucellosis were reported to occur in both humans and animals, and we thus conclude that brucellosis may be an important problem, both for the health and the economy

Brucella seroprevalence in cattle near a wildlife reserve in Kenya

Objectives Brucellosis is caused by bacteria from the genus Brucella which infect human and domestic animals as well as wildlife. The Maasai Mara National Reserve has vast populations of wild ruminants such as buffaloes and wildebeest which could contribute to the risk of brucellosis in livestock, and the surrounding pastoralist communities grazing cattle in and around the reserve may be exposed to a higher risk of zoonotic diseases like brucellosis due to the close contact with livestock. In this study, cattle from three villages at varying distance from the reserve, were screened for antibodies against Brucella abortus. Results In total, 12.44% of 225 sampled animals were seropositive, with more females (15%) infected than males (5%). Seroprevalence was higher in livestock closer to Maasai Mara with the cattle in the village Mara Rianta having an odds ratio of 7.03 compared to Endoinyo Narasha further away (95% CI 1.4–11.1, p = 0.003), suggesting that a closer contact with wildlife may increase the circulation of infectious diseases between livestock and wildlife. Symptoms consistent with brucellosis were reported to occur in both humans and animals, and we thus conclude that brucellosis may be an important problem, both for the health and the economy