Tervasroso

201

Semi-automatic Solving of "Jigsaw puzzles" for Material Reconstruction of Dead Sea Scrolls

Digital solving of jigsaw puzzles have been well researched throughout the years and multiple approaches to solve them have been proposed. But these approaches have not been applied to reconstructing ancient manuscripts out of transient material such as leather or parchment. The literature describes ways to reconstruct ancient artefacts but they describe the process for more durable objects like pottery. In this thesis we explore the usability of the existing state-of-the-art methods for the purpose of aiding reconstructing of the Dead Sea Scrolls, also known as Qumran scrolls. Our experiments show that the existing methods as such do not provide good results in this domain, but with modifications provide help through a semi-automated reconstruction process. We expect these modifications and the software that was created as a by-product of this thesis to ease the researchers' work by automating the previously laborious manual work

Opas rintaleikkauspotilaalle : potilasohje Tampereen yliopistollisen sairaalan tuki- ja liikuntaelinkirurgian poliklinikalle

Rintasyöpäkirurgia on kehittynyt paljon viime vuosikymmenien aikana ja nykyään suositaan rintaa säästävää leikkausta yhdistettynä onkologisiin hoitoihin. Rintarekonstruk-tiomenetelmät ovat monipuolisia ja niillä saavutetaan hyviä tuloksia. Rintarekonstruktio voidaan tehdä käyttämällä potilaan omaa selkäkielekettä, vatsakielekettä tai implanttia ja pienentämällä toista rintaa symmetrian aikaansaamiseksi. Rintasyöpäleikkauksen jälkeen imusolmukkeiden poiston jälkeen potilaalle voi tulla lymfaturvotusta, jota on tarpeen hoitaa fysioterapeuttisin keinoin. Erilaiset liikeharjoitukset auttavat monia rintaleikattuja palautumaan leikkauksesta. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tuottaa potilasohje Tampereen yliopistollisen sairaalan tuki- ja liikuntaelinpoliklinikalle. Opinnäytetyö oli työelämälähtöinen. Ohje suunnattiin rintarekonstruktiopotilaille ja rinnan pienennysleikkaukseen tulijoille. Ohje toteutettiin yhteistyössä poliklinikan henkilökunnan kanssa ja ohjeessa kiinnitettiin eri-tyistä huomiota fysioterapiaan. Ulkoasultaan sairaalan ohjeiden mukainen opas sisältää liikeharjoituskuvat ja ohjeet. Näiden lisäksi oppaassa on tietoa siitä, kuinka leikkaukseen voi valmistautua ja mitä toipumisaikana tulee ottaa huomioon. Potilasohjeen tavoitteena oli vastata potilaan kysymyksiin sekä olla apuna leikkauksen valmistautumis- ja toipumisvaiheessa. Opinnäytetyö tehtiin toiminnallista menetelmää käyttäen.Breast surgery techniques have developed a lot during past decades. Reconstructive surgery methods are wide and they have a lot of opportunities. Often the results are really good too. In reconstructive breast surgery the removable flap can be taken either from patient´s back muscle or from the patient´s lower tummy tissue using fat, muscle and blood veins in that area. Also an implant can be used and the remaining healthy breast can be reduced smaller so the result looks more symmetrical. If it is necessary to remove lymph nodes in the surgery, it is possible that the patient will suffer of lymph swallowing. Swallowing needs to be treated with physiotherapy. Different physiotherapeutic exercises after the surgery help the patient to recover. The purpose of this thesis was to create a patient leaflet for the Musculoskeletal Disease Surgery Outpatient Clinic in Tampere University Hospital. The leaflet was compiled for patients who have reconstructive surgery or breast reduction. The leaflet was designed and made in co-operation with the workers of the clinic. There are physiotherapeutic exercises in the guide including instructions and drawings. The leaflet also gives infor-mation on how to prepare for the surgery and what is important after it. The leaflet will be printed and it will be available for the patients in summer or in autumn 2016

Creating CRISPR-Cas9 genome edited iPSC lines to model a patient-specific mutation in mitochondrial disease

Mitochondrial aminoacyl tRNA-synthetases (mt-aaRS) catalyse the charging of tRNAs with their cognate amino acids in mitochondria. Mutations in mt-aaRS cause tissue-specific mitochondrial diseases, especially affecting tissues with high energy expenditure like the nervous system, heart, and kidneys. However, disease mechanisms for the heterogeneous group of diseases have not yet been fully elucidated. Harnessing CRISPR-Cas9 genome editing in induced pluripotent stem cells (iPSC) provides an opportunity to model mt-aaRS mutations in vitro and investigate the effects of individual mutations on cellular phenotype. SARS2 encodes mitochondrial seryl tRNA-synthetase, and its c.1347 G>A mutation causes severe childhood-onset progressive spastic paresis. Here, CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein (RNP) complex and associated donor template were used to induce homology directed repair (HDR) the genome of iPSC and knock-in the patient mutation. Guide RNAs were designed and tested for efficiency before electroporation into wild type iPSC. Clonal cell lines were made by low-density seeding and manual colony picking. The expression of pluripotency markers was measured by RT-qPCR. RT-qPCR and Western blot measured SARS2 mRNA expression and protein level respectively. The success and precision of genome editing were analysed by Sanger sequencing, comparing the performance of the different guide RNAs, and screening regions of potential off-target genome editing. Two genome-edited iPSC lines with the SARS2 c.1347 G>A mutation were successfully generated to model the patient mutation. The iPSC lines expressed pluripotency markers and contained no off-target genome editing and modelled the patient’s decrease in SARS2 protein level and mRNA expression. More evidence of differentiation ability is needed before differentiation into the affected cell type (motor neurons) and further disease modelling. The efficiency of CRISPR-Cas9 for genome editing, especially harnessing HDR in iPSC, is an area of future research

Exploration into strategic groups and the pharmaceutical industry: Do strategic groups exist in the biopharmaceutical industry? : a study of the Finnish pharma cluster

Siirretty Doriast

Porous silicon optical filters in gas sensing applications

In this thesis, the gas sensing properties of porous silicon-based thin-film optical filters are explored. The effects of surface chemistry on the adsorption and desorption of various gases are studied in detail. Special emphasis is placed on investigating thermal carbonization as a stabilization method for optical sensing applications. Moreover, the possibility of utilizing the increased electrical conductivity of thermally carbonized porous silicon for implementing a multiparametric gas sensor, which would enable simultaneous monitoring of electrical and optical parameters, is investigated. In addition, different porous silicon-based optical filter-structures are prepared, and their properties in sensing applications are evaluated and compared. First and foremost, thermal carbonization is established as a viable method to stabilize porous silicon optical filters for chemical sensing applications. Furthermore, a multiparametric sensor, which can be used for increasing selectivity in gas sensing, is also demonstrated. Methods to improve spectral quality in multistopband mesoporous silicon rugate filters are studied, and structural effects to gas sorption kinetics are evaluated. Finally, the stability of thermally carbonized optical filters in basic environments is found to be superior in comparison to other surface chemistries currently available for porous silicon. The results presented in this thesis are of particular interest for developing novel reliable sensing systems based on porous silicon, e.g., label-free optical biosensors.Siirretty Doriast

Clinical and molecular manifestations of lower limb peripheral artery disease

Lower limb peripheral artery disease (PAD) is poorly known by the general public and even health care professionals. The manifestations of PAD are diverse depending on the prevailing cardiovascular risk factors leading to the disease. Also the outcome of patients is very different depending on the different manifestations of the disease. The end-stage of PAD, known as critical limb ischemia (CLI), is associated with very poor survival. In order to understand the heterogenic nature of PAD in depth, different molecular mechanisms of the disease in association with major cardiovascular risk factors and disease severity were investigated. The findings indicate that different cardiovascular risk factors are associated with diverse molecular pathology. This thesis work also shows that the presence of crural atherosclerosis and CLI are tightly associated with poor patient survival, and that especially CLI is associated with elevated levels of multiple circulating cytokines, which resembles a systemic inflammatory condition. The major future implications of the current findings are that CLI can no longer be referred to as a plain condition of the lower limb and effort should be put into the attenuation of the systemic inflammatory condition. Most importantly, the current findings imply that future effort should be put into studying the risk factor specific molecular mechanism leading to the disease in order to develop new specific medical therapies according to the prevailing inflammatory pathology

Multiple sclerosis and pregnancy: clinical and immunological aspects

Background: Multiple Sclerosis (MS) is an autoimmune disease of the central nervous system that affects most commonly young women in their childbearing age. Previous studies have shown that MS relapse rate usually reduces during pregnancy and increases again after delivery. Patients with MS and their treating physicians are interested to know more about the risks the disease can cause to pregnancy and how pregnancy affects the disease. The reasons for increased relapse rate after delivery are not entirely clear, but loss of pregnancy related immune tolerance and changes in the hormonal status at the time of delivery seem to be of relevance. Aims and methods: The aims of this study were to follow the natural course of MS during and after pregnancy, evaluate pregnancy related risks among MS patients, follow the inflammatory response of MS patients during and after pregnancy and clarify the risk of relevant co-morbidities known to affect other autoimmune diseases after pregnancy and compare these results to healthy controls. This study was a part of a prospective nation-wide follow-up study of 60 Finnish MS patients. All eligible MS patients were enrolled in the study during the years 2003-2005. A prospective followup continued from early pregnancy until six months postpartum. MS relapses, EDSS scores and obstetric details were recorded. Blood samples were obtained from the patients at early, middle, and late pregnancy, after delivery and one month, three months and six months postpartum. Results: MS patients were no more likely to experience pregnancy or delivery complications than the Finnish mothers in general. The need of instrumental assistance, however, was higher among mothers with MS. Disease activity followed the course seen in previous studies. The majority of mothers (90.2%) breastfed their babies. Contrary to previous results, breastfeeding did not protect MS patients from disease worsening after delivery in present study. Mothers with active pre-pregnancy disease chose to breastfeed less frequently and started medication instead. MS patients presented with higher prevalence of elevated thyroid autoantibodies postpartum than healthy controls, but the rate of thyroid hormonal dysfunction was similar as that of healthy controls. The mode of delivery nor the higher rate of tissue damage assessed with C-reactive protein concentration were not predictive of postpartum relapses. The prevalence of gestational diabetes was slightly higher among mothers with MS compared to Finnish mothers in general, but postpartum depression was observed in similar rates. MS patients presented with significantly lower serum concentrations of vitamin D during pregnancy and postpartum than healthy controls. Conclusions: Childbearing can be regarded as safe for mothers with MS as it is for healthy mothers in general. Breastfeeding can be recommended, but it should be done only after careful evaluation of the individual risk for postpartum disease activation. Considering MS patients tend to develop thyroid antibody positivity after delivery more often than healthy controls and that certain treatments can predispose MS patients to thyroid hormonal dysfunction, we recommend MS mothers to be screened for thyroid abnormalities during pregnancy and after delivery. Increased risk for gestational diabetes should be kept in mind when following MS mothers and glucose tolerance test in early pregnancy should be considered. Adequate vitamin D supplementation is essential for MS mothers also during pregnancy and postpartum period.Raskaudenaikainen MS-tauti Tausta: Multippeliskleroosi eli MS-tauti on yleisin nuorten aikuisten rappeuttava neurologinen sairaus, jonka oireet aiheutuvat demyelinaation ja aksonivaurion aiheuttamasta keskushermoston vioittumisesta. MS-tauti diagnosoidaan yleisimmin 20-45 -vuotiaana ja naisilla se on yli kaksi kertaa yleisempi kuin miehillä. Suurelle osalle MS-tautipotilaista perheenlisäysasiat ovat ajankohtaisia, ja potilailla ja heitä hoitavilla neurologeilla ja obstetrikoilla on tarve tietää miten sairaus tulee käyttäytymään raskauden aikana ja sen jälkeen ja miten sairaus mahdollisesti vaikuttaa raskauden kulkuun ja tulevaan jälkeläiseen. Aiempien tutkimusten perusteella tiedetään, että MS-taudin pahenemisvaiheet vähenevät raskauden aikana ja lisääntyvät synnytyksen jälkeen. Syitä tähän MS-taudille tyypilliseen taudinkulkuun ei täysin tunneta, mutta muutoksilla äidin immuunijärjestelmässä ja hormonipitoisuuksissa raskauden aikana ja synnytyksen yhteydessä ajatellaan olevan vaikutusta. Tavoitteet ja menetelmät: Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia MS-taudin luonnollista kulkua raskauden aikana ja sen jälkeen, arvioida MS-tautia sairastavien äitien raskausaikaan ja synnytykseen liittyviä riskejä ja selvittää muissa autoimmuunisairauksissa esiintyvien raskauteen liittyvien liitännäissairauksien riskiä MS-potilailla verrattuna terveisiin äiteihin. Tämä tutkimus oli osa suomalaista valtakunnallista raskaana olevien MS-potilaiden seurantatutkimusta, johon osallistui 60 raskaana olevaa MS-tautia sairastavaa äitiä vuosina 2003- 2005. Tutkimuspotilaita seurattiin kliinisesti raskauden alusta puoli vuotta synnytyksen jälkeen. Tautiaktiivisuutta seurattiin pahenemisvaiheiden ja EDSS-pisteiden avulla ja obstetriset muuttujat rekisteröitiin. Tutkimuspotilaista otettiin laboratorionäytteitä raskauden alussa, keskivaiheilla ja lopussa, 1-3 päivää synnytyksen jälkeen sekä yksi, kolme ja kuusi kuukautta synnytyksen jälkeen. Tulokset: MS-tautia sairastavilla äideillä ei esiintynyt raskauteen tai synnytykseen liittyviä komplikaatiota sen enempää kuin suomalaisilla äideillä keskimäärin, mutta imukuppiavustuksen tarve synnytyksen yhteydessä oli heillä keskimääräistä suurempi. MS-taudin aktiivisuus muuttui samalla tavalla kuin aiemmissakin tutkimuksissa on osoitettu. Suurin osa (92 %) MS-tautia sairastavista äideistä imetti. Äidit, joiden MS-tauti oli ollut aktiivisempi ennen raskautta, joutuivat luopumaan imetyksestä lääkityksen takia muita useammin. Kilpirauhasvasta-ainepositiivisuus oli MS-tautia sairastavilla äideillä synnytyksen jälkeen yleisempää kuin terveillä, mutta varsinaista kilpirauhasen hormonaalista toiminnanhäiriötä esiintyi yhtä paljon kuin terveillä äideillä. Synnytykseen liittyvää kudosvauriota arvioitiin mittaamalla C-reaktiivista proteiinipitoisuutta (CRP) pian synnytyksen jälkeen. Korkeamman CRP:n ei kuitenkaan todettu altistavan MS-potilaita synnytyksen jälkeisille pahenemisvaiheille. Raskausdiabetesta esiintyi MS-äideillä hiukan useammin kuin terveillä. MS-potilailla ei todettu suurentunutta riskiä synnytyksen jälkeiseen masennukseen. MS-potilaiden d-vitamiini–pitoisuudet olivat raskauden aikana merkittävästi matalampia kuin terveillä kontrolleilla ja 80 %:lla MS-potilaista d-vitamiinipitoisuus oli seuranta-aikana alle suositusten. Johtopäätökset: MS-tautia sairastavien äitien raskauteen tai synnytykseen ei liity sen isompia riskejä kuin terveilläkään äideillä. Imetystä kannattaa suositella myös MS-äideille, mutta se ei saa olla esteenä asianmukaiselle immunomoduloivalle hoidolle sitä tarvittaessa. MS-tautia sairastavilla äideillä näyttää olevan taipumusta kehittää kilpirauhasen autoimmuunivasta-aineita synnytyksen jälkeen herkemmin kuin terveillä äideillä. Koska myös tietyt MS-tautiin käytettävät hoidot lisäävät riskiä kilpirauhasen toimintahäiriöille, MS-tautia sairastavia äitejä olisi hyvä seurata kilpirauhasen toiminnan suhteen raskauden alussa ja synnytyksen jälkeen. CRP-tasolla synnytyksen jälkeen ei ole ennusteellista arvoa MS-taudin aktiivisuuden mittarina. Hieman suurentuneen raskausdiabeteksen riskin vuoksi MS-äideille olisi hyvä tehdä sokerirasitustesti raskauden aikana. Riittävään d-vitamiinin saantiin on syytä kiinnittää erityistä huomiota MS-potilaan raskauden aikana ja synnytyksen jälkeen.Siirretty Doriast