Blockchain in maritime cybersecurity

Blockchain technologies can be used for many different purposes from handling large amounts of data to creating better solutions for privacy protection, user authentication and a tamper proof ledger which lead to growing interest among industries. Smart contracts, fog nodes and different consensus methods create a scalable environment to secure multi-party connections with equal trust of participanting nodes’ identity. Different blockchains have multiple options for methodologies to use in different environments. This thesis has focused on Ethereum based open-source solutions that fit the remote pilotage environment the best. Autonomous vehicular networks and remote operatable devices have been a popular research topic in the last few years. Remote pilotage in maritime environment is persumed to reach its full potential with fully autonomous vessels in ten years which makes the topic interesting for all researchers. However cybersecurity in these environments is especially important because incidents can lead to financial loss, reputational damage, loss of customer and industry trust and environmental damage. These complex environments also have multiple attack vectors because of the systems wireless nature. Denial-of-service (DoS), man-in-the-middle (MITM), message or executable code injection, authentication tampering and GPS spoofing are one of the most usual attacks against large IoT systems. This is why blockchain can be used for creating a tamper proof environment with no single point-of-failure. After extensive research about best performing blockchain technologies Ethereum seemed the most preferable for decentralised maritime environment. In comparison to most of 2021 blockchain technologies that have focused on financial industries and cryptocurrencies, Ethereum has focused on decentralizing applications within many different industries. This thesis provides three Ethereum based blockchain protocol solutions and one operating system for these protocols. All have different features that add to the base blockchain technology but after extensive comparison two of these protocols perform better in means of concurrency and privacy. Hyperledger Fabric and Quorum provide many ways of tackling privacy, concurrency and parallel execution issues with consistent high throughput levels. However Hyperledger Fabric has far better throughput and concurrency management. This makes the solution of Firefly operating system with Hyperledger Fabric blockchain protocol the most preferable solution in complex remote pilotage fairway environment

Laccase/TEMPO oxidation in the production of mechanically strong arabinoxylan and glucomannan aerogels

Peer reviewe

Kohti parasta hoitoa Etelä-Savon sairaanhoitopiiriin alueella : Hoitohenkilökunnan näkemys näyttöön perustuvan hoitotyön toteutumisesta

Käytännön hoitotyön tulisi olla perusteltua toimintaa; näyttöön perustuvaa. Ilman näyttöön perustuvaa toimintaa potilaat eivät saa korkealaatuista hoitoa, terveysvaikutukset vaarantuvat sekä terveydenhuollon kustannukset nousevat. Tutkimusten mukaan näyttöön perustuvaa toimintaa sitoutuvasti toteuttavat hoitajat pystyvät toimimaan työssään itsenäisemmin sekä ovat työhönsä tyytyväisempiä. Opinnäytetyömme on raportti näyttöön perustuvan hoitotyön työryhmän jäsenten luoman keskustelurungon tuloksista. Keskustelurungon avulla haluttiin saada työyhteisöt miettimään, kuinka työyksiköissä toteutuu oman työn arviointi, näyttöön perustuvan tiedon hankinta ja käyttö sekä kuinka hoitotyön johto tukee edellä mainittuja asioita. Keskustelurunko sisälsi avoimia ja suljettuja kysymyksiä. Suljetut kysymykset analysoitiin sisällön erittely- menetelmällä ja suljetut kysymykset käsiteltiin SPSS-ohjelmalla, jonka avulla saatiin vastausten keskiarvo, kuinka monta oli vastannut kuhunkin kysymykseen sekä miten vastaukset jakautuivat. Näyttöön perustuvan tiedon hankintaa ja käyttöä edistäviä tekijöitä olivat moniammatillisuus, riittävät resurssit, aikaa tutkimuksiin perehtymiseen, ohjausta tutkitun tiedon tulkitsemiseen sekä koulutusta ja mahdollisuuksia osallistua koulutukseen. Estäviä tekijöitä näyttöön perustuvan tiedon käyttöön ja hankintaan oli aika, resurssipula, työn organisoinnin puute, heikko motivaatio esimerkiksi tutkimusten etsimiseen ja tulkitsemiseen, aktiivisuuden puute sekä vaihtuva henkilökunta. Oman työn arviointimahdollisuuksia pidettiin tärkeänä osana hoitotyötä ja iso osa arvioinnista tapahtui käytännön hoitotyössä, keskustelutilanteissa tai palavereissa. Koettiin myös, että asiakkailta saatu suullinen, kirjallinen tai sähköinen palaute oli tärkeää työn ulkopuolista arviointia. Työpisteissä kuuluttiin moniin ammatillisiin kehittämisverkostoihin. Suurin osa oli erilaisia työryhmiä tai ammatti-liittoja niin organisaation sisällä kuin alueellisestikin. Johdolta toivotut asiat mukailivat näyttöön perustuvan tiedon hankintaa ja käyttöä koskevia sekä arviointiin liittyviä tekijöitä. Hoitotyön lähiesimiehiltä ja ylemmältä johdolta toivottiin lähinnä aikaa ja resursseja näyttöön perustuvan tiedon hankintaa ja käyttöä ajatellen. Ylemmältä johdolta toivottiin kasvoja, jotta käytännön hoitotyöntekijät kokisivat heidät enemmän läsnä arjessa oleviksi. Keskustelurunko oli tiivistetty yleiskatsaus siitä, miten näyttöön perustuvan tiedon hankinta, käyttö ja oman työn arviointi toteutuvat työyksiköissä käytännön tasolla ja miten hoitotyön johto antaa tähän tukensa. Keskustelurungosta jäi puuttumaan potilaan mieltymysten ja arvojen osa-alue, joka kuuluu näyttöön perustuvan toiminnan kontekstiin.Practical nursing should be justifiable actions, evidence-based actions. Without evidence-based actions the patients would not receive high quality nursing, health effects would be compromised and the cost of health care would rise. According to researches nurses who are committed to applying evidence-based nursing in their work are able to work more independently and are more content with their work. Our thesis is a report on the results on a discussion frame that was created by a team of people interested in evi-dence-based nursing. Discussion frame (n=26) was meant to help work units to reflect how work evaluation and evidence-based information gathering and applying is done in their work unit and how the management supports these things. Discussion frame consisted of open and closed questions. Closed questions were analysed by using content decomposition method and they were processed by SPSS-software. SPSS-software gave a grade point aver-age of how many answers each question had and how the answers were distributed on the scale. The gathering and applying of evidence-based information is aided by multi professionalism, sufficient resources, time to study researches, guidance in rendering the information and also training and possibilities in taking part in trainings. Obstructing factors are lack of resources, deficiency of organisation, weak motivation towards searching and rendering the information, lack of activity and constantly changing staff. Evaluation of own work was consid-ered an important part of nursing. Evaluation was mostly done in practical nursing, discussions and meetings. Also feedback from patients, whether oral, written or electric, was considered as an important part of evaluation. Many multi professional developing networks were represented in work places. Most networks were various work teams or labour unions. Things that were hoped from the administration were in line with the factors that apply to evidence-based information gathering and applying. Discussion frame was a compact general overview on how evidence-based information gathering and applying and the evaluation of own work actualize in work units and how the administration supports this. Discussion frame lacked a part which would measure the patients preferences and values, both which are involved in the context of evidence-based actions

Digitaalinen vieraanvaraisuus palvelukohtaamisissa ennen matkaa

Opinnäytetyön aiheena oli digitaalinen vieraanvaraisuus palvelukohtaamisissa ennen matkaa. Toimeksiantajana oli Lapin ammattikorkeakoulun hanke, eHospitality – empatiaa ja arvonluontia matkailun digitaalisissa palvelukohtaamisissa. Opinnäyte toteutettiin yhteistyössä Sallan matkailun kanssa. Opinnäytetyön tehtävänä oli kehittää matkailijan näkökulmasta digitaalista asiakaskokemusta vieraanvaraisemmaksi palvelukohtaamissa ennen matkaa. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää digitaalisen vieraanvaraisuuden sisältöjä ja elementtejä sekä digitaalisten kanavien käyttöä ja niihin liittyviä odotuksia ja arvostuksenkohteita matkailijan näkökulmasta. Tavoitteena oli tuottaa tietoa digitaalisesta vieraanvaraisuudesta. Opinnäytetyön tietoperustan muodostivat digitaalisuus, asiakaskokemus, vieraanvaraisuus, empatia sekä viestintä. Opinnäytetyö oli kehittävä sekä laadullinen ja menetelmänä käytettiin soveltuvin osin palvelumuotoilua. Aineistoa kerättiin laadullisen kyselyn avulla. Kyselyssä selvitettiin Sallan matkailijoiden kokemuksia digitaalisiin palvelukohtaamisiin ja kanaviin liittyen sekä ajatuksia vieraanvaraisuudesta ja asiakaspalvelusta. Opinnäytetyön tulokset osoittavat, että digitaalinen palvelukohtaaminen voi olla vieraanvarainen ja myötäeläminen välittyy matkailijalle myös digitaalisessa ympäristössä. Lisäksi tulokset osoittavat, että matkailijalle voidaan tuottaa arvoa digitaalisissa palvelukohtaamisissa. Opinnäytetyön tuotoksena luotiin kooste digitaalisen vieraanvaraisuuden ilmentymisestä ja arvon tuottamisesta digitaalisissa palvelukohtaamisissa. Opinnäytetyön tuloksia ja tuotosta voidaan käyttää jatkokehittämisen pohjana ja niistä hyötyvät toimeksiantajahanke, Sallan matkailu, matkailualan toimijat ja alan opiskelijat.The topic of the thesis was eHospitality (digital hospitality) in service encounters before traveling. The thesis was commissioned by the Lapland University of Applied Sciences project, “eHospitality – Empathy and Value Creation in Tourism Digital Service Encounters”. The thesis was cooperated with the municipality of Salla. The assignment of the thesis was to transform the digital customer experience more hospitable from the traveller’s point of view in the service encounters before traveling. The aim of the thesis was to discover elements of eHospitality, expectations regarding digital service encounters and the elements that create value for travellers. The aim was to produce information on eHospitality. The theoretical background of the thesis consists of digitalization, customer experience, hospitality, empathy, and communication. The methods used in the thesis were developmental and qualitative, service design was used where applicable. The data was collected through a qualitative survey which included questions about customers’ experiences related to digital service encounters, digital channels, hospitality, and customer service. The results of the thesis show that it is possible to provide hospitality and empathy in digital service encounters for the traveller. In addition, it is possible to create value for the traveller in digital service encounters. As an output of the thesis was created a summary how to express digital hospitality and how value may be produced in service encounters. The outputs of the thesis may be used as a basis for further development and the thesis may benefit the project, the municipality of Salla, tourism operators and students

Ilmoittautumisautomaatin suunnittelu pilottikäyttöön

Itsepalveluteknologiset menetelmät ovat yleistyneet viime vuosikymmenien aikana ja niiden kehittäminen on alati jatkuvaa. Itseilmoittautumisautomaatit ovat suuressa suosiossa terveydenhoitoaloilla, jonka seurauksena niiden kehitys on ollut tuottoisaa ja kysyntä suurta. Olemassa olevissa itseilmoittautumisautomaateissa ongelmaksi on muodostunut niiden suuri hinta. Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja rakentaa kohtuuhintainen itseilmoittautumisautomaatti käyttämällä palvelumuotoilun keinoja. Automaatin tulisi tavoittaa mahdollisimman monet käyttäjäryhmät, kuten näkövammaiset tai värisokeat. Automaatin on oltava helppokäyttöinen myös teknologisesti osaamattomille käyttäjille. Työssä tarkasteltiin olemassa olevia itseilmoittautumisautomaatteja, käytettävyyden ja saatavuuden periaatteita, sekä palvelumuotoilua. Työssä käytiin myös läpi itsepalveluteknologiaa ja miten se liittyy asiakastyytyväisyyteen. Asiakastyytyväisyys on osa onnistunutta itseilmoittautumisautomaatin tekoa. Työn toteutus tehtiin teorian kartoittamisen jälkeen rakentamalla itseilmoittautumisautomaatin pilotti. Pilotin ensimmäistä versiota esiteltiin asiakasorganisaatiolle, jonka seurauksena saatiin arviointia siitä, mitä pilotilta haluttiin lisää. Pilottiin rakennettiin käyttöliittymä itseilmoittautumista varten. Käyttöliittymää testattiin ja havaitut ongelmat dokumentoitiin ylös, jotta seuraavassa pilottiversiossa niitä ei enää ole. Työn lopputuloksena saatiin kattava lista siitä, mitä lopullinen itseilmoittautumisautomaatti sisältää. Käytettävyyttä saatiin harjoitettua niin, että pilotin käytön ongelmia löydettiin paremmin, ja niitä saatiin korjattua, niin, että pilotin käyttö sujuu helpommin. Työn aikana tuotettu käyttöliittymä antoi hyvän pohjan lopullisen käyttöliittymän ohjelmoijille.Self-service technologies have gotten more common in the last few decades and developing them is constantly ongoing. Self-service kiosks are in great demand in health care, which means that developing them has been profitable and the demand for them is high. The fault in the existing kiosks lies in their expensiveness. The goal of this project was to design an inexpensive self-service kiosk for hospital use and the goal was achieved by using service design. The self-service kiosk is to reach as many groups of people as possible, for example visually impaired or colorblind people. The kiosk is also designed to be easy to use even for those, who don’t use technology much. The existing self-service kiosks were studied to understand what they lack in usability. The basic means of usability, accessibility as well as service design, self-service technologies and customer satisfaction were studied in order to achieve the goals of this project. The execution of this project was done by creating the self-service kiosk on an Android tablet. The first version of this was demonstrated to our customer to better understand their demands. A user interface was created and tested, and the results were documented so that the detected problems could be avoided in the final version of the kiosk. The result of this project was achieving a good amount of information on how to create a self-service kiosk with good usability and accessibility. Testing our pilot resulted in good information on what to do with the final product and what to avoid in it. A good base for the user interface was created so that the programmers can create the final user interface with ease

Unmodified and multi-walled carbon nanotube modified tetrahedral amorphous carbon (ta-C) films as in vivo sensor materials for sensitive and selective detection of dopamine

Unmodified and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) modified tetrahedral amorphous carbon (ta-C) films of 15 and 50 nm were investigated as potential in vivo sensor materials for the detection of dopamine (DA) in the presence of the main interferents, ascorbic acid (AA) and uric acid (UA). The MWCNTs were grown directly on ta-C by chemical vapor deposition (designated as ta-C+CNT) and were characterized with X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy. Electroanalytical sensitivity and selectivity were determined with cyclic voltammetry. Biocompatibility of the materials was assessed with cell cultures of mouse neural stem cells (mNSCs). The detection limits of DA for both ta-C and ta-C+CNT electrodes ranged from 40 to 85 nM, which are well within the required range for in vivo detection. The detection limits were lower for both ta-C and ta-C+CNT electrodes with 50 nm of ta-C compared to 15 nm. The ta-C electrodes showed a large dynamic linear range of 0.01–100 µM but could not resolve between the oxidation peaks of DA, AA and UA. Modification with MWCNTs, however, resulted in excellent selectivity and all three analytes could be detected simultaneously at physiologically relevant concentrations using cyclic voltammetry. Based on cell culture of mNSCs, both ta-C and ta-C+CNT exhibited good biocompatibility, demonstrating their potential as in vivo sensor materials for the detection of DA.Peer reviewe

Unmodified and multi-walled carbon nanotube modified tetrahedral amorphous carbon (ta-C) films as in vivo sensor materials for sensitive and selective detection of dopamine

Abstract Unmodified and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) modified tetrahedral amorphous carbon (ta-C) films of 15 and 50 nm were investigated as potential in vivo sensor materials for the detection of dopamine (DA) in the presence of the main interferents, ascorbic acid (AA) and uric acid (UA). The MWCNTs were grown directly on ta-C by chemical vapor deposition (designated as ta-C+CNT) and were characterized with X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy. Electroanalytical sensitivity and selectivity were determined with cyclic voltammetry. Biocompatibility of the materials was assessed with cell cultures of mouse neural stem cells (mNSCs). The detection limits of DA for both ta-C and ta-C+CNT electrodes ranged from 40 to 85 nM, which are well within the required range for in vivo detection. The detection limits were lower for both ta-C and ta-C+CNT electrodes with 50 nm of ta-C compared to 15 nm. The ta-C electrodes showed a large dynamic linear range of 0.01–100 µM but could not resolve between the oxidation peaks of DA, AA and UA. Modification with MWCNTs, however, resulted in excellent selectivity and all three analytes could be detected simultaneously at physiologically relevant concentrations using cyclic voltammetry. Based on cell culture of mNSCs, both ta-C and ta-C+CNT exhibited good biocompatibility, demonstrating their potential as in vivo sensor materials for the detection of DA

In Vitro and In Vivo Pipeline for Validation of Disease-Modifying Effects of Systems Biology-Derived Network Treatments for Traumatic Brain Injury—Lessons Learned

We developed a pipeline for the discovery of transcriptomics-derived disease-modifying therapies and used it to validate treatments in vitro and in vivo that could be repurposed for TBI treatment. Desmethylclomipramine, ionomycin, sirolimus and trimipramine, identified by in silico LINCS analysis as candidate treatments modulating the TBI-induced transcriptomics networks, were tested in neuron-BV2 microglial co-cultures, using tumour necrosis factor α as a monitoring biomarker for neuroinflammation, nitrite for nitric oxide-mediated neurotoxicity and microtubule associated protein 2-based immunostaining for neuronal survival. Based on (a) therapeutic time window in silico, (b) blood-brain barrier penetration and water solubility, (c) anti-inflammatory and neuroprotective effects in vitro (p < 0.05) and (d) target engagement of Nrf2 target genes (p < 0.05), desmethylclomipramine was validated in a lateral fluid-percussion model of TBI in rats. Despite the favourable in silico and in vitro outcomes, in vivo assessment of clomipramine, which metabolizes to desmethylclomipramine, failed to demonstrate favourable effects on motor and memory tests. In fact, clomipramine treatment worsened the composite neuroscore (p < 0.05). Weight loss (p < 0.05) and prolonged upregulation of plasma cytokines (p < 0.05) may have contributed to the worsened somatomotor outcome. Our pipeline provides a rational stepwise procedure for evaluating favourable and unfavourable effects of systems-biology discovered compounds that modulate post-TBI transcriptomics