Browsing by Author "Viitala, Lauri"

Now showing 1 - 11 of 11
  • No Thumbnail Available
    Item
    Analgeettien toiminta elimistössä
    (2009) Viitala, Lauri; Kataja, Antti; Kemian ja materiaalitieteiden tiedekunta; Linnekoski, Juha
  • Thumbnail Image
    Item
    Hukka LVI- ja sähkötöissä
    (2021-11-26) Seppänen, Olli; Görsch, Christopher; Zhao, Jianyu; Kerttula, Juho; Viitala, Lauri; Rakennustekniikan laitos; Rakennetekniikka, mekaniikka ja laskenta
    Asennustyön lisäksi LVI- ja sähköasentajat käyttävät aikaa erilaisiin tukeviin toimintoihin, kuten materiaalien haalaukseen tai työstämiseen työmaalla. Tukevat toiminnot ovat nykyprosessissa välttämättömiä mutta niidenkin osuutta voidaan vähentää esimerkiksi työnjakoa muuttamalla tai esivalmistusastetta kasvattamalla. Erityisen kiinnostuksen kohteena tuottavuuden parantamisessa on kuitenkin aika, joka menee prosessin kannalta tarpeettomiin asioihin, esimerkiksi uudelleen tekemiseen tai odotteluun. Aiemmassa tutkimuksessa on tutkittu hukkaa hyödyntäen kypäräkameroita ja sisäpaikannusta mutta tutkimukset eivät keskittyneet yksittäisiin työlajeihin. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli keskittyä LVI- ja sähkötöihin ja selvittää hukatun ajan määrää sekä sen juurisyitä ja tehdä tuloksiin pohjautuvia suosituksia tuottavuuden parantamiseksi. Tavoitteena oli päästä aiempia tutkimuksia syvemmälle hukan juurisyihin yhdistelemällä sekä määrällistä että laadullista tietoa ja luokittelemalla asentajien ajankäytön lisäksi hukatun ajan tyyppejä ja asentajilta puuttuvia aloitusedellytyksiä. Työmaatutkimusta tehtiin neljällä työmaalla. Tietoa kerättiin kypäräkameroilla ja sisäpaikannuksella sekä haastattelemalla työmaatutkimukseen osallistuneita asentajia. Viestinnän toimivuutta selvitettiin laajalla kyselytutkimuksella ja sen pohjalta tehdyillä haastatteluilla. Sähkötöissä asennusajan osuus oli 24 % ja putkitöissä 15 %. Asennusajan matala osuus selittyi erityisesti materiaalilogistiikan haasteilla putkitöissä ja edeltävien tehtävien valmiudella sähkötöissä. Mukaan valikoitui erilaisia työmaita, joilla oli omat erityispiirteensä. Työ oli tuottavinta kaikkein laajimmalla kauppakeskustyömaalla (asennustyön osuus 25 %), jossa pääurakoitsija oli kehittänyt tuotannonohjausta ottamalla käyttöön tahtituotantomenetelmän. Työmaalla, joissa asennukset olivat viivästyneet koronapandemiasta johtuen asennustyön osuus oli vain 14 %. Viestinnän suhteen päätulos oli, että asentajat tarvitsevat huomattavasti enemmän tietoa kuin saavat nykyprosessissa ja heillä on halua osallistua enemmän esimerkiksi työnsuunnitteluun. Kaikkien asentajien tuottavuus kärsi merkittävästi suunnittelun haasteista. Tärkeimmät keinot tuottavuuden parantamiseksi ovat suunnittelun laadun parannus, työnsuunnittelun kehitys, materiaalilogistiikan kehitys sekä esivalmistusasteen nosto. Suunnitelmien yhteensovitus tehdään nykyään työmaalla asentajien toimesta. Prosessi pitäisi siirtää suunnitteluvaiheeseen, koska se selittää ison osan hukatusta ajasta. Suunnittelun laadun parannus on myös edellytys laajemmalle esivalmistukselle, joka voi tapahtua tehtaalla tai työmaalla sille varatussa tilassa. Työnsuunnitteluun pitäisi osallistaa enemmän työryhmien edustajia ja tarvitaan jatkuvasti päivittyvä aikataulu, josta kaikki näkevät, mitä pitäisi tehdä seuraavaksi. Materiaalilogistiikka on tärkeässä roolissa erityisesti putkitöissä. Kehitystä tarvitaan varastojen hallintaan ja materiaalitilauksiin. Kaikki materiaalit olisi hyvä olla pyörillä, jotta ne olisivat helposti siirrettävissä ja logistiikkapalveluita tulisi hyödyntää nykyistä enemmän.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Lääkeaineen kohdistettu vapautus
    (2019-01-27) Ruoslahti, Teemu; Viitala, Lauri; Kemiantekniikan korkeakoulu; Fabricius, Gunilla
  • No Thumbnail Available
    Item
    Lääkeaineen, elektrolyytin ja ioninvaihtokuidun vaikutus iontoforeettiseen lääkeannosteluun
    (2013-03-18) Nieminen, Eemi; Viitala, Lauri; Department of Chemistry; Kemian laitos; Sähkötekniikan korkeakoulu; Kontturi, Kyösti
    Ensikierron metabolia ja ruoansulatuskanavan entsyymit heikentävät useiden oraalisesti nautittavien lääkkeiden lääkinnällistä vaikutusta. Nämä ongelmat vältetään, kun lääke annostellaan ihon läpi. Transdermaalinen lääkintä mahdollistaa myös tasaisemman ja kontrolloidumman lääkeainekuljetuksen, jolloin lääkeainekonsentraatio voidaan helpommin säilyttää terapeuttisessa ikkunassa. Ihon stratum corneum (marraskesi) on vaikeasti läpäistävä hydrofobinen este, joten kaikkia lääkeaineita ei voida kuljettaa passiivisesti ihon läpi. Yksi kehitetyistä tehostusmenetelmistä on iontoforeesi, jossa lääkeaineen kulkeutumista tehostetaan matalalla, kivuttomalla sähkövirralla. Menetelmä tehostaa varattujen lääkeaineen kulkeutumista migraatiolla, mutta se perustuu myös elektro-osmoosiin (sähkövirran aiheuttama konsentraatiogradientista riippumaton nestevirtaus) sekä ihon permeabiliteetin muutoksiin. Tässä työssä jatkettiin Kemian laitoksella kehitetyn iontoforeettisen puolikennoprototyypin optimointia. Kenno hyödyntää Smopex®-102-ioninvaihtokuitua, johon lääkeaine on ladattu. Ioninvaihtokuidut ovat varauksellisia funktionaalisia ryhmiä sisältäviä kuituja, jotka pystyvät kiinteä-neste-faasireaktion avulla sitomaan ja vapauttamaan varattuja osaslajeja elektroneutraalisuusperiaatteen mukaisesti. Työssä tutkittiin, miten eri konsentraatioiset NaCl- ja CaCl2-liuokset puolikennon lääkeainetilassa vaikuttavat kuljetuksen onnistumiseen. Iontoforeesikokeita tehtiin takriini- ja metoprolol-lääkeaineilla. CaCl2 ei sellaisenaan osoittautunut kelpaavaksi, sillä, iontoforeettinen tehostus jäi varsinkin suurilla konsentraatioilla olemattomaksi; NaCl:ia käytettäessä iontoforeettinen tehostus oli selkeästi havaittavissa. Suuret elektrolyyttikonsentraatiot saattoivat myös aiheuttaa Higuchi-riippuvuutta, mikä ei ole toivottavaa transdermaalisessa lääkeannostelussa.
  • Thumbnail Image
    Item
    A novel cell structure for transdermal iontophoretic self-medication
    (2012) Viitala, Lauri; Pohjakallio, Maija; Kemian laitos; Kemian tekniikan korkeakoulu; School of Chemical Engineering; Kontturi, Kyösti
    Methods for drug administration affect considerably the function of a drug molecule. Drugs administered through the oral pathway are most common. However, the medicinal effects of these drugs are reduced by the first-pass metabolism. The first-pass metabolism may also produce harmful drug-metabolites. Therefore, it is important to study alternative routes for drug delivery. These delivery routes include injection therapies and transdermal drug delivery techniques. Some drugs are rapidly metabolized in physiological conditions. In addition, the therapeutic window (i.e. plasma concentration range that results the best medicinal effect) of these drugs may be narrow. In these cases, treatment with injections may extend the time spent in hospital, possibly, leading to hospitalization of a risk-group-patient. By transdermal drug administration, a constant drug flux can be obtained. This helps to keep the drug levels at the therapeutic window. Transdermal patches based on diffusion only are usually unable to deliver big drug molecules or hydrophilic drug molecules through the skin. Transdermal iontophoresis enhances drug delivery through the skin by electric current. It enhances especially the delivery of hydrophilic drugs that are, also, quite often chemically instable. These kinds of drugs can be stabilized by using ion-exchange fibres. This work examines a novel ion-exchange-containing cell structure for transdermal iontophoresis. In addition, mathematical models related to transport phenomena in ion-exchange fibres and iontophoresis are examined. Experiments were performed with ion-exchange fibres Smopexr -101 and Smopexr -102 in to which a test drug Tacrine was loaded. Tacrine was delivered by iontophoresis through a synthetic membrane or through a porcine skin in vitro. HPLC-method was used to analyse the quantity of the drug that penetrated the test membrane. The results indicated that iontophoresis with Smopexr -102 fibre release the drug in a controlled way, whereas, the resulting drug flux with Smopexr -101 remained small. The drug loading capacity in both fibres exceeded the ion-exchange capacity of the ion-exchange fibres. The passive flux of Tacrine was relatively large, making the iontophoretic enhancement factor small. The results are in line with the fact that Tacrine is a lipophilic molecule. Changes in pH due to the iontophoresis and the optimization of the overall cell structure are challenges that need to be further examined.
  • Thumbnail Image
    Item
    Phase transition of pH sensitive liposomes
    (2020-01-21) Pajari, Saija; Viitala, Lauri; Kemian tekniikan korkeakoulu; Murtomäki, Lasse
    Normal tissues and blood have neutral pH whereas tumors and infected areas exhibit an acidic environment. This enables the use of drug delivery systems, for which acidification triggers the drug release. Liposomes are spherical bilayer structures that can entrap hydrophilic drug molecules. The encapsulated drug can be released e.g. by light activation, heating or upon acidification. The advantages of liposomes include low toxicity and biocompatibility. pH sensitive liposomes are composed of lipids that can undergo phase transition from a bilayer to an inverted hexagonal phase. A protonatable amphiphile, such as cholesterol hemisuccinate (CHEMS), stabilizes the liposome at neutral pH. In an acidic environment CHEMS becomes protonated, which decreases the negative charge of the membrane and leads to liposomal destabilization. As a result, the lipids adopt an inverted hexagonal phase and the encapsulated drug is released. However, the challenge is to develop liposomes that remain stable under physiological conditions but undergo rapid destabilization in an acidic environment. In this thesis the phase transition of pH sensitive liposomes was studied with the fluorescence probe Laurdan. pH sensitive 1,3-diolein-CHEMS liposomes were formulated and analyzed with fluorescence spectroscopy and dynamic light scattering. Fluorescence probe Laurdan that is sensitive to the polarity of the membrane, was used to detect the phase transition. pHrodo red was utilized as an additional probe to provide information about the permeability of the membrane. The results indicated that pH sensitive liposomes became unstable below pH 6.5. Particle size increased and Laurdan emission intensity collapsed when the liposomes were prepared at low pH. Also the shape of Laurdan emission peaks changed. However, the changes were not as drastic when liposomes were prepared under neutral conditions and pH of the external solution was adjusted to lower values. pHrodo red indicated that pH sensitive formulation was more permeable towards H+ ions than the reference liposomes. It is proposed that aggregation of the liposomes occurs at low pH. The membrane becomes more permeable, which enables drug leakage from the liposome. In addition, the phase behavior changes: the possible changes include phase separation and a phase transition from a bilayer to an inverted hexagonal phase.
  • Thumbnail Image
    Item
    Photothermal Liposomal Drug Delivery Systems - Physicochemical Aspects in Particle Characterization and Drug Release from Light-Sensitive Drug Carriers
    (Aalto University, 2019) Viitala, Lauri; Murtomäki, Lasse, Prof., Aalto University, Department of Chemistry and Materials Science, Finland; Kemian ja materiaalitieteen laitos; Department of Chemistry and Materials Science; Research Group of Physical Chemistry and Electrochemistry; Kemian tekniikan korkeakoulu; School of Chemical Technology; Murtomäki, Lasse, Prof., Aalto University, Department of Chemistry and Materials Science, Finland
    Liposome is a phospholipid structure that surrounds its aqueous cavity with a lipid bilayer. Hydrophilic drug molecules can be encapsulated in liposomes and delivered to a given target. Ideally, liposomes are internalized by the target cell via endocytosis and the hydrophilic drug is released therein. In many cases, liposomes reach their target cell but the rate of passive release remains insufficient. Luckily, this challenge can be tackled with a suitable triggering mechanism. One option is to use light. Light triggered drug release can be obtained with several strategies. One of the most interesting methods is to employ materials that convert light into heat. In this case, a photothermal agent absorbs light and releases the absorbed energy as heat. Such materials include a wide selection of gold nanoparticles that can be tuned to any relevant wavelengths by adjusting their size and shape. Another example is the fluorescent dye indocyanine green (ICG). It absorbs in the near infrared region that is safe for tissue irradiation (i.e. at the physiological window). A photothermal liposomal drug delivery system is composed of drug-encapsulated liposomes with photothermal agents. In essence, a lipid bilayer prevents drug from releasing below its phase transition temperature. However, when the photothermal agents heat up locally, the drug molecules are released as the bilayer undergoes a phase transition. This thesis addresses photothermal liposomal drug delivery systems from the physicochemical point of view and provides some new methods to characterize such systems. This work can be divided in three sections. In the first section, liposomes were coupled with photothermal agents and light-inflicted changes in the lipid bilayer were monitored with the quartz crystal microbalance and fluorescence spectroscopy. The main effect was the thermal phase transition in the lipid bilayer followed by the contents release. In the second section, methods of liposome detection were examined. Surface plasmon resonance imaging microscopy (SPRIM) was used to determine the number of encapsulated gold nanoparticles residing inside the liposomes with a new analysis method. In the third section, the prospects of surface engineering of liposomes was investigated with the addition of lipid-bound poly(ethylene glycol) (PEG). A new method, based on laurdanC, was developed to monitor the shape of the particulates. In addition, PEGylation caused changes in the phase transition behavior and shape of the lipid particulates. These features can provide new opportunities for drug delivery. These could be e.g. drug release systems with multiple release sequences and shape-shifting drug carriers with trigger polymers.
  • Thumbnail Image
    Item
    Shape and Phase Transitions in a PEGylated Phospholipid System
    (AMER CHEMICAL SOC, 2019-03-19) Viitala, Lauri; Pajari, Saija; Gentile, Luigi; Määttä, Jukka; Gubitosi, Marta; Deska, Jan; Sammalkorpi, Maria; Olsson, Ulf; Murtomäki, Lasse; Department of Chemistry and Materials Science; Department of Bioproducts and Biosystems; Physical Chemistry and Electrochemistry; Bioorganic chemistry; Soft Materials Modelling; Department of Chemistry and Materials Science; Lund University
    Poly(ethylene glycol) (PEG) polymers and PEG-conjugated lipids are widely used in bioengineering and drug transport applications. A PEG layer in a drug carrier increases hydrophilic repulsion, inhibits membrane fusion and serum opsonin interactions, and prolongs the storage and circulation time. It can also change the carrier shape and have an influence on many properties related to the content release of the carrier. In this paper, we focus on the physicochemical effects of PEGylation in the lipid bilayer. We introduce laurdanC as a fluorophore for shape recognition and phase transition detection. Together with laurdanC, cryogenic transmission electron microscopy, differential scanning calorimetry, molecular dynamics simulations, and small-angle X-ray scattering/wide-angle X-ray scattering, we acquire information of the particle/bilayer morphology and phase behavior in systems containing 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine:1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-PEG(2000) with different fractions. We find that PEGylation leads to two important and potentially usable features of the system. (1) Spherical vesicles present a window of elevated chain-melting temperatures and (2) lipid packing shape-controlled liposome-to-bicelle transition. The first finding is significant for targets requiring multiple release sequences and the second enables tuning the release by composition and the PEG polymer length. Besides drug delivery systems, the findings can be used in other smart soft materials with trigger-polymers as well.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Sisäilman laadulle annettuja ohjeistuksia Suomessa
    (2018-04-22) Viitala, Lauri; Salonen, Heidi; Insinööritieteiden korkeakoulu; Kiviluoma, Risto
  • No Thumbnail Available
    Item
    Valolla aktivoitu lääkeaineen vapauttaminen liposomilääkkeenkuljettimesta
    (2018-12-17) Jäntti, Hermanni; Viitala, Lauri; Kemiantekniikan korkeakoulu; Rautkari, Lauri
  • No Thumbnail Available
    Item
    Viestinnän ja tiedonkulun vaikutukset rakennustyömaan asennustyössä
    (2021-06-14) Viitala, Lauri; Görsch, Christopher; Insinööritieteiden korkeakoulu; Seppänen, Olli