No description available.

Data analysis can be a time consuming part of an experimental method, especially when the method is used frequently and large amounts of data are produced each time. In this study, an application software was developed to improve work flow and data management for respiration rate measurements using an optical oxygen sensor. The application was used to analyze data files from the oxygen sensor without the need to manually enter and analyze the data in a spreadsheet application. The software was written in the Python programming language and utilized available scientific computing packages as well as a graphical user interface framework to provide user friendly access to all functions. Any number of files with experimental data were imported into the program and a linear regression analysis was done for each file and viewed to verify the quality of the data. Tables and summarizing graphs were used to display the key information and statistical results. The final results were exported for use in other applications. Data processing that used to take an hour to complete was done with the new application in five to ten minutes and the risk of introducing human errors in the data was simultaneously reduced. User tests indicated that learning the basics of the program was easy. This study shows the usefulness of a bioinformatics approach and the tools provided by Python and its related software to solve problems that arise with managing large volumes of numerical data. / Älvburet organiskt kol och bakteriers syre respiration

Detta projekt var ett samarbete mellan Aplex Bio AB och Scilifelab. Projektets mål var att utveckla en molekylär diagnostisk panel med förmågan att detektera och diskriminera mellan 14 olika typer av patogener. Projektet innehåller 4 kapitel med fokus på olika mål. I första kapitlet utvecklades en metod för att karakterisera emissioner av fluorescerande nanopartikel kluster. Den första utvärderade metoden utnyttjade klick-kemi för att binda nanopartiklarna till makrostrukturer uppbyggda av amplifierat DNA. Den andra utvärderade metoden skapade aggregerade komplex av nanopartiklar med amplifierat DNA för att utvärdera partiklarnas emissioner. I kapitel 2 av projektet användes azid-funktionaliserade nanopartiklar levererade av Aplex Bio AB för att tvärbinda DBCO modifierade oligonukleotider. Sedan utvecklades en hybridiserings baserad metod för att kvantifiera relativa mängden oligonukleotider på partiklarna. Denna metod användes för att reproducerbart funktionalisera partiklar och utveckla nanopartikel-sonder som kan binda till DNA genom hybridisering. I kapitel 2 utvärderades även hur effektivt och specifikt de utvecklade nanopartikel-sonderna hybridiserar till DNA. I kapitel 3 utvärderades amplifiering av syntetiska ssDNA sekvenser valda från genetiska markörer av 14 patogener, DNA amplifierades med metoden RCA. Målet var att utvärdera specificiteten av amplifieringen. Specifik amplifiering av varje DNA sekvens i panelen var en förutsättning för att möjliggöra detektion och diskriminering av alla patogener i panelen. I kapitel 4 var målet att utveckla en kostnadseffektiv metod för att funktionalisera nanopartiklar med oligonukleotid sekvenser. För att göra detta användes DBCO-NHS-ester reagens och amin-modifierade oligonukleotider. Förverkligande av detta projekt skulle skapa en diagnostisk panel med potentialen att påverka det diagnostiska fältet på en global skala. När detta projekt är fullt utvecklat kan panelen modifieras för detektion av önskade DNA/RNA sekvenser vilket möjliggör ett mångfalt av applikationer, detta skulle göra panelen konkurrerande med dagens diagnostiska metoder då den kan användas i existerande mikroskopiuppsättningar. / This work was a collaboration between Aplex Bio AB and Scilifelab with the aim of developing a molecular assay capable of detecting and discriminating between 14 different pathogenic targets. There are 4 chapters with focus on different goals. In chapter one a method of evaluating emissions of fluorescent nanoparticle clusters was developed. The first approach of evaluating nanoparticle emissions was to utilize click chemistry to bind nanoparticles to macroscale structures of amplified DNA targets. The second evaluated approach was the formation of aggregated complexes of nanoparticles and amplified DNA targets. The second chapter of the thesis used azide functionalized nanoparticles supplied by Aplex Bio AB to utilize azide groups as crosslinkers and use them to functionalize the nanoparticles with DBCO oligos. A hybridization-based method was then developed to quantify relative oligo densities on the nanoparticles, enabling reproducible oligo functionalization of nanoparticles, producing nanoparticle probes that can bind to DNA. The final task of chapter 2 was evaluating the binding efficiency and specificity of the developed nanoparticle probes. The third chapter of the thesis evaluated amplification of synthetic ssDNA sequences corresponding to genetic markers of 14 pathogenic targets using RCA. The goal was to confirm specificity of chosen padlock probes and corresponding synthetic targets for each pathogen. Specific amplification of each target was a prerequisite to enable detecting and discriminating between the 14 pathogenic targets. In chapter 4 the goal was to develop a cost-effective method of oligo functionalization for nanoparticles. This chapter evaluated two main approaches of using DBCO-NHS-ester reagents to perform DBCO modification of amine-oligos. The realization of this work would develop an assay that has the potential to impact the field of diagnostics on a global scale. When fully developed, the molecular assay can be modified to detect any RNA/DNA targets which enables numerous applications, making the assay a competitive diagnostic tool which can be implemented in existing microscopy systems.

Antibodies are Y-shaped proteins. In the human body, antibodies areproduced by plasma cells, mainly T and B cells which are included inthe adaptive immune system. The production of antibodies is stimulatedby antigens. The binding between an antigen-specific antibody and itsantigen can be like the interconnect between a lock and a key.Therefore, antibodies are widely used as diagnostic tools for avariety of diseases but most importantly cancer. Some rapid diagnostictests are completely dependent on the specificity and reactivity ofantibodies such as UBC® Rapid produced by IDL Biotech AB. Therefore,the quality of these antibodies is important. This master thesis at IDL Biotech aimed to validate six anticytokeratinantibodies that are currently used in several rapid cancerdiagnostic tests produced by IDL. Antibody validation is a processwhere specificity, selectivity and reproductivity of an antibody isdemonstrated through specific laboratory investigations. During thisthesis, two laboratory methods were used to validate antibodies,namely, isoelectric focusing electrophoresis and the Attana QuartzCrystal Microbalance based biosensor. Isoelectric focusing electrophoresis (IEF) is a method that determinesproteins pI-values which can then reveal information about posttranslationalmodifications and protein sustainability during storage.IEF revealed changes in pI-values in two antibodies: AB2 and AB4. Attana biosensor analysis on AB1-5 showed that all antibodies havehigh specificity, reactivity and relatively high affinity to theircytokeratin targets. It also revealed that 4 antibodies (AB1 and AB3-5) have lower cross-reactivity with other cytokeratins than theirtarget cytokeratins compared to AB2. Keywords: Antibody validation, Isoelectric focusing, QCM, Attanabiosensor, biosensors, rapid diagnostics, epithelial carcinomas.

This thesis, written by Ingrid Öberg Månsson at KTH Royal Institute of Technology and entitled “Electroanalytical devices with fluidic control using textile materials and methods”, presents experimental studies on the development of textile based electronic devices and biosensors. One of the reasons why this is of interest is the growing demand for integrated smart products for wearable health monitoring or energy harvesting. To enable such products, new interdisciplinary fields arise combining traditional textile technology and electronics. Textile based devices have garnered much interest in recent years due to their innate ability to incorporate function directly into, for example, clothing or bandages by textile processes such as weaving, knitting or stitching. However, many modifications of yarns required for such applications are not available on an industrial scale. The major objective of this work has been to study how to achieve the performance necessary to create electronic textile devices by either coating yarns with conductive material or using commercially available conductive yarns that are functionalized to create sensing elements. Further, liquid transport within textile materials has been studied to be able to control the contact area between electrolyte and electrodes in electrochemical devices such as sensors and transistors. Yarns with specially designed cross-sections, traditionally used in sportswear to wick sweat away from the body and enhance evaporation, was used to transport electrolyte liquids to come in contact with yarn electrodes. The defined area of the junction where the fluidic yarn meets the conductive yarn was shown to increase stability of the measurements and the reproducibility between devices. The results presented in the two publications of this thesis as well as additional results presented in the thesis itself show the promising potential of using textile materials to integrate electronic and electrochemical functionality in our everyday life. This is shown by using basic textile materials and processing techniques to fabricate complex devices for various application areas such as sensors and diagnostics as well as electrical and energy harvesting components. / Denna avhandling, skriven av Ingrid Öberg Månsson vid Kungliga Tekniska Högskolan och titulerad ”Elektroanalytiska sensorer med vätskekontroll integrerad genom användande av textila material och metoder”, presenterar experimentella studier inom utvecklingen av textilbaserade elektroniska komponenter och biosensorer. Detta är av intresse på grund av den ökade efterfrågan på integrerade smarta produkter som till exempel bärbara sensorer för hälsoövervakning eller för att samla upp och konvertera energi till elektricitet. För att möjliggöra denna typ av produkter föds nya interdisciplinära fält där traditionell textilteknologi och elektronik möts. Textilbaserade enheter har väckt stort intresse under de senaste åren på grund av den naturliga förmågan att integrera funktion i till exempel kläder eller förband genom textila tillverkningsprocesser som väveri, stickning eller sömnad. Många modifikationer hos garner som krävs för att möjliggöra sådana tillämpningar är dock inte tillgängliga i större skala. Därför har det huvudsakliga syftet med denna studie varit att undersöka hur man kan uppnå den prestanda som krävs för att tillverka elektroniska textila komponenter, antingen genom att belägga garner med elektroniskt ledande material eller genom att använda kommersiellt tillgängliga ledande garner som sedan modifieras kemiskt för att skapa sensorer. Utöver detta har vätsketransport inom textila material studerats för att kunna styra och kontrollera kontaktytan mellan elektrolyt och elektroder i elektrokemiska enheter så som sensorer och transistorer. Garner med speciella tvärsnitt, som traditionellt använts i sportkläder för att transportera svett bort från kroppen och underlätta avdunstning, har använts för att transportera elektrolytvätska till elektroder av garn. Den definierade kontaktytan där det vätsketransporterade garnet korsar elektrodgarnet har visats öka stabiliteten av mätningen och reproducerbarheten mellan mätenheter. Resultaten som presenteras i de två artiklar som denna avhandling bygger på samt i avhandlingen själv visar på lovande potential för användandet av textila material för att integrera elektronisk och elektrokemisk funktionalitet i våra vardagsliv. Detta har uppnåtts genom att använda grundläggande textila material och tillverkningsprocesser för att tillverka komplexa enheter för olika tillämpningsområden så som sensorer för diagnostik samt elektroniska komponenter. / <p>QC 2020-08-21</p>

In situ sekvensering är en metod som kan användas för att lokalisera differentiellt uttryck av mRNA direkt i vävnadssnitt, vilket kan ge viktiga ledtrådar om många sjukdomstillstånd. Idag förloras många av sekvenserna från in situ sekvensering på grund av det kvalitetsmått man använder för att säkerställa att sekvenser är korrekta. Det finns troligtvis möjlighet att förbättra prestandan av den nuvarande base calling-metoden eftersom att metoden är i ett tidigt utvecklingsskede. Vi har genomfört explorativ dataanalys för att undersöka förekomst av systematiska fel och korrigerat för dessa med hjälp av statistiska metoder. Vi har framförallt undersökt tre metoder för att korrigera för systematiska fel: I) Korrektion av överblödning som sker på grund avöverlappande emissionsspektra mellan fluorescenta prober. II) En sannolikhetsbaserad tolkningav intensitetsdata som resulterar i ett nytt kvalitetsmått och en alternativ klassificerare baseradpå övervakad inlärning. III) En utredning om förekomst av cykelberoende effekter, exempelvisofullständig dehybridisering av fluorescenta prober. Vi föreslår att man gör följande saker: Implementerar och utvärderar det sannolikhetsbaserade kvalitetsmåttet Utvecklar och implementerar den föreslagna klassificeraren Genomför ytterligare experiment för att påvisa eller bestrida förekomst av ofullständigdehybridisering / In situ sequencing is a method that can be used to localize differential expression of mRNA directly in tissue sections, something that can give valuable insights to many statest of disease. Today, many of the registered sequences from in situ sequencing are lost due to a conservative quality measure used to filter out incorrect sequencing reads. There is room for improvement in the performance of the current method for base calling since the technology is in an early stage of development. We have performed exploratory data analysis to investigate occurrence of systematic errors, and corrected for these by using various statistical methods. The primary methods that have been investigated are the following: I) Correction of emission spectra overlap resulting in spillover between channels. II) A probability-based interpretation of intensity data, resulting in a novel quality measure and an alternative classifier based on supervised learning. III) Analysis of occurrence of cycle dependent effects, e.g. incomplete dehybridization of fluorescent probes. We suggest the following: Implementation and evaluation of the probability-based quality measure Development and implementation of the proposed classifier Additional experiments to investigate the possible occurrence of incomplete dehybridization

Vid blodgivning donerar blodgivare blod frivilligt. Blodet kan sedan användas inom sjukvården för exempelvis blodtransfusion, vilket kräver blodprodukter kompatibla med patienten. Förekomst av leukocyter i blodprodukter medför en ökad risk för febrila transfusionsreaktioner hos transfunderade patienter. Därför krävs det att vid framställning leukocytreducera blodprodukter och utföra kvalitetskontroll. Med analysen B-leukocytpartikelkoncentration (LPK) kan totalantalet leukocyter i helblod beräknas. Flödescytometri är en metod som kan analysera optiska och fluorescerande egenskaper hos exempelvis celler i en suspension, vilket kan användas för att kvantifiera cellantal. BD Leucocount™-Kit (BD Biosciences) är avsett för flödescytometrisk analys av antalet kvarvarande leukocyter i leukocytreducerade blodprodukter. Vid framställning av blodprodukter ska helblodspåsen vila vid rumstemperatur i minst 3 timmar efter blodgivning. I Falun används antingen ett dagsprogram där produktion sker samma dag som blodgivningen, eller ett övernattningsprogram där produktion sker dagen därpå. Prover från 505 kontrollerade erytrocytenheter, samlade i Falun, har påvisat en skillnad i leukocytkoncentration beroende på vilket program som använts. Anledningen till att erytrocytenheternas leukocytinnehåll skiljer sig är inte känt. Syftet med denna studie är därav att undersöka om vilotiden har någon effekt på leukocytkoncentrationen i helblodspåsar. LPK varierade mellan helblodspåsarna. Ett ökande leukocytantal observerades över tid i majoriteten av helblodspåsar, inklusive medelvärde. Däremot kunde inte hypotesprövning påvisa statistisk signifikans. Hypotesen om att leukocytantalet ökar över tid går emot grundläggande hematologi. Utifrån resultaten i denna studie kan inte hypotesen bevisas. Vidare studier bör genomföras. / During blood donation, blood donors donate blood voluntarily. The blood can then be used in healthcare for, for example, blood transfusions, which requires blood products compatible with the patient. The presence of leukocytes in blood products increases the risk of febrile transfusion reactions in transfused patients. Therefore, leukocyte-reduction in blood products is necessary during production. Each blood center must perform quality control on produced blood products. With the analysis B-leukocyte particle concentration (LPK), the total number of leukocytes in whole blood can be calculated. Flow cytometry is a method that can analyze the optical and fluorescent properties of, for example, cells in a suspension, which can be used to quantify cell numbers. The BD Leucocount™-Kit (BD Biosciences) is intended for flow cytometric analysis of the number of leukocytes remaining in leukocyte-reduced blood products. When producing blood products, the whole blood bag should rest at room temperature for at least three hours after the donation. In Falun, either a day program is used where production takes place on the same day as the blood was donated, or an overnight program where production takes place the next day. Samples from 505 controlled erythrocyte units, collected in Falun, have shown a difference in leukocyte concentration depending on the program used. The reason why the leukocyte content of erythrocyte units differs is not known. The purpose of this study is therefore to investigate whether the resting period has any effect on the leukocyte concentration in whole blood bags. The LPK varied between the whole blood bags. An increasing leukocyte count was observed over time in most of the whole blood bags. However, hypothesis testing did not show statistical significance. The hypothesis that leukocyte counts increase goes against basic hematology. Based on the results of this study, the hypothesis cannot be proven. Further studies should be conducted. / <p>Vårdförbundet tilldelade Leo Svahn stipendium 2021 för <em>bästa kandidatuppsats inom biomedicinsk laboratorievetenskap</em>.</p>