Bioenergi er et viktig alternativ for erstatning av petroleumsbasert drivstoff, men det er fremdeles et stort behov for forskning og utvikling av prosesser som kan bedre dagens teknologi. Bioenergi inkluderer blant annet biogass, biodiesel og bioetanol. Disse kan brukes som drivstoff og kan bidra til å redusere utslippene av drivhusgass fra transportsektoren. Utnyttelse av marin biomasse for bioenergiproduksjon er av særlig interesse, da det ikke avhenger av landareal og ferskvann for dyrking. Brunalger er marine alger med høyt innhold av karbohydrater og høy produktivitet. De akkumulerer karbohydratene mannitol og laminaran som opplagsnæring, og alginat er en svært viktig strukturkomponent i algene. Forskning viser at laminaran og mannitol kan fermenteres til etanol, men lite er gjort for å se på muligheter for også å omdanne alginatet til bioetanol og på den måten øke utbyttet av prosessen. Bioenergi fra marine alger er med dagens teknologi ikke konkurransedyktig på grunn av høye kostnader og lavt utbytte.Målet med oppgaven var å finne og karakterisere alginatdegraderende bakteriestammer med fermentativ metabolisme, og helst etanolproduksjon. Dette ble gjort ved å velge ut bakteriestammer med stort potensial for vekst på alginat fra isolerte og innkjøpte stammer. Det ble videre utført en rekke vekstforsøk med de utvalgte stammene på alginat, mannitol og glukose, med ulik begrensning av oksygentilførsel. Fermenteringsprodukter og substratkonsentrasjon ble bestemt ved hjelp av høypresisjonsvæskekromatografi (HPLC) og enzymatisk alginatanalyse. Det var også et ønske om å identifisere enzymer og eventuelt gener for alginatdegradering og fermenteringsspor. Alginatdegradering og ekstracellulære enzymer ble karakterisert ved hjelp av høypresisjon anionbytter-kromatografi med pulsamperiometrisk deteksjon (HPAEC-PAD). Intracellulære enzymer antatt involvert i alginatomsetting ble forsøkt påvist med DNA ekstraksjon og amplifisering med polymerasekjedereaksjon (PCR).De innledende forsøkene viste at mange av de isolerte stammene kunne utnytte alginat som vekstmedium. Både kråkebolletarm og råtnende tare viste seg å være gode kilder for alginatdegraderende bakteriestammer. Alle bestilte bakteriestammene kunne utnytte alginat. Av de utvalgte stammene som ble analysert videre hadde kun en stamme etanolproduksjon. Denne produserte etanol fra glukose og mannitol, men ikke fra alginat. Fra mannitol økte etanolutbytte når oksygentilførselen ble begrenset, og høyest oppnådde utbytte uten optimalisering var 0,23 g/g. Årsaken til at stammen ikke produserte etanol fra alginat var mest sannsynlig at redoksreaksjonen fra alginat til etanol ikke er balansert. Ekstracellulære alginat lyaser i de utvalgte stammene ble identifisert, og HPAEC-PAD analysen viste en nedbryting til hovedsakelig di- og tirmerer med den umettede uronsyren 4-deoxy-5-ketouronsyre som endegruppe. Videre intracellulært nedbrytingsspor lyktes ikke å identifisere, men nedbryting av umettede uronsyrer og dårlig vekst på andre uronsyrer styrket hypotesen om en direkte omdanning til 2-keto-3-deoxy-D-glukoat.Resultatene viste at en av hovedutfordringene med produksjon av bioetanol fra tare og alginat er å balansere nedbrytingssporet fra alginat til etanol. Mer detaljerte fermentorforsøk med alginatdegraderende og etanolfermenterende stammer kan gi svar på om det er praktisk og økonomisk mulig med en produksjon av bioetanol fra tare der alginat inkluderes. Det vurderes nå muligheter for utvikling av et bioraffineri, hvor etanolproduksjon fra karbohydratene mannitol og laminaran kan kombineres med at resten av materialet utnyttes, eksempelvis til biogass. Dette kan vise seg å være en bedre mulighet enn fermentering av alginat til etanol.

Alginat har en lang tradisjon som en allsidig marin ressurs. Det har i en årrekke blitt forsket på mulige anvendelser av alginat. Alginatets gelingsevne er den egenskapen som for det meste er blitt utnyttet. I de senere årene er det blitt forsket på oligomere av G-sekvenser i alginat, G-blokker, som har vist seg å ha en interessant effekt på nettopp gelnettverk. Dette har ført til uttesting av G-blokker til bruk i behandling av pasienter med cystisk fibrose. Alginat har vist seg å ha en effekt på enzymaktivitet til fysiologisk viktige enzymer som pepsin og lipase. Det er derfor av interesse å undersøke om G-blokker kan gi en lignende effekt på enzymer. Dette spesielt siden G-blokk er under klinisk testing, som naturligvis vil føre til at G-blokker vil komme i kontakt med mange av enzymene i kroppen.I denne oppgaven ble G-blokker med en gjennomsnittlig polymeriseringsgrad, DPn, ~10 og ~20 opparbeidet. G-blokkenes effekt ble undersøkt ved å sette de til enzymatiske nedbrytninger. Undersøkelsene ble utført ved å måle endring i viskositet over tid for nedbrytningen av kitosan med lysozym. G-blokk DPn ~10 ble tilsatt til nedbrytningen, og det ble observert en reduksjon i hastigheten til nedbrytningen, noe som tyder på at G-blokken inhiberer enzymets aktivitet. Det ble også utført viskositetsmålinger for nedbrytningen av høymolekylært poly-M med M-lyase ved tilsats av G-blokk DPn ~10 og ~20. Her ble det observert en nedgang i nedbrytingshastigheten, og det var en sterkere effekt ved tilsats av DPn ~10 enn ved ~20. For å undersøke effekten tilsats av G-blokk hadde på nedbrytningen av høymolekylært G-rik alginat med GG-lyase ble endringen i absorbans ved 230 nm målt over tid. En økning i absorbans ved denne bølgelengden tyder på en nedbrytning av alginat med alginat lyase. Her ble det observert en kompleks påvirkning på nedbrytningen ved tilsats av G-blokk. Ved DPn ~10 ble det observert en inhibering, mens det ved tilsats av DPn ~20 var en mer kompleks effekt, der lave konsentrasjoner førte til en inhibering mens høyere konsentrasjoner førte til en økning i nedbrytningshastighet.

Bioaerosols containing pathogenic microorganisms can have health implications when respired. Of special concern are potential bioterrorism attacks conducted by deliberate aerosolization of hazardous toxins or pathogenic microorganisms. Investigation aiming at understanding the normal state of the bioaerosol environment is essential to facilitate detection of biological threat agents and deviations from the normal background. This MSc thesis presents a pilot study for investigation of the bioaerosol environment at a subway station in Norway. The aim of this study was to characterize airborne bacteria and Influenza virus at Nationaltheatret subway station in Oslo. A series of studies were conducted to examine the every-day concentrations and diversity of endospores and vegetative bacteria cells. Results showed that 20 times more cultivable bacteria were found during daytime compared to nighttime. An average of 400 CFUs/m3 was found in daytime samples, of which 3 % were cultivable endospore-forming bacteria. From the cultured bacteria, 92 different bacterial species were observed by tentative 16SrRNA gene identification, and 37 different bacterial genera were identified. The diversity was found to be similar during daytime and nighttime, except for decreased representation of the family taxa Bacillaceae during nighttime (6 % compared to 32 % during daytime). 402 cultured bacteria were further characterized based on observed colony morphology, hemolysis activity and antibiotic resistance. Characteristic traits of the ten most represented family taxa were found based on colony morphology. In order to include non-cultivable bacteria for characterization, performance of culture-independent analysis of total bacteria was needed. In order to facilitate such analysis, a bead mill homogenization method for efficient DNA extraction from samples containing both endospores and vegetative bacteria cells was optimized. The concentrations of total bacterial DNA in 15 different air samples were compared, and the observed pattern for daytime and nighttime concentrations resembled the concentrations found for the cultivable bacteria.Furthermore, a specific PCR assay was developed for detection and quantification of airborne Influenza A virus, and successfully verified by detection of commercial Influenza A virus particles. However, no viral RNA was found in the air samples from Nationaltheatret subway station. Inhibition of the PCR reaction was observed, and hence further investigation regarding inhibition is needed in order to rule out false negative results.

Pseudomonas fluorescens har evne til å produsere store store mengder alginat. Tidligere er det laget en stamme, P. fluorescens SBW25 MS1 ΔalgC::TnKb61, hvor algD-operonet og algC er satt under kontroll av Pm-promotor. Dette gjør at den produserer alginat ved tilsats av m-toluensyre. Denne stammmen har blitt mutert med transposon og effekten på alginatproduksjonen har blitt undersøkt. Ved transposonmutagenese ble det funnet 180 mutanter med endret alginatproduksjon, og insersjonspunktet for transposonet ble identifisert.I to av disse mutantene var henholdsvis genene clpA og PFLU3927 inaktivert. clpA er en Clp-protease, mens PFLU3927 er en protease som tilhører lon-proteasefamilien. I denne oppgaven skulle disse genenes rolle i biosyntesen av alginat verifiseres. For å gjøre dette ble mutantene komplementert ved å sette inn villtypevarianten av genet inn i mutanten. Innføringen av genet ble gjort ved bruk av transposon. Siden algD-operonet var satt under kontroll av Pm-promotoren i stammen som ble benyttet, skal denne stammen være uavhengig av sigmafaktoren AlgU, som normalt er nødvendig for ekspresjon av algD-operonet. For å teste om stammen virkelig var uavhengig av AlgU, ble det laget en mutant hvor AlgU ble inaktivert. Dette ble gjort ved å fjerne en del i algU ved bruk av PCR. Videre ble villtypegenet erstattet med delesjonsgenet i P. fluorescens. Dette ble gjort ved bruk av homolog rekombinering.For å se hvilken effekt genene hadde på alginatproduksjonen, ble det målt alginatproduksjon i transposonmutantene og i de komplementerte stammene som ble laget i dette arbeidet. Alginatmålingene gikk ikke som ventet, da det ikke kunne registreres alginat i de positive kontrollene. Det var kun to stammer hvor det ble registrert alginatproduksjon, 30O1 clpA og 30O1 clpA::TnES4. Dette forsøket ble utført gjentatte ganger, men med samme resultat. Det er foreslått at forskjellen i alginatproduksjon mellom mediene PIM og DEF3 i tidligere forsøk på clpA kan komme av forskjeller i fosfatmengde og/eller peptonmengde i mediene. Det er også foreslått at PFLU3927 kan være et varmesjokkprotein og at proteinaktiviteten kan økes av ulike former for stress, og videre at dette kan føre til at alginatproduksjonen endres som følge av det.

Detection of circulating tumor cells (CTC) in peripheral blood is indicative of early recognition of tumor progression and such an important biomarker for early diagnosis, staging, monitoring and prognosis of cancer. However, CTC are found in very low concentrations and reliable isolation of these rare cells is challenging. Microfluidics enables precise manipulation of fluids and cells and is ideal for cell sorting methods for clinical diagnostics. The thesis contributes towards the development of microfluidic based CTC isolation methods from peripheral blood. The methods are based on size and immunoaffinity. The first part of the thesis describes the phenomenon of inertial focusing for size based cell separation at high throughputs. In paper 1, we demonstrate continuous filtration of leukocytes from diluted blood, with an efficiency of 78% at a flow rate of 2.2ml/min. In the paper 2, separation of total and subpopulation of leukocytes with a purity of 86% for granulocytes and 91% for lymphocytes is demonstrated. Furthermore, cancer cells spiked into whole blood could be separated at a yield of 88%. Finally, in paper 3 and 4 we unravel parts of the unexplored elasto-inertial microfluidics and was utilized to precisely focus the cells, as part of an integrated optofluidic micro flow cytometer device, capable to simultaneously measure fluorescence and scattering of cells and particles at a rate of 2500 particles/sec (paper 4). Second part of the thesis focuses on acoustophoresis. In (paper 5), a multifunctional acoustic microdevice was developed for isolation of cancer cells from red blood cells with a separation efficiency of 92.4% and trapping efficiency of 93%. In (paper 6), microbubbles activated acoustic cell sorter was developed for affinity based cell separation. As a proof of principle, cancer cells in a suspension were separated at an efficiency of 75%. In the third part, using cellulose nano fibrils (paper 7), we demonstrate efficiently capture and release of cancer cells at a release efficiency of 95%. Finally, a novel, single step self-assembly of spider silk proteins is introduced inside microfluidic channels for effective capture of cancer cells with 85% capture efficiency and subsequent release of captured cells with 95% release efficiency (paper 8). The novel recombinant silk modified microfluidic device was validated using pancreatic cancer patients. In summary, we have developed different microfluidic based isolation technologies for the capture and characterization of CTC. / <p>QC 20170321</p>

Neuroblastoma is a form of embryonal neuroendocrine tumor that arises from neural crest progenitor cells, which can differentiate into multiple cell types. It is caused by genetic abnormalities such as MYCN oncogene amplification and 11q deletion, both of which can deregulate neuroblastoma suppressor genes located on chromosome 11q. MiRNAs are noncoding RNAs with an average length of 22 nucleotides. By binding to the 3′ untranslated regions of target messenger RNA, the RISC represses protein synthesis. The aim of this experimental project was to determine the effects of MYCN amplification or 11q deletion on the expression level of the miRNA, hsa-miR-34b-3p in neuroblastoma. The total RNA was extracted from the neuroblastoma cell lines, NB69 without MYCN amplification and 11q deletion, Kelly with 11q deletion and SK-NBE(2) with MYCN amplification. cDNAs were generated from the miRNA, hsa-miR-34b-3p located on chromosome 11q and the reference gene, RNU6B. The cDNAs were amplified and quantified by qPCR. The qPCR data were analysed using the comparative Ct method, Kruskal-Wallis test with multiple comparisons to determine whether or not hsa-miR-34b-3p was significantly differentially expressed in Kelly and SK-N-BE(2) compared to NB69. The results showed that hsa-miR-34b-3pwas significantly downregulated in the cell lines, Kelly and SK-N-BE(2) compared to NB69. In conclusion, the findings of this study showed that hsa-miR-34b-3p is downregulated in Kelly and SK-N-BE(2) compared to NB69, and call for further research to investigate its clinical potential in the therapy of neuroblastoma.

Sulforafan är en isotiacyanat som beskrivs ha effektiva cancerpreventativa egenskaper. Kemikalien görs tillgänglig för människan genom konsumtion av korsblommiga grönsaker så som broccoli och grönkål. Cancer är vanligt, och i Sverige räknar man med att var tredje människa kommer att drabbas under sin livstid. I följande litteraturstudie var syftet att sammanställa information om på vilket sätt sulforafan påverkar koloncancerceller, samt söka evidens för att konsumtion av sulforafanrika grönsaker bidrar till minskad risk att drabbas av koloncancer. Sulforafan har cancerpreventativa egenskaper i cellkultur så som inhibering av histondeacetylas-aktivitet, inducering av cellcykelarrest och apoptos och minskad proliferation hos cancercellerna. Det minskar även uttryck av gener som är inblandade i angiogenes.Det finns inte nog med evidens om broccolikonsumtion, på grund av sitt höga innehåll av sulforafan, skulle vara cancerpreventativt hos människan. / Sulforaphane is an isothiocyanate that is described as having chemopreventative effects. The phytochemical is made available to humans by dietary consumption of cruciferous vegetables such as broccoli and kale. Cancer is a common disease, and in Sweden it is estimated that one in three will be diagnosed with cancer during their lifetime. This review study aims to summarize the effect of sulforaphane on human colon cancer cells, and seek evidence that consumption of cruciferous vegetables reduces the risk of developing colon cancer. Sulforaphane is considered chemopreventative in vitro through inhibition of histone deacetylas activity, induction of cell cycle arrest and apoptosis and through reduction of cell proliferation. It has also been shown to reduces expression of genes involved in angiogenesis.There is not enough evidence to confirm that dietary broccoli consumption, through its high content of sulforaphane, would be chemopreventative.

Background and objective: Removal of boron is one of the main challenges in the purification of metallurgical grade silicon (MG-Si) for solar cells and a simple low cost method is therefore needed. Boron removal by slag treatment is today regarded as the most promising method, but the efficiency of the refining method is relatively low. Slag refining as a method for boron removal can be improved by optimization of the slag composition by changing the components and/or the composition of the slag. Another method for improving the slag refining efficiency is to remove boron containing species from the slag by evaporation. The aim of this work is to study the refining properties of the Al2O3-MgO-SiO2 slag and the CaO-SiO2-TiO2 slag, respectively. Furthermore, the possibility of evaporating boron from a CaO-SiO2 slag when refined in a hydrogen containing atmosphere will be investigated. Methods: In all, 12 experiments were performed at 1600&amp;#730;C for determination of the distribution- and mass transfer coefficient of boron in the Al2O3-MgO-SiO2 and CaO-SiO2-TiO2 slag, respectively. In the study of boron evaporation from CaO-SiO2 slag in hydrogen atmosphere 14 experiments were performed. Boron evaporation was investigated in the temperature range 1500-1600&amp;#730;C, the refining time was 0-6 hours and the slag/silicon mass ratio was varied between 0.25 and 1.5. Results: The distribution- and mass transfer coefficient of boron in the Al2O3-MgO-SiO2 (29%-23%-48%) slag was found to be 1.9 and 2.3x10-6 m/s, respectively. The amount of TiO2 in the CaO-SiO2-TiO2 slag was found to rapidly decrease due to reduction of TiO2 by Si. The distribution- and mass transfer coefficients found for the system were therefore not the same as for the original system. A decrease in the boron content in the slag was observed with increasing refining time in a hydrogen atmosphere at 1600&amp;#730;C. This indicated that boron evaporated from the system, but the evaporation rate was found to be low. Temperature was not found to significantly influence the evaporation rate of boron in the temperature range 1500-1600&amp;#730;C. When varying the slag/silicon mass ratio, a considerable increase in the refining efficiency compared to conventional slag refining was observed for the lower slag/silicon mass ratios. The effect diminished for the higher slag/silicon mass ratios. Conclusion: The kinetic and thermodynamic properties of the Al2O3-MgO-SiO2 slag evaluated in this thesis were shown to be in the same range as comparable slags in previous studies. In the CaO-SiO2-TiO2 slag most of the TiO2 was reduced during the refining process which makes it difficult to use this compound as a part of a slag for refining of silicon. When slag refining was performed in a hydrogen atmosphere the refining efficiency compared to conventional slag refining was shown to increase.

Det har blitt estimert at 30 % av verdensuoppdagede gassreserver og 13 % av verdens uoppdagede oljereserver ligger i de polare områdene i nord. Man trenger derfor materialer som tåler lave temperaturer for å hente opp denne oljen og gassen. HSLA-stål har generelt lav omslagstemperatur, men dette kan endres under sveising. Sveisevarmen gjør at mikrostrukturen endres i den varmepåvirkede sonen (HAZ). Dette kan gjøre stålet sprøere. Den grovkornede varmepåvirkede sonen (CG HAZ) er den sprøeste sonen ved avkjøling fra austenittområdet. Målet med denne oppgaven er å undersøke forskjeller i mikrostrukturen og forskjeller i initieringsmekanismen til kløvningsfasetter i CG HAZ med to forskjellige avkjølingstider. Det blir også sett på hva som kan ha innvirkning på initieringen av fasettområdene. Prøver av et 420 MPa HSLA-stål fra Nippon Steel har blitt sveisesimulert for å oppnå mikrostrukturen til CG HAZ. Halvparten av prøvene hadde en avkjølingstid fra 800 til 500 &amp;#9702;C (&amp;#8710;&amp;#964;8/5) på 5 sekunder, og andre halvparten &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder. Prøvene undergikk avbrutt CTOD-testing. Det foregikk ved at prøvene ble bøyd ved -30 &amp;#9702;C til det ble avgitt et akustisk emisjons-signal (AE-signal), for så å bli avlastet. Etter avlastning ble prøven utmattet videre til endelig brudd. Hensikten med avlasting og utmatting av prøvene er at man får et tydelig definert fasettområde, slik at det blir lettere å identifisere det i scanning elektronmikroskopet (SEM). Mikrostrukturen til prøven simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 5 sekunder hadde en høyere andel martensitt i bainittstrukturen enn prøven simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder. Det ble også funnet partikler i de to mikrostrukturene. I prøven simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 5 sekunder ble det funnet massive partikler inne i noen av bainittområdene. De ble antatt å være MA-partikler. Det ble i tillegg funnet runde partikler på noen av de tidligere austenittkorngrensene som ble antatt å være korngrenseferritt. I prøven simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder ble det funnet liknende massive partikler. Det ble i tillegg funnet avlange partikler inne i noen av bainittpakkene. De ble antatt å være MA-fase. De fleste prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 5 sekunder hadde fasettområder med partikler i nærheten av initieringspunktet. Disse partiklene hadde omtrent samme sammensetning som stålmatriks, men det ble i noen tilfeller funnet forhøyede verdier av silisium. Partiklene ble antatt å være MA-partikler. To av prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder hadde en partikkel i initieringspunktet som hadde omtrent lik sammensetning som stålmatriks, og disse ble også antatt å være MA-partikler. Arealet av alle fasettene i alle prøvene ble målt og sammenlignet med størrelsen på AE-signalet. Av dette ser man en sammenheng der størrelsen på AE-signalet øker med størrelsen på fasettene for prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 5 sekunder. For prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder er det flere som skiller seg ut fra denne sammenhengen. Dette forklares ved at disse fasettene oppstod under utmatting. Lengden fra sprekkspissen til initieringspunktet ble også målt og sammenlignet med CMOD-verdien. Det ser ut til å være en tilnærmet lineær sammenheng der økende CMOD-verdi gir bruddinitiering lengre bort fra sprekkspissen. Hovedforskjellen mellom de to avkjølingstidene er at fasettene i prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 5 sekunder ligger mye nærmere sprekkspissen og er mer topografiske enn prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder. Når det gjelder kimdanningsmekanisme ser det ut til at de fleste av fasettene i prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 5 sekunder initieres ved hjelp av spenninger fra partikler som ligger i nærheten av initieringsområdet. Det ble ikke bevist at partiklene er MA-partikler, og man kan derfor ikke si noe sikkert om MA-partiklenes innvirkning på bruddet. Det er vanskelig å si hva kimdanningsmekanismen er for prøvene simulert med &amp;#8710;&amp;#964;8/5 på 15 sekunder ettersom initieringspunktene er svært forskjellige.

Primary silicon crystals grown from an Al-Si melt has been investigated by solidifying directionally and under electromagnetic field. The goal of this thesis was to increase the size of the primary Si crystals and to agglomerate the crystals to one part of the melt. If achieved, this could simplify the following acid leaching process that is necessary to collect the crystals from the melt. Seven experiments were conducted in a resistance furnace with directional solidification to investigate the agglomeration and size of the Si crystals. A mono-crystalline Si seed was added to the Al-Si melt in three of these experiments as an attempt to increase the crystal growth. The impact of stirring in the melt before solidification was investigated. Al-Si melt was directionally solidified without the aid of seed in three experiments. The silicon content in the alloy and pulling rate during solidification was varied in these experiments to find the appropriate Si crystal growth conditions. The growth of silicon crystals from a mono-crystalline Si seed without aluminium was performed to investigate the impact aluminium had on the seeded growth. One experiment was conducted in an induction furnace to investigate the influence electromagnetic force has on the agglomeration of primary Si crystals. Agglomeration of Si primary crystals was found not to be successful for either directional solidification or electromagnetic force method, as the crystals were not gathered to one part of the melt. The size of the primary Si crystals was not as large as expected and addition of mono-crystalline Si seed did not improve the crystal size. A single Si crystal was successfully grown from a mono-crystalline Si seed when there was no aluminium in the melt.