Trepo - Institutional Repository of Tampere University
Not a member yet
93710 research outputs found
Sort by
Luokanopettajien valmiudet nepsylasten käyttäytymisen tukemisessa
Full text linkNeuropsykiatriset haasteet ja ongelmat näkyvät jokapäiväisessä kouluarjessa. Luokanopettajana opettajan tehtävä on tukea jokaista oppilasta tarpeen mukaan. Tässä tutkielmassa käytetään neuropsykiatrisista häiriöistä käsitettä nepsy. Nepsylapset tarvitsevat yleensä enemmän tukea kuin neurotyypilliset lapset, eli oppilaat, joilla ei ole neurologisia poikkeavuuksia tai merkittäviä neurokirjon piirteitä. Oppilaiden tuentarpeet vaihtelevat, ja opettajan pitäisi kyetä vastaamaan saamallaan koulutuksella erilaisiin tuentarpeisiin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, millaisia valmiuksia luokanopettajilla on tukea nepsylasten käyttäytymistä, sekä mistä he ovat näitä valmiuksia saaneet.
Tutkimuksen aineisto kerättiin yksilöhaastatteluilla haastattelemalla viittä luokanopettajaa. Aineisto analysoitiin induktiivisella sisällönanalyysilla ja aineistosta muodostettiin ensin teemoja yhdisteleviä alaluokkia ja lopuksi neljä pääluokkaa. Pääluokiksi muodostui luokanopettajien kokemukset nepsylasten käyttäytymisen tukemisesta, koulutuksen antamat valmiudet nepsylasten käyttäytymisen tukemiseen, työkokemuksen antamat valmiudet nepsylasten käyttäytymisen tukemiseen sekä luokanopettajien arvioita omista valmiuksistaan ja osaamisestaan nepsylasten käyttäytymisen tukemisessa.
Tuloksien perusteella luokanopettajien valmiudet tukea nepsylasten käyttäytymistä vaihteli. Runsas työkokemus heijastui vahvempiin valmiuksiin, kun taas niukan kokemuksen pohjalta osa luokanopettajista koki valmiudet heikoiksi. Tuloksissa korostui työkokemuksen antavan enemmän valmiuksia kuin opettajankoulutus nepsylasten käyttäytymisen tukemiseen
Curated and harmonised transcriptomics datasets of interstitial lung diseases
No full textThis study provides manually curated and homogenised transcriptomics data of interstitial lung disease (ILD) patients retrieved from the NCBI Gene Expression Omnibus and European Nucleotide Archive repositories. The compendium includes 30 transcriptomics datasets generated with DNA microarrays and RNA sequencing (RNA-seq) technologies for a total of 1371 samples. All the datasets underwent metadata curation and harmonisation, data quality check, and preprocessing with standardised procedures. Furthermore, a robust data model was developed to standardise phenotypic data, thereby enhancing comparability across heterogeneous datasets. Gene expression data and lists of differentially expressed genes computed between ILD and healthy samples are provided. Among the ILDs included in this study, idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is the most represented worldwide. Co-expression networks of IPF and healthy samples were inferred, which are also included in this study. This study enhances the Findability, Accessibility, Interoperability, and Reusability (FAIR) of publicly available transcriptomic datasets related to ILDs. The resulting resource provides a integrated platform for the implementation and validation of systems biology and pharmacology approaches, facilitating the development of novel diagnostic and therapeutic strategies for ILDs.Peer reviewe
Exploring the impact of alcohol exposure on hiPSC-derived hepatocytes with PPA2 mutation : insights from immunofluorescence and gene expression analysis
Full text linkMitochondrial dysfunction plays a key role in many metabolic and degenerative diseases, including those caused by alcohol consumption. The PPA2 gene encodes a mitochondrial inorganic pyrophosphatase critical for ATP homeostasis and energy metabolism. Mutations in PPA2 have been primarily associated with sudden cardiac death, but their role in hepatic metabolism and alcohol response has not been intensively researched. The aim of this study was to investigate how ethanol (EtOH) exposure affects the viability, mitochondrial function, and differentiation behaviour of PPA2-mutated and wild-type human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived hepatocyte-like cells (HLCs).
PPA2-mutated and wild-type cell lines were differentiated into HLCs following a three-stage hepatic induction protocol. The differentiation efficiency was verified by characteristic morphology and expression of hepatic markers. Cells were subsequently exposed to two EtOH concentrations (0,5‰ and 3,0‰) for 48 and 120 hours, representing mild to moderate alcohol exposure. Viability was assessed by fluorescent live/dead staining, while mitochondrial functionality was evaluated using MitoTracker. Immunofluorescence staining and qPCR were performed to quantify changes in hepatic and mitochondrial gene and protein expression profiles.
The results demonstrated that EtOH exposure up to 3,0‰ didn’t induce substantial cytotoxicity or mitochondrial depolarization in either line. Both wild-type and PPA2-mutant cells retained hepatic morphology and stable mitochondrial function, indicating resilience against moderate EtOH stress. Gene expression analysis revealed moderate transcriptional alterations, including variable regulation of AFP, ALB, CYP2E1, and PPA2, suggesting activation of adaptive metabolic mechanisms rather than direct cytotoxic effects. Interestingly, spontaneous cell contractility was observed in the PPA2-mutant line, independent of EtOH treatment, implying a potential lineage deviation toward cardiomyocyte-like cells and highlighting the importance of PPA2 in mitochondrial and energetic regulation during differentiation.
These findings suggest that PPA2 mutation alone doesn’t make HLCs more vulnerable to alcohol-induced mitochondrial dysfunction or death, but it may still alter their differentiation path by causing energetic and transcriptional shifts. The study also emphasizes the methodological challenges of maintaining stable EtOH exposure in vitro and underscores the need for improved experimental models, such as microfluidic liver-on-chip systems.
Future research should focus on using three dimensional (3D) hepatic models to improve EtOH diffusion control, evaluating higher EtOH concentrations, and performing multiomics analyses to uncover PPA2-related signaling mechanisms. Further investigation into the spontaneous contractility phenotype is also needed to determine whether it represents a stable cardiomyocyte-like cell lineage commitment
System-on-Chip Design : Can it be Agile?
Full text linkSuunnittelumenetelmät ja elektronisen suunnittelun automaatiotyökalut (EDA) ovat kehittyneet vuosikymmenten aikana käsittelemään monimutkaisempia järjestelmäpiiritoteutuksia, mutta kehitysprosessi muistuttaa edelleen perinteistä vesiputousmallia, jossa suunnittelutoiminnot suoritetaan peräkkäin. Ketterät menetelmät ovat yleistyneet ohjelmistokehityksessä, mutta menestyksestä huolimatta ketteriä menetelmiä ei ole kehitetty tai sovellettu järjestelmäpiirikehitykseen laajasti.
Tämä väitöskirja käsittelee tätä aukkoa useista näkökulmista. Ensinnäkin, nykytila analysoitiin perusteellisesti laajan kirjallisuuskatsauksen ja kartoitustutkimuksen avulla. Tutkimuksen tulos on, että ketteriä ohjelmistokehityksen menetelmiä ei ole sovellettu järjestelmäpiirikehitykseen laajasti, eikä ole selvää yksimielisyyttä siitä, mitä ketterä kehitys tarkoittaa järjestelmäpiirikehitykselle. Sen sijaan tutkimus ehdottaa useita kehitysmenetelmiä kehityksen nopeuttamiseksi, ja nämä ehdotukset voidaan nähdä mahdollistajina kohti ketterää laitteistokehitystä.
Sovelsimme ja kehitimme edelleen ketterän laitteistokehityksen manifestia (Agile HW Manifesto), joka on peräisin Berkeleyn tutkimuksesta. Suuren järjestelmäpiirikehitysprojektimme perusteella, jossa suunnittelimme kolme järjestelmäpiiriä, päädyimme siihen, että tärkein johtamisen periaate on ennustettava aikataulu ja muuttumaton kehitysrytmi, jota tukee toteutukseen keskittyvää rajapinta yli instanssin periaate. Menetelmän toteutuskelpoisuus todistettiin saavuttamalla yksi siru vuodessa aikataulu järjestelmäpiireillemme.
Prosessin kvantifioimiseksi tehtiin mittauksia resursoinnista ja prosessin laatua arvioitiin virheiden läpimenon (Fault-Slip-Through, FST) menetelmällä. Tulokset osoittavat, että suuret järjestelmäpiirit akateemisessa mittakaavassa voidaan rakentaa vuoden sisällä 20 kehittäjän tiimillä, ja tarkemmin sanottuna tarvitaan noin 100 henkilötyökuukautta. FST:n käyttö järjestelmäpiirikehitykseen osoittaa, että sitä voidaan käyttää myös laitteistokehityksessä ohjelmistokehityksen lisäksi, ja meidän käyttötapauksessamme mittaukset osoittavat, että 17 henkilötyökuukautta olisi voitu säästää, jos virheet olisi havaittu kehitysvaiheessa, johon ne kuuluvat.Design methodologies and Electronic Design Automation (EDA) tools have improved over the decades to handle more complex designs, but the development process still resembles a conventional waterfall process where design activities are executed in sequence. Agile methodologies have become commonplace in the software (SW) development, but despite the success, agile methodologies have not been developed or applied to SoC development to a large extent.
This thesis addresses this gap from multiple perspectives. First, state-of-the-art was analyzed thoroughly with an extensive literature review and mapping study. The outcome of the study is that Agile SW Development methodologies have not been applied to System-on-Chip (SoC) development in a large extent and there is no clear agreement what agile development means for the SoC development. Instead, the research suggests multiple development methodologies to accelerate the development, and these contributions can be seen as a enablers toward Agile HW Development.
We applied and developed further the Agile HW Manifesto which originates from the Berkeleys’s research. Based on our large SoC development project with three SoCs, we come in to conclusions that the most important management level principles is Predictable schedule and fixed cadence which is supported by implementation focused Interface over instance principle. The feasibility was proven by achieving one chip per year schedule for our SoCs.
To quantify the process, measurements were done on resourcing and the quality of the process was evaluated with the Fault-Slip-Through (FST) methodology. The results indicate that large SoCs in academic scale can be built within a year with a team of 20 developers and more precisely approximately 100 person months are needed. The use of FST showcases that it can also be used in HW context in addition to SW development and with our use-case, measurements indicate that 17 person months could have been saved if the bugs had been catch in the phase they belong to
Co-Design Tooling for SPMD Accelerators
Full text linkGeneral purpose processors are widely used and highly successful due to allowing a varied number of workloads to be run. However, due to this generality, they are often suboptimal for specific tasks, such as highly parallelizable algorithms. Customized accelerators and software for them can be developed to optimize the execution of such workloads.
Co-design of hardware and software for complex accelerators typically requires several rounds of simulations to fulfill performance, area, power usage or other criteria, which is slow with traditional hardware simulators. The software must often wait for some baseline hardware to be specified, lengthening the total development time. Decreasing the time spent on simulations and starting the software development process earlier can be accomplished by using higher-level simulators, which trade behavioural accuracy for speed through a more abstract representation of the hardware. However, this means that the same components and how they build up the accelerator have to be specified multiple times, once for each simulation granularity that is used to model a complete hardware design.
This thesis presents SysGe, a systems generation framework that represents hardware architectures as graphs of plain C++ objects, where each object describes pre-existing synthesizable register transfer level and high-level simulation component implementations. SysGe can automatically generate corresponding high-level simulation configurations and synthesizable representations of the specified hardware architecture graph, enabling fast design space exploration. The SysGe graphs are shown to be easily parameterized to produce hardware templates to aid hardware design space exploration.
Example templates were produced, consisting of Central Processing Unit (CPU), Digital Signal Processor (DSP) and Graphics Processing Unit (GPU)-like configurations, of which both synthesizable and high- level simulation models were generated. The generated high-level simulation configurations were shown to simulate roughly 10-100x faster than their corresponding synthesizable representations, with larger designs showing a trend towards being proportionately faster to simulate at a high level. A cycle count accuracy of ±10% was maintained by the high-level simulation configuration when measured with up to 64 compute units in a single system.Yleiskäyttöiset prosessorit ovat saavuttaneet suuren suosion, koska sallivat monipuolisten tehtävien suorittamisen. Tämä geneerisyys kuitenkin tarkoittaa, että ne ovat usein epäoptimaalisia tiettyihin tehtäviin, esimerkiksi hyvin rinnakkaisten algoritmien suorittamiseen. Sellaisten tehtävien suoritusta nopeuttamaan voidaan kehittää työtaakkaa varten suunniteltuja kiihdyttimiä sekä niillä suoritettavia ohjelmia.
Ohjelmiston ja laitteiston yhteissuunnittelu monimutkaisille kiihdyttimille tyypillisesti vaatii useita simulaatiokierroksia jotta suorityskyky, pinta-ala, energiankulutus tai muut vaatimukset saadaan täytettyä, mikä tyypillisesti on hidasta perinteisillä laitteistosimulaattoreilla. Ohjelmistokehitys joutuu tyypillisesti odottamaan, että alustava rautarakenne on kehitetty, mikä pidentää kokonaiskehitysaikaa. Simulaatioihin käytetyn ajan vähentäminen ja ohjelmistokehityksen aikaistaminen voidaan toteuttaa käyttämällä korkeamman tason simulaattoreita, jotka käyttävät abstraktimpaa esitysmuotoa laitteistosta. Tämä sallii suuremman suoritusnopeuden tarkkuuden kärsiessä, mutta tarkoittaa, että samat komponentit ja niiden muodostama hierarkia pitää toteuttaa useamman kerran, jokaiselle simulaattorille erikseen.
Tämä diplomityö esitelee SysGe:n, järjestelmägeneraatiotyökalun joka esittää laitteistoarkkitehtuureja C++ -olioista muodostettuina graafeina, joissa jokainen olio edustaa olemassaolevaa syntetisoituvaa rekisterisi irtotason toteutusta sekä korkeamman tason simuloitavaa toteutusta. SysGe pystyy automaattisesti luomaan korkean tason simulaatiomallin ja syntetisoituvan esitysmuodon annetusta oliograafista. Työssä näytetään, että graafien muodostamat arkkitehtuurit ovat helposti parametrisoitavissa, mahdollistaen nopean suunnitteluavaruuden eksploraation.
Työssä rakennettiin keskusprosessori-, digitaalisignaaliprosessori- ja näytönohjaintyyppisiä esimerkkiarkkitehtuureita, joista generoitiin sekä syntetisoituvia esitysmuotoja että korkean tason simulaatiomalleja. Generoidut korkean tason simulaatiomallit mitattiin olevan 10-100x nopeampia suorittaa kuin niiden vastaa vat syntetisoituvat representaatiot, eron yleisesti kasvaen mitä suurempia konfiguraatiota simuloidaan. Simuloidut syklimäärät korkean tason simulaatiossa vastasivat syntetisoituvan mallin simuloituja syklimääriä ±10% tarkkudella jopa 64 laskentayksikön kokoisiin kiihdyttimiin asti
Smart Wind Tunnel For Bio-Inspired Flying Robot Analysis: Advanced Studies in Hardware and Software
No full textThe field of bioinspired soft robotics has seen rapid growth in the development of lightweight, passive micro-fliers, such as those mimicking dandelion seeds. However, experimental validation of these sensitive, sub-gram structures remains a significant challenge, as conventional wind tunnels are designed for high-speed aerodynamics and are ill-suited for low wind velocity flight regimes. This thesis addresses this critical gap by detailing the design, fabrication, and validation of a programmable, wind-tunnel platform specifically tailored for the aerodynamic testing of bioinspired micro-fliers.
The platform's mechanical design features a 36-fan (6×6) array, with each fan individually regulated by Pulse-Width Modulation (PWM). To ensure high-quality, stable airflow, the system integrates custom 3D-printed ducts, dual stainless-steel mesh screens, and a 60 mm thick aluminium honeycomb flow straightener (L/D ≈ 9.4). The electronic subsystem is implemented using two custom-designed, four-layer ESP32-S3-based control PCBs. Each board integrates isolated 12 V and 3.3 V power domains, hardware-timed LEDC/MCPWM channels for 18 independent PWM fan outputs, USB-routed differential pairs, and dual environmental sensors (BME680/SHTC3). Operating in a Master–Slave configuration, the boards collectively provide synchronized actuation of all 36 fans and real-time environmental monitoring via a Wi-Fi–enabled dashboard.
Experimental validation, conducted with a hot-wire anemometer, confirmed the platform's good performance. The system generates a highly stable flow field with a turbulence intensity (TI) below 0.4% and an excellent spatial velocity non-uniformity of approximately 3.5% across the test section. Step-response tests also verified that the control system can achieve new velocity setpoints rapidly and without overshoot.
Furthermore, a proof-of-concept machine-learning pipeline, incorporating a deep-learning–based YOLOv8 detector and a Random Forest classifier, was implemented to explore automated analysis of flier behavior. The model achieved 90% overall accuracy in classifying flight states, demonstrating its viability as a tool for high-throughput data analysis.
This thesis delivers an integrated, validated, and accessible experimental platform. It successfully bridges the gap between materials-driven flier design and rigorous aerodynamic characterization, providing a standardized, reproducible environment to advance the study of bioinspired soft aerial robots
Lapsen osallisuus: Tarkastelussa kuntien varhaiskasvatuksen verkkosivustot
Full text linkTutkielmassa tarkastellaan kuntien varhaiskasvatuksen verkkosivustoilta rakentuvia kehyksiä ja sitä, millaisena lapsen osallisuus näyttäytyy kehysten kautta tarkasteltuna. Tutkimusaineistona on 20 suomalaisen kunnan varhaiskasvatuksen verkkosivustot. Tutkielman teoreettinen viitekehys rakentuu lapsen osallisuuden käsitteestä ja lapsen osallisuudesta tehdyistä tutkimuksista. Tutkielmassa hyödynnettiin myös Turjan lapsen osallisuuden moninaisuuden teoreettista mallia. Tämän laadullisen tutkimuksen aineiston analysointi toteutettiin Goffmanin kehysanalyysilla, joka soveltuu käytettäväksi mediatekstien tarkasteluun. Tutkielmassa tarkasteltiin myös verkkosivuilla olevia valokuvia.
Tutkimuksen tuloksena kuntien varhaiskasvatuksen verkkosivuilta rakentui neljä kehystä, jotka ovat pedagoginen kehys, hyvinvoinnin kehys, arvojen kehys ja hallinnollinen kehys. Tuloksissa on nähtävissä lapsen osallisuuden kuvausta, joka heijastelee aikaisemmin vallalla ollutta lapsuuden asemaa ja lapsen roolia. Toisaalta tutkimustulokset osoittavat, että erityisesti pedagogisen kehyksen kautta lapsen osallisuus näyttäytyy varhaiskasvatusta ohjaavan lain ja asiakirjojen sekä YK:n lapsen oikeuksien mukaisena aktiivisena toimijuutena.
Tutkimuksen tulosten pohjalta voidaan todeta, että erityisesti pienten kuntien vastatessa vähimmäisvaatimukseen palvelun tiedottamisesta hallinnollisen kehyksen ollessa keskeisessä osassa, lapsi ja lapsen osallisuus jäävät pääosin näkymättömiin. Eri kuntien varhaiskasvatuksen verkkosivuilla toistuvat sisällölliset asiat todentavat osaltaan kuntien kulttuurillisia tapoja kuvata varhaiskasvatusta ja lapsen osallisuutta. Tämä pitää sisällään vallan elementin kuvata lasta osin aktiivisena toimijana, kuitenkin toisaalta lapsen kasvuympäristön aikuisten keskinäisenä vuorovaikutuksena lapsen ollessa keskiössä passiivisena toimijana.
Tutkimuksen tulokset voivat toimia keinona pyrkimyksessä nostaa esille tiedostavaa ajatusmallia siitä, mitkä ja miten varhaiskasvatuksen kulttuurilliset kehykset vaikuttavat viestinnän asiasisällön laatimiseen. Kuntien olisi hyvä tarkastella verkkoviestintää jo olemassa olevan tiedottamisen näkökulman lisäksi myös lasten osallisuuden näkökulmasta ja lapsen oikeudesta olla aktiivinen toimija
Sosiaalisen kuntoutuksen määrittelyä ja jäsennyksiä julkisissa asiakirjoissa ja raporteissa
No full textTutkielman tarkoituksena oli selvittää, miten sosiaalinen kuntoutus määritellään ja jäsennetään viranomaisasiakirjoissa, sekä millaisia sisällöllisiä että käsitteellisiä eroja näistä asiakirjoista on havaittavissa. Sosiaalisen kuntoutuksen monimerkityksellisyys on noussut esiin palvelun jäsentämisen haasteena niin tutkimuksessa kuin käytännön sosiaalipalveluissa. Tutkielma tarkastelee sosiaalisen kuntoutuksen ilmenemistä erityisesti aikuissosiaalityön viitekehyksessä.
Tutkielman teoreettisena lähtökohtana toimivat käsitteet osallisuus, toimijuus, vuorovaikutus ja yhteisöllisyys, toimintakyky ja elämänhallinta. Lisäksi tutkimus keskustelee sosiaalipalveluiden käsitteellisestä jäsentymisestä ja julkisten asiakirjojen roolista palveluiden määrittelijänä.
Tutkimusaineisto koostui 17 asiakirjasta (479 sivua), joista suurin osa oli viranomaisten, kuten Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL), sosiaali- ja terveysministeriön (STM) ja hyvinvointialueiden julkaisuja. Aineistoon sisältyi lisäksi kehittämishankkeita ja käytännön palvelutoimintaa kuvaavia raportteja, kuten Soccan kartoituksia sekä kolmen hyvinvointialueen verkkosivuilta kerättyä täydentävää aineistoa. Aineisto analysoitiin aineistolähtöisellä sisällönanalyysilla, jossa pelkistämisen, ryhmittelyn ja abstrahoinnin kautta muodostettiin keskeisiä sisältöluokkia.
Tulokset osoittavat, että sosiaalisen kuntoutuksen määrittely on hajanaista ja kontekstisidonnaista. Palvelun sisällöt vaihtelevat alueittain ja eri toimijoiden mukaan. Sosiaalinen kuntoutus näyttäytyy asiakirjoissa moniulotteisena kokonaisuutena, joka yhdistää yksilöllisen tuen, yhteisöllisyyden ja osallisuuden vahvistamisen. Toisaalta kuntoutus liitetään osassa aineistoa vahvasti työllistymisen tukemiseen, mikä voi kaventaa sen sosiaalista ja ennaltaehkäisevää ulottuvuutta.
Jatkotutkimusta tarvitaan sosiaalisen kuntoutuksen käsitteellisen yhtenäistämisen tueksi sekä sen selvittämiseksi, miten määrittelyt vaikuttavat palvelujen yhdenvertaiseen saatavuuteen. Lisäksi olisi tärkeää tarkastella sosiaalisen kuntoutuksen käytännön toteutusta työntekijöiden ja asiakkaiden näkökulmista sekä työllistymispainotteisuuden vaikutuksia palvelun tavoitteisiin. Resurssien riittävyyden ja kohdentumisen vaikutukset palvelun laatuun kaipaavat lisäselvitystä. Asiakkaiden kokemuksia tulisi tutkia osallistavin menetelmin. Myös kolmannen sektorin rooli ja sen vaikutus palvelun jatkuvuuteen ja laatuun edellyttävät tarkempaa tutkimusta.The aim of this thesis was to explore how social rehabilitation is defined and structured in official public documents, and what kinds of conceptual and content-related differences can be identified between them. The multifaceted nature of social rehabilitation has emerged as a challenge both in research and in the organization of practical social services. This study examines how social rehabilitation is framed particularly within the context of adult social work.
The theoretical framework of the thesis is based on the concepts of inclusion, agency, interaction, communality, functional capacity, and life management. In addition, the study discusses the conceptual structuring of social services and the role of public documents in defining them.
The research material consisted of 17 documents, most of which were official publications issued by public authorities such as the Finnish Institute for Health and Welfare (THL), the Ministry of Social Affairs and Health (STM), and various wellbeing services counties. The data also included reports from development projects and practical service operations, such as surveys published by Socca, as well as supplementary material collected from the websites of three wellbeing services counties. The material was analysed using data-driven content analysis, through which key thematic categories were formed via reduction, grouping, and abstraction.
The results show that the definition of social rehabilitation is fragmented and context-dependent. The content and implementation of the service vary between regions and service providers. In the documents, social rehabilitation appears as a multidimensional whole that combines individual support, community engagement, and the promotion of inclusion. However, in part of the material, rehabilitation is strongly linked to employment objectives, which may narrow its broader social and preventive focus.
Further research is needed to support the conceptual harmonization of social rehabilitation and to examine how definitions affect the equitable access to services. It is also important to investigate the practical implementation of social rehabilitation from the perspectives of both professionals and clients, as well as the impact of employment-oriented goals on service objectives. More clarity is required on how the adequacy and allocation of resources influence the quality of services. Clients' experiences should be studied using participatory methods. The role of the third sector and its impact on the continuity and quality of services also require more indepth research
Novel 3D-Printed Biophotonic Scaffold Displaying Luminescence under Near-Infrared Light for Photopharmacological Activation and Biological Signaling Compound Release
No full textDespite significant efforts in developing novel biomaterials to regenerate tissue, only a few of them have successfully reached clinical use. It has become clear that the next generation of biomaterials must be multifunctional. Smart biomaterials can respond to environmental or external stimuli, interact in a spatial-temporal manner, and trigger specific tissue/organism responses. In this study, how to fabricate the fabrication of novel 3D-printed and bioresorbable scaffolds, with embedded crystals that can convert near-infrared (NIR) light into visible light, is presented. It is demonstrated that these biophotonic scaffolds are not only bioactive and bioresorbable, but can also be promising as a platform for the controlled release or activation of photoactivated drugs locally and on demand, under illumination. The scaffolds are analyzed based on their up-conversion spectroscopic properties and their chemical stability in simulated body fluid. Furthermore, it is demonstrated that the up-conversion properties of the scaffolds are sufficient to release the signaling molecule nitric oxide (NO) and to photoisomerize the muscarinic ligand Phthalimide-Azo-Iperoxo (PAI), in a controlled manner, upon NIR light stimulus. Finally, to assess their biocompatibility for potential implantation, a preliminary study is conducted with human adipose stem cells cultured in contact with scaffolds. Live/dead assays, morphological analysis, CyQUANT analysis, and ion release measurements confirm that, despite some release of the upconverter crystals, the dissolution of the biophotonic materia and its dissolution by-products, are biocompatible. These findings highlight the potential of these bioresorbable biophotonic scaffolds for localized drug release in response to NIR light stimuli.Peer reviewe
Context-Sensitive Guidance, Navigation, and Control for Autonomous Vehicles in GNSS-Denied Underground Environments
No full textAutonomous vehicles operating in complex, GNSS-denied environments such as underground mines face challenges beyond standard navigation tasks. We present a context-sensitive Guidance, Navigation and Control (GNC) framework, first applied in an underground mining scenario, with the potential to generalize across othermission-critical domains.The system integrates multiple spatial reasoning layers, e.g., a high-level site layout map, administrator-defined maps of forbidden and preferred areas, a communication topology map indicating connectivity to fixed relay nodes, and a SLAM-based local map for real-time perception. These maps are generated using different information sources and are dynamically combined into context-sensitive cost maps based on the vehicle’s current objectives and system-level constraints.All processing is performed at the far edge, enabling real-time operation without reliance on external cloud infrastructure. This setup ensures resilience in communication-degraded environments, supporting fast, onboard decision-making. Moreover, as connectivity permits, the entire fleet is connected to a centralized map database, enabling consistent, shared situational awareness.A key component is a decision-making layer that governs when and how each map should be used based on available data’s uncertainty, reliability, and mission relevance. For instance, if SLAM-based local mapping becomes unreliable due to dust or featureless tunnel walls, the system may revert to a high-level site layout map combined with odometry and relay node signal strength to estimate position.Shared situational awareness enables vehicles to act not only on their own sensory inputs but also on the collective knowledge of the fleet. If a vehicle enters a low-connectivity zone, nearby vehicles with stronger communication links to the network can act as mobile relays, forwarding its data and updates to maintain mission coordination.This modular and adaptive approach to multi-map fusion for GNC enhances situational awareness and operational robustness, making it particularly suitable for mining, defense and security applications in subterranean or similarly constrained environments.Non peer reviewe