47495 research outputs found
Sort by
Kuinka paljon minä liikun?: Itsearvioinnin tapaustutkimus esiopetusryhmässä
No full textTämän tapaustutkimuksen tarkoitus on selvittää, miten paljon esiopetusikäiset lapset arvioivat liikkuvansa opetuksen aikana, innostiko arviointi heitä liikkumaan ja onko lasten itsearviointi opettajien mielestä totuudenmukaista todelliseen aktiivisuuteen verrattuna. Lisäksi halutaan selvittää, mitkä asiat opettajien mielestä edistävät ja haastavat itsearvioinnin toteutusta esiopetuksessa.
Itsearviointitaitoja tulee harjoitella esiopetuksessa, mutta sille ei ole asetettu tarkkoja sääntöjä opetusta ohjaavissa asiakirjoissa. Itsearviointi määritellään reflektioksi omasta toiminnasta ja osaamisesta, jota verrataan annettuihin tavoitteisiin. Aiemmissa tutkimuksissa itsearvioimisen toteuttaminen koetaan usein haastavaksi ja kuormittavaksi. Liikuntataitojen tai liikunta-aktiivisuuden itsearvioinnista esiopetuksesta ei löydy paljoa tutkimustietoa, vaikka liikunnan tärkeästä roolista varhaislapsuudessa puhutaan paljon.
Aineisto kerättiin syksyllä 2020 yhden päiväkodin esiopetusryhmässä. Tutkimukseen osallistui 13 lasta ja ryhmän kaksi opettajaa. Lapset tekivät arkiviikon ajan itsearviointia, jossa he arvioivat omaa liikunta-aktiivisuuttaan päivittäin. Aineiston keruun menetelmänä käytettiin itsearviointilomaketta, jossa liikunnan määrää kuvasivat kolme tutkijan suunnittelemaa eläinhahmoa. Lisäksi tutkimuksessa haastateltiin ryhmän opettajia, jotka havainnoivat itsearviointia ryhmässä ja kertovat näkemyksistään itsearviointaitojen kehittämisestä esiopetuksessa.
Tulosten mukaan lapset arvioivat liikkuvansa esiopetuksen aikana aktiivisesti. Opettajien mielestä lapset arvioviat itseään pääosin totuudenmukaisesti. Opettajien haastatteluista löytyi kolme teemaa, jotka kuvasivat itsearviointia ryhmässä. Teemoiksi muodostuivat itsearviointi nykyhetkessä, itsearviointia edistävät tekijät sekä itsearvioinnin haasteet. Itsearviointia toteutettiin sekä lapsikohtaisesti, että koko ryhmän yhteisessä toiminnassa. Motivointi ja opettajan sensitiivisyys edistivät itsearviointia. Ajan löytäminen itsearvioinnille, sekä lasten erilaiset taidot ja kehitystasot, taas haastoivat opettajien mielestä itsearvioinnin toteuttamista
Yrityksen kannattavuus ja investoinnit aineettomaan pääomaan henkilöstön työuran kannalta
No full textLineaariset kongruenssiryhmät
No full textTämän tutkielman tarkoituksena on esitellä lineaaristen kongruenssiryhmien ratkaisumenetelmiä, kun muuttujien ja kongruenssien lukumäärät vaihtelevat. Kongruenssien modulien arvoilla on myös vaikutusta ratkaisutapaan. Tutkielma nojaa kirjallisuuteen ja päälähdeteoksena käytetään Rosenin kirjaa Elementary Number Theory and its Applications.
Tutkielma kuuluu pääasiassa matematiikassa lukuteorian osa-alueeseen. Keskeisiä tutkielman käsitteitä ovat muun muassa jaollisuus, kongruenssi ja suurin yhteinen tekijä. Lukijalta oletetaankin osaamista lukuteorian alkeista, vaikka joitakin tärkeimpiä perusasioita esitetään tutkielman alussa. Tutkielma kuuluu myös matematiikassa lineaarialgebran osa-alueeseen, koska kongruenssiryhmä muodostuu kongruenssiyhtälöistä, ja siksi lineaarisen yhtälöryhmän käsitteen ymmärtäminen on tärkeää. Lukijan oletetaan myös hallitsevan matriisilaskennan perusteet.
Tutkielmassa esitetään ensin yhden muuttujan ja kahden kongruenssin muodostaman lineaarisen kongruenssiryhmän ratkaisumenetelmä. Kongruenssien modulien ei tarvitse olla sama positiivinen kokonaisluku. Tulokseksi saadaan, että jos kongruenssiryhmä on ratkeava, niin ratkaisu on yksikäsitteinen modulo pyj(m, n), missä m ja n ovat kongruenssien modulit.
Toiseksi esitetään kahden muuttujan ja kahden kongruenssin muodostaman lineaarisen kongruenssiryhmän kaksi eri ratkaisumenetelmää. Tässä kongruenssiryhmässä kongruenssien modulien on oltava sama positiivinen kokonaisluku. Ensin esitetään yksinkertainen eliminointimenetelmä, jossa tarkoituksena on eliminoida toinen kongruenssiryhmän muuttujista. Ratkaistun muuttujan arvo sijoitetaan toiseen alkuperäiseen kongruenssiryhmän kongruenssiyhtälöön, jolloin saadaan myös toisen muuttujan arvo. Toisen ratkaisumenetelmän avulla saadaan selvitettyä sekä lineaarisen kongruenssiryhmän ratkeavuus että ratkai- sun muoto, jos se on olemassa. Jos ratkaisu on olemassa, se on yksikäsitteinen modulo m.
Viimeisessä luvussa esitellään, miten matriiseja voidaan esittää kongruenssimuodossa ja miten matriisimerkintöjä käyttäen voidaan ratkaista suuriakin lineaarisia kongruenssiryhmiä. Määritelmien ja lauseiden perusteella saadaan johdettua tulos, että kongruenssi X ≡ Aˆ(−1)B (mod m) antaa ratkaisumenetel- män ratkaista lineaarinen kongruenssiryhmä
Autismin kirjon ihmisten erityistarpeet verkkosivujen kehittämisessä
No full textVerkkosivustojen ja palveluiden saavutettavuus pyrkii luomaan tasavertaisuutta, jotta ne, joille käyttö ilman erityisjärjestelyjä tai -huomiota ei ole esteetöntä, voivat myös nauttia internetin tarjoamista mahdollisuuksista ja ajanvietteistä. Tässä tutkielmassa tarkastellaan autismin kirjon aiheuttamia saavutettavuusongelmia ja kysytään, miten näitä esteitä voidaan vähentää verkkosuunnittelun keinoin. Tutkielmassa käsitellään autismin kirjoa verkkosaavutettavuuden eri tasoilla: fyysinen saavutettavuus eli esteetön tiedonhaku ja laitteiden käyttö, älyllinen saavutettavuus eli tasavertainen informaation ymmärtäminen ja tehokas tiedonhaku, ja sosiaalinen saavutettavuus eli kyky välittää ja ymmärtää informaatiota.
Tutkielman tutkimusmenetelmä on kirjallisuuskatsaus. Saavutettavuusohjeita on poimittu viidestä päälähteestä vuosilta 2015–2019. Näitä ohjeita verrataan kahteen yleiseen suunnitteluheuristiikkaohjeistoon, joista toinen on vuodelta 1994 ja toinen on vuodelta 2012. Tarkoituksena on saada selville, miten paljon verkkosuunnittelijat joutuvat oppimaan uutta ja poikkeamaan näistä yleisistä käytettävyysohjeista, jotta sivustot olisivat saavutettavia autismin kirjon kohderyhmälle.
Lähteitä verratessa havaittiin, että yleiset suunnitteluheuristiikat kattavat vain osan saavutettavuuspuutteista, jonka takia on tarvetta tarkemmille saavutettavuusohjeille. Lisäksi tutkittiin heuristiikkojen puutteita muutamissa aihealueissa kuten sivustojen mukauttaminen ja navigaation johdonmukaisuus.
Viime aikoina on herännyt kiinnostusta autismiin ja muihin kognitiivisiin häiriöihin sekä verkkosaavutettavuuteen, joka vähentäisi autismin kirjon ihmisten kokemia saavutettavuusongelmia. Aikaisemmat autismin kirjon huomioonottavat saavutettavuusohjeet eivät perustuneet empiiriseen dataan, toisin kuin näkö- ja kuulovammoja huomioonottavat saavutettavuusohjeet, mutta useat tutkijaryhmät ovat alkaneet empiirisesti kehitellä autismin kirjon huomioonottavia verkkosaavutettavuusohjeita. Tutkielmassa on saavutettavuusohjeet koottu teemoittain taulukkoihin.
Kirjallisuuskatsauksen tuloksena havaittiin, että verkkokehittäjien ei tarvitse oppia uusia teknologioita tai ohjelmointikieliä saadakseen verkkosivunsa saavutettavaksi autisteille. Heiltä vaaditaan vain asenteen muuttamista ja perehtymistä uusiin saavutettavuusohjeisiin.
Tämän julkaisun alkuperäisyys on tarkastettu Turnitin OriginalityCheck –ohjelmall
Everyday physical activity in natural settings and subjective well-being : Direct connections and psychological mediators
No full textLuontoympäristöjen läheisyys voi vähentää stressiä ja kannustaa liikkumaan. Nämä tekijät puolestaan ovat yhteydessä pidempiaikaiseen hyvinvointiin. Ympäristöpsykologian tutkimuksessa luontoympäristöille ’altistumisen’ hyvinvointiyhteyksiä on selitetty niin sanotulla elpymisellä, jota on lähestytty kahdesta teoreettisesta viitekehyksestä. Toinen näistä painottaa tarkkaavuuden elpymistä ja toinen psykofyysistä stressin vähenemistä. Valtaosa erilaisille ympäristöille altistumista ja hyvinvointia käsittelevästä tutkimuksesta on keskittynyt (luonto)ympäristöjen saavutettavuuteen ja sellaisiin fyysisiin ominaisuuksiin, jotka tukevat elpymistä. Vähemmälle huomiolle on jäänyt yksilöiden psykologiset tekijät kuten motiivit, huomion suuntautuminen ja vuorovaikutus ympäristön kanssa. Lisäksi valtaosa tutkimuksesta, joka vertailee liikkumisen hyvinvointivaikutuksia rakennetuissa ja luontoympäristöissä, on kokeellisia. Vaikka niiden tulokset viittaavat siihen, että luontoympäristö tuo pienen lisäarvon liikunnan tunnettuihin hyvinvointivaikutuksiin, ei tiedetä pätevätkö samat tulokset jokapäiväisessä elämässä, jolloin sekä liikuntamuoto että sen harrastuspaikka on itse valittu.
Tämä väitöskirja osallistuu aiheen tutkimukseen tarkastelemalla jokapäiväisten luontokäyntien suhdetta mielialaan, elpymiseen ja hyvinvointiin, ja psykologisia tekijöitä jotka selittävät näitä suhteita. Osatutkimukset 1-3 ovat korrelatiivisia ja perustuvat suomalaisiin kyselyaineistoihin. Osatutkimus 4 tiivistää kahden kenttäkokeen tulokset, joissa osallistujat kävelivät joko metsässä tai kaupunkipuistossa. Kaikissa tutkimuksissa menetelminä käytetään rakenneyhtälömallinnusta, joissa samassa mallissa voidaan tarkastella useampia selittäviä tekijöitä, riippuvia muuttujia ja mediaattoreita (soveltuvin osin).
Ensimmäisessä osatutkimuksessa luontoympäristöissä liikkumisen useus selitti parempaa emotionaalista hyvinvointia sekä koettua terveyttä, vaikka useita tunnettuja hyvinvointia ja liikuntaa selittäviä tekijöitä oli vakioitu. Rakennetussa ulkoympäristöissä liikkumisen useus oli yhteydessä parempaan koettuun terveyteen muttei emotionaaliseen hyvinvointiin. Sisäliikunnalla ei vastaavia yhteyksiä ollut.
Toisessa osatutkimuksessa tarkasteltiin viimeisintä liikuntakertaa joko luonto-, sisä- tai rakennetussa ulkoympäristössä. Elpyminen oli keskimäärin hieman suurempaa luontoliikunnan jälkeen, mutta jotkin osa-alueet kuten kokemus itsevarmuudesta oli suurempaa sisäliikunnan jälkeen. Elpymiskokemukset eivät kuitenkaan selittäneet sitä, miksi luontoliikunnalla on yhteys pidempiaikaiseen emotionaaliseen hyvinvointiin.
Kolmas osatutkimus tarkasteli pelkästään luontokäyntejä. Motiivit ja huomion kohteet viimeisimmällä luontokäynnillä selittivät merkittävää osaa käynnin jälkeisestä elpymisestä ja hyvinvoinnista. Mitä suurempi tarve vähentää stressiä, sitä suurempaa oli koettu elpyminen ja hyvinvointi käynnin jälkeen, kun taas toive olla yksin oli yhteydessä matalampaan elpymiseen ja hyvinvointiin. Huomion kohdistus omiin tunteisiin/ajatuksiin, ympäristöön sekä toimintaan (muttei toisiin ihmisiin) olivat kaikki yhteydessä korkeampaan elpymiseen ja hyvinvointiin.
Neljännessä osatutkimuksessa havaittiin, että 4-6 kilometrin kävely luonnossa lisäsi elpymistä ja positiivista mielialaa yhtä lailla riippumatta siitä, tekivätkö osallistujat elpymis- tai muita psykologisia harjoitteita kävelyn aikana vai eivät. Sillä, millaisia harjoitteita teki, oli kuitenkin pieni yhteys tarkkaavuuden ylläpitoon.
Kokonaisuudessaan tulokset täydentävät ja tukevat kokeellisia tutkimustuloksia, joissa hyvin monenlaisten luontoaltistusten on löydetty parantavan mielialaa ja lisäävän elpymistä. Tuloksissa mielialan ja hyvinvoinnin kannalta näyttäytyivät tärkeinä myös psykologiset tekijät kuten motiivit, huomion kohdistus ja vuorovaikutus ympäristön kanssa, joita on tutkittu vähemmän. Tulokset ovat alustavia ja ne kannustavat selvittämään tarkemmin psykologisten tekijöiden yhteyttä elpymiskokemuksiin.Physical activity in natural environments may alleviate stress and enhance mood, both of which are closely connected to longer-term human well-being. From the psychological point of view, these so called ‘restorative effects’ of contact with natural outdoor environments have been explained by two theories emphasising either attention restoration or psycho-physiological stress reduction. Most of the research on visits to different types of environments and human well-being, however, has focused on accessibility and environmental qualities conducive to restoration. Less attention has been paid to psychological aspects such as motives, attentional focus, and engagement with the environment. Furthermore, most research comparing the beneficial effects of physical activity in natural and built environments has been conducted in experimental settings. The applicability of the results of such studies, claiming greater benefit from physical activity in natural outdoor settings than indoors or in built environment, has not been established in everyday life when the activity and its setting can be freely chosen.
This thesis contributes to these discussions by analysing associations between everyday visits to natural settings and mood, restoration, and subjective well-being outcomes, and their psychological mediators. Studies 1-3 are correlational and they are based on Finnish survey datasets, whereas Study 4 summarises two field experiments in a mixed/coniferous forest and an urban park. Analytical methods are different variations of structural equation modelling, comprising several explanatory variables, outcomes, and mediators (when applicable).
The results from Study 1 showed that more frequent physical activity in natural settings was connected to better emotional well-being and better general health, even when controlling for a number of known confounders. More frequent physical activity in built outdoor settings was, likewise, associated with better general health but not with emotional well-being. Physical activity indoors showed no connections to these outcomes.
Study 2, comparing single bouts of physical activity in natural, indoor, and built outdoor settings, found that restorativeness was rated slightly greater in natural settings, while indoor physical activity was associated with better evaluations of selfconfidence. However, recalled restoration did not explain the positive association between the weekly frequency of physical activity in natural settings and emotional well-being.
Regarding visits to natural settings in particular, in Study 3, recalled motives prior to and attentional focus during the most recent visit to nature explained substantial shares of post-visit restoration and emotional well-being. The motive to reduce stress was connected to greater and the motive to be alone was connected to lower postvisit restoration and emotional well-being. In terms of attentional focus during the visit, focusing on the environment and one’s own thoughts and activities, but not on other people, correlated with greater restoration and better emotional well-being.
In the two field experiments conducted for Study 4, walking 4–6 kilometres in natural settings resulted in greater restoration and more positive mood, regardless of whether participants conducted psychological tasks during the walk or not. However, there were some differences in changes in sustained attention but these were mostly between the different types of tasks during the walk.
Overall, these results complement and corroborate experimental studies showing enhancement of mood and restoration following various types of nature visits. They also highlight the important role of psychological aspects such as motivation, attentional focus, and engagement with the environment, which have received less attention in applied research. Future investigations in these topics are encouraged
In Vitro and in Vivo Osteogenesis and Vasculogenesis in Synthetic Bone Grafts
No full textLuukudos on heti veren jälkeen maailman käytetyin kudossiirre ja väestön ikääntyessä luusiirteiden tarpeen odotetaan nousevan nykyisestä. Mittavista panostuksista huolimatta biomateriaalikehityksessä ja -tutkimuksessa, potilaiden hoidossa synteettisiä luusiirteitä käytetään huomattavasti vähemmän kuin autologisia luusiirteitä. Uusien synteettisten luusiirteiden kehityksessä tarvitaan tehokkaita ja luotettavia soluviljelymenetelmiä arvioimaan materiaalien kykyä tukea luun ja verisuonien muodostumista. Aikuisen kantasolut, kuten rasvakudoksen ja luuytimen kantasolut, jotka pystyvät erilaistumaan sekä luusoluiksi, että verisuonten endoteelisoluiksi, ovat erinomainen työkalu tähän tarkoitukseen. Toimivia ja kustannustehokkaita menetelmiä luu- ja endoteelierilaistukseen täytyy kuitenkin vielä kehittää. Tämä väitöskirjassa tutkitaan strategioita aikuisen kantasolujen erilaistukseen 3-ulotteisessa ympäristössä, jotta uusien synteettisten luusiirteiden soveltuvuutta voidaan arvioida luotettavasti.
Kahta kliinisessä käytössä olevaa synteettistä luusiirremateriaalia (BoneCeramic kalsiumfosfaatti ja BioRestore bioaktiivinen lasi) verrattiin rasvakudoksen kantasoluviljelmissä. Samalla tutkittiin yleisesti käytettyjen kasvutekijöiden luun morfogeneettisten proteiinien (BMP)-2, BMP-7 ja verisuonen endoteelin kasvutekijän (VEGF) tehokkuutta rasvakudoksen kantasolujen luuerilaistuksessa. Koska kovien ja hauraiden keraamien istuttaminen siirrekohtaan leikkauksen aikana on vaikeaa ja ne sopivat huonosti kuormaakantaviin kohtiin, tutkimuksessa kehitettiin elastinen β-trikalsiumfosfaatti/poly(L-laktidi-ko-ε-kaprolaktoni) (βTCP/PLCL) komposiitti hyödyntäen ylikriittistä hiilidioksidi prosessointia. Näiden komposiittien kykyä tukea luun ja verisuonten muodostumista tutkittiin sekä rasvakudoksen kantasoluviljelmissä, että kanin reisiluun puutoksessa. Seuraavaksi kehitettiin 3D tulostuksen avulla polykaprolaktoni (PCL)/bioaktiivinen lasi-kupari – komposiitti, jonka soluyhteensopivuutta sekä kykyä tukea luun ja verisuonten muodostumista tutkittiin luuytimen kantasolujen viljelyssä sekä luuytimen kantasolujen ja napanuoran endoteelisolujen yhteisviljelyssä.
BoneCeramic kalsiumfosfaatti ja BioRestore bioaktiivinen lasi vaikuttivat eri tavalla rasvakudoksen kantasoluihin: kalsiumfosfaattirakeet lisäsivät luuerilaistumista, kun taas bioaktiivinen lasi stimuloi solujen jakautumista. Luuerilaistusliuos oli merkittävästi tehokkaampi luuerilaistaja verrattuna kasvutekijöihin rasvakudoksen kantasolujen erilaistuksessa. Rasvakudoksen kantasolut eivät herkistyneet kasvutekijöille myöskään silloin, kun kasvutekijät yhdistettiin luuerilaistuliuokseen.
Kehitetyt β-TCP/PLCL komposiitit tukivat rasvakudoksen kantasolujen elinkykyä, jakautumista ja luuerilaistumista. Rasvakudoksen kantasolut kykenivät erilaistumaan sekä luu- että endoteelisolujen suuntaan komposiiteilla, kun niitä viljeltiin endoteelierilaistusliuoksessa, mutta erilaistuminen jäi vaillinaiseksi. Luu- ja endoteelierilaistusliuosten sekoituksen näytettiin tukevan solujen luu- mutta ei endoteelierilaistumista. Kun komposiitti istutettiin kanin reisiluun puutokseen, luukudoksen todettiin kasvavan komposiitin pinnalla ja sen sisällä jo 4 viikkoa istutuksen jälkeen. Lisäksi se ei aiheuttanut tulehdusta tai saanut aikaan sidekudoksen tai kystien muodostusta.
Kasvavalla kuparipitoisuudella huomattiin olevan sytotoksinen vaikutus luuytimen kantasoluihin, kun soluja viljeltiin PCL/bioaktiivinen lasi-kupari komposiiteilla. PCL/bioaktiivinen lasi komposiitti tuki hyvin luuerilaistumista, kun taas kuparin lisääminen heikensi komposiitin luun muodostuskykyä. Molemmat komposiitit tukivat verisuonirakenteiden muodostumista luuytimen kantasolujen ja napanuoran endoteelisolujen yhteisviljelyssä; kuparilla ei huomattu olevan merkittävää vaikutusta verisuonittumiseen.
Yhteenvetona luuerilaistusliuos on tehokkaampi luuerilaistaja 3-ulotteisessa ympäristössä kuin yleisesti käytetyt kasvutekijät rasvakudoksen kantasoluille. Huokoinen β-TCP/PLCL komposiitti on lupaava synteettinen luusiirre, sillä se on kudosyhteensopiva, luunkasvua johtava ja sitä on helppo käyttää ja muokata leikkauksen aikana. Lisäksi komposiitti tukee rasvakudoksen kantasolujen endoteelierilaistumista, kun niitä viljellään endoteelierilaistusliuoksessa, mutta solujen erilaistus ei kehity kypsien endoteelisolujen tasolle 3 viikon erilaistuksen aikana. Tulostettu PCL/bioaktiivinen lasi komposiitti tukee luuerilaistumista sekä verisuonittumista, mutta kuparin lisääminen komposiittiin heikentää luuerilaistumista eikä paranna verisuonittumista. Tämä tutkimus osoittaa, että yhdistämällä luunkasvua johtavia keraameja synteettisiin polymeereihin voidaan luoda hyvin lupaavia, elastisia synteettisiä luusiirremateriaaleja verrattuna koviin keraameihin.Bone tissue is the second most common tissue transplant after blood transfusion and as people age, the need for bone transplants is expected to rise even more. Despite the great efforts in biomaterial research and development, autologous bone remains the benchmark among bone grafts whereas synthetic bone grafts are still less-used. Effective and reliable development of synthetic bone grafts require efficient cellular assessments in vitro including the evaluation of osteogenic as well as vasculogenic potential of the scaffolds. Adult stem cells, including human adipose stem cells (hASCs) and human bone marrow stem cells (hBMSCs), provide an excellent tool for this as they have been shown to differentiate to bone-forming cells and endothelial cells. However, efficient and cost-effective approaches to induce osteogenic and endothelial differentiation are still needed. This thesis focuses on the study and development of in vitro differentiation strategies for hASCs and hBMSCs in 3-dimensional (3D) culture in order to study and verify the feasibility of novel bone substitute materials.
Firstly, two clinically used synthetic bone graft scaffolds, BoneCeramic composed of biphasic calcium phosphate and BioRestore composed of bioactive glass (BaG), were compared in hASC culture and, the effectiveness of commonly used growth factors bone morphogenetic protein (BMP)-2, BMP-7 and vascular endothelial growth factor (VEGF) on hASC osteogenesis were compared to OM. As ceramics are hard and brittle making them difficult to implant and undesirable to load-bearing sites, an elastic β-tricalciumphosphate/poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) (βTCP/PLCL) composite was developed using supercritical CO2 (scCO2) foaming. The capacity of the composites to support hASC osteogenesis and vasculogenesis were studied in vitro in hASC culture and in vivo in rabbit femur defect. Finally, 3D printed polycaprolactone (PCL)/copper-doped BaG composites were developed and their osteogenic and vasculogenic potential was studied in vitro in hBMSC culture and in a co-culture of hBMSCs and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs).
The two biomaterial scaffolds BoneCeramic and BioRestore demonstrated differential effects on hASCs: BoneCeramic induced ALP activity and collagen production of hASCs, while BioRestore stimulated hASC proliferation. In comparison to the growth factors, OM was more effective in the osteogenic differentiation of hASCs in vitro in BoneCeramic and BioRestore. On the other hand, combining the growth factors with OM did not sensitize hASCs to the growth factors.
The β-TCP/PLCL composites supported the viability, proliferation and osteogenic differentiation of hASCs reliably in vitro. When studying the osteogenic and endothelial differentiation of hASCs in β-TCP/PLCL composites, hASCs differentiated towards both lineages when cultured in endothelial medium (EM) although the differentiation was left in a premature state. Culture in a cocktail medium of OM and EM supported osteogenic but not endothelial differentiation of hASCs. The in vivo study confirmed biocompatibility as well as osteoconductivity of the composite as no inflammation, fibrous tissue or cyst formation was detected and, native bone tissue was able to grow on and in the β-TCP/PLCL composite already at 4 weeks.
In the evaluation of 3D printed PCL/BaG-Cu composites, copper was observed to have a dose-dependent cytotoxic effect on hBMSCs in vitro. The PCL/BaG composite induced hBMSC osteogenesis while the addition of copper in BaG had an inhibiting effect on the osteogenic differentiation of hBMSCs. In co-culture of hBMSCs and HUVECs, both PCL/BaG and PCL/BaG-Cu scaffolds supported tubule formation, but the added copper did not boost the vasculogenic effect of the composite.
In conclusion, OM was shown to be a cost-effective osteogenic stimulant in 3D culture as compared to exogenously added growth factors. The feasibility of the scCO2 foamed β-TCP/PLCL composite as potential a bone graft for clinical use was evidenced in vitro and in vivo. The 3D printed PCL/BaG composite showed promise in supporting osteogenesis in vitro whereas the addition of copper hindered the osteogenic effect of the composite. Both PCL/BaG and PCL/BaG-Cu composites supported tubule formation in hBMSC+HUVEC co-culture but the copper did not induce the vasculogenic effect of the composite. To conclude, the elastic and bioactive synthetic polymer -based composites consisting osteoconductive ceramics are highly promising alternatives for synthetic bone grafts when compared to hard ceramics
