| 1. |
- Fornara, Andrea, et al.
(author)
-
Tailored Magnetic Nanoparticles for Direct and Sensitive Detection of Biomolecules in Biological Samples
- 2008
-
In: Nano letters (Print). - : American Chemical Society (ACS). - 1530-6984 .- 1530-6992. ; 8:10, s. 3423-3428
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- We developed nanoparticles with tailored magnetic properties for sensitive detection of biomolecules directly in biological samples in a single step. Thermally blocked nanoparticles obtained by thermal hydrolysis are mixed with sample solutions and the variation of the magnetic relaxation due to surface binding is used to detect the presence of biomolecules. The binding events significantly increase the hydrodynamic volume of nanoparticles, thus changing their Brownian relaxation frequency which is measured by a specifically developed AC-susceptometer.The system was tested for the presence of Brucella antibodies in serum samples from infected cows and the surface of the nanoparticles was functionalized with lipopolysaccarides (LPS) from Brucella abortus. The hydrodynamic volume of functionalized particles increased by 25-35% as a result of the binding of the antibodies, as measured by changes in the susceptibility in an alternating magnetic field. The method has shown high sensitivity, with detection limit of 7 nmol·L-1 in serum without any pre-treatment of the biological samples.The detection method is very sensitive, cost-efficient and versatile, giving a direct indication if the animal is infected or not, making it suitable for point-of care applications. The functionalization of tailored magnetic nanoparticles can be modified to suit numerous homogenous assays for a wide range of applications.
|
|
| 2. |
- Antonsson, Stefan, et al.
(author)
-
Biomimetic synthesis of suberin for new biomaterials
- 2005
-
In: Appita Annual Conference. ; , s. 561-564
-
Conference paper (peer-reviewed)abstract
- Suberin is the biopolymer giving cork (oak bark) its hydrophobic and resistant characteristics. It acts as a diffusion barrier in bark and roots of plants. Similarly to lignin, it is a phenolic polymer with good affinity to cellulose and other wood polysaccharides, but it also contains polyaliphatic and strongly hydrophobic elements. In order to produce a lignin derivative similar to suberin, a desired lignin starting material should be of low molecular weight and have a high content of hydroxylic phenolic groups. By means of cross flow nanofiltration of softwood kraft pulping black liquor and pH-precipitation with diluted sulphuric acid, such a lignin has been obtained. Due to the fact that too much organics entering the recovery boiler frequently is the bottleneck for pulp production increases, a removal of part of the lignin can be economically very favourable. By using this lignin together with linola oil, a linseed oil with a large amount of unsaturated structures, an attempt was made to create a new hydrophobic lignin derivative similar tosuberin. The product was analysed with FT-IR, Fourier Transformed Infra Red Spectroscopy and GPC, Gel Permeation Chromatography. The suberin like material obtained from this lignin could be polymerised on thermo mechanical pulp fibres by means of Mn(III)-driven phenolic coupling. The ability of the suberin monomers to act as a hydrophobic paper coating was evaluated with contact angle measurements and the results indicate that this lignin derivative was potentially of interest due to its capability to interact well with wood fibres and make paper hydrophobic.
|
|
| 3. |
- Antonsson, Stefan, et al.
(author)
-
Low Mw-lignin fractions together with vegetable oils as available oligomers for novel paper-coating applications as hydrophobic barrier
- 2008
-
In: Industrial crops and products (Print). - : Elsevier BV. - 0926-6690 .- 1872-633X. ; 27:1, s. 98-103
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Lignin residues are available in large amounts as kraft lignin from chemical pulping processes. This lignin is mainly incinerated in recovery boilers. The recovery boilers are often the bottle-necks in the overall pulping process when pulp production increases are desired. Through cross-flow nano-filtration of the black liquor from kraft pulping, a low-molecular weight lignin fraction can be removed thus decreasing the organic load on the recovery boilers. The low-molecular weight lignin fraction furthermore exhibit different characteristics compared to other commercial kraft lignins and represents a new raw material source in novel applications. The low-molecular weight lignin was used together with a vegetable oil to produce a new hydrophobic lignin derivative similar to suberin. The lignin and the lignin derivative was analysed with FT-IR, UV-vis and SEC. The ability of the product to make paper surfaces hydrophobic was also evaluated. The results demonstrate the possibility to make a suberin-like lignin derivative that is potentially of interest in paper-coating applications due to its capability to interact well with wood fibres and make paper hydrophobic.
|
|
| 4. |
- Antonsson, Stefan, 1979-
(author)
-
Strategies for improving kraftliner pulp properties
- 2008
-
Doctoral thesis (other academic/artistic)abstract
- A large part of the world paper manufacturing consists of production of corrugated board components, kraftliner and fluting, that are used in many different types of corrugated boxes. Because these boxes are stored and transported, they are often subjected to changes in relative humidity. These changes together with mechanical loads will increase the deformation of the boxes compared to the case where the same loads are applied in a static environment. This enlarged creep due to the changes in relative humidity is called mechano-sorptive or accelerated creep. Mechano-sorptive creep forces producers to use high safety factors when designing boxes, and therefore, this is one of the key properties of kraftliner boards. Different strategies to decrease mechano-sorptive creep, and to simultaneously gain more knowledge about the causes for this phenomenon in paper, are the aim of this work. Derivatised and underivatised black liquor lignins, a by-product produced in pulp mills in large quantities, have been used together with biomimetic methods, to modify the properties of kraftliner pulp. Furthermore, the properties of kraftliner pulp have been compared to other pulps in order to evaluate the influence of fibre morphological factors, such as fibre width and shape factor, on the mechano-sorptive creep. In addition the influence of the chemical composition of the kraftliner pulp has been evaluated both by means of treating a kraftliner pulp with chlorite and xylanase and by producing pulps with different chemical composition. By using lignin and biomimetic methods, to create radical coupling reactions, it has been shown that it is possible to increase the wet strength of kraftliner pulp sheets. This method of treating the pulp showed, however, no significant effects on the mechano-sorptive creep. The addition of an apolar suberin-like lignin derivative, which has been shown to be possible to produce from natural resources, did show a positive effect on mechano-sorptive creep properties, but at the expense of stiffness properties in constant climate. Different pulps were compared with a kraftliner pulp and it was observed that the ratio between tensile stiffness and hygroexpansion can be used to estimate the mechano-sorptive creep properties. The hardwood kraft pulps investigated had lower hygroexpansion, probably due to more slender and straighter fibres, and higher tensile stiffness, probably due to lower lignin content. As the lignin content was varied by different methods in kraft pulps, it was observed that increased lignin content gives an increased hygroexpansion and decreased tensile stiffness as well as an increased mechano-sorptive creep. There were also indications of increased mechano-sorptive creep due to higher xylan content.
|
|
| 5. |
- Antonsson, Stefan, 1979-
(author)
-
The Use of Lignin Derivatives to Improve Selected Paper Properties
- 2007
-
Licentiate thesis (other academic/artistic)abstract
- Ved består huvudsakligen av tre typer av polymerer, cellulosa, hemicellulosa och lignin. Lignin bildas i naturen genom enzymatiskt initierad oxidativ koppling av tre olika typer av fenylpropan-enheter. Dessa bygger genom olika kol-kol- och kol-syre-bindningar upp en amorf tredimensionell polymer. När kemisk massa tillverkas bryts lignin ner och löses ut i kokluten. Luten innehåller de förbrukade kokkemikalierna och bränns generellt i en sodapanna för att regenerera kemikalierna och producera ånga. Sodapannan är emellertid dyr. Därför har den blivit produktionsbegränsande på många massabruk. Att avlägsna en del av ligninet från avluten vore därför önskvärt och att finna ekonomiskt intressanta produkter baserade på lignin från svartlut är därför ett viktigt forskningsområde . Ett lämpligt område för ligninprodukter vore som tillsatts i oblekt massa. Oblekt massa används till stor del för tillverkning av kraftliner, topp- och bottenskikten på wellpapp. När lådor av wellpapp lagras i containrar som färdas över haven, förändras den relativa luftfuktigheten. Detta gör att lådorna kollapsar lättare än om de skulle ha lagrats vid konstant luftfuktighet, även en hög sådan. Detta är på grund av det så kallade mekanosorptiva- eller accelererade krypfenomenet. Genom tillsatts av våtstyrkemedel till kraftliner eller behandla den med hydrofoba ämnen, finns indikatoner på att mekanosorptiva effekten skulle kunna minska. För att försöka minska den effekten har ett lågmolekylärt kraftlignin, som utvunnits med hjälp av tvärsflödesfiltrering av svartlut och svavelsyrafällning, använts. Genom derivatisering av detta lignin med linolja erhölls ett hydrofobt ligninderivat som uppvisar strukturella likheter med biopolymeren suberin. När detta suberinlika ligninderivat tillsätts till massa verkar det mekanosorptiva krypet minska. När lågmolekylärt lignin används tillsammans med ligninradikalinitiatorerna lackas eller mangan(III) i kraftlinermassa erhålls dessutom en våtstyrka på ca 5% av torrstyrkan. Efter aminering av detta lignin gav en tillsatts till kraftlinermassan en våtstyrka på upp till 10% av torrstyrkan. Det finns indikationer på att det mekanosorptiva krypet samtidigt minskar när dessa behandlingar görs som ger upphov till ökad våtstyrka.
|
|
| 6. |
|
|
| 7. |
- Brandt, Nils, et al.
(author)
-
Referensscenario för utsläpp av växthusgaser i Stockholms stad fram till 2015
- 2007
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Uppföljningen av Stockholms stads handlingsprogram visade att Stockholms stads utsläpp av växthusgaser sjönk mellan 2000-2005 så att man nådde sitt mål att gå från 4,5 ton CO2-ekv.per capita år 2000 till 4,0 ton CO2-ekv. år 2005. Stockholms stads arbete för att ytterliggare minska växthusgasutsläppen fortsätter i och med det uppdrag Miljöförvaltningen fick av Miljö- och fastighetsborgarrådet Ulla Hamilton om att undersöka hur utsläppen av växthusgaser kan sjunka till 3,5 ton CO2-ekv. respektive 3,0 ton CO2-ekv. per capita år 2015. Denna rapport är ett underlag till Miljöförvaltningens arbete och utlåtande i frågan. Rapporten presenterar ett business-as-usual-scenario över växthusgasutsläppen inom Stockholms stads kommungräns fram till 2015. Utsläpp från uppvärmningssektorn, elanvändningen och transportsektorn redovisas i scenariot. Scenariot omfattar inte utsläpp av stockholmarnas resande utanför kommungränsen t ex flygresor från Arlanda och Skavsta, ej heller omfattar scenariot utsläpp på grund av stockholmarnas konsumtion av varor och tjänster. Utsläppen av växthusgaser i denna rapport omfattar utsläpp av växthusgaserna koldioxid, metan och kvävedioxid samt så har utsläppen ett livscykelperspektiv. Referensscenariot visar att utsläppen av växthusgaser sjunker med ca 500 kton CO2-ekv. frånca 3 070 kton CO2-ekv. år 2005 till ca 2 580 kton CO2-ekv. år 2015. Det är en minskning om ca 16 %. Scenariot innefattar effekter ifrån återinförandet av trängselskatten samt FortumVärmes två nya kraftvärmeverk i Värtan och Brista. Exkluderas dessa effekter blir utsläppenår ca 340 kton högre år 2015 (dvs. totalt ca 2 900 ton CO2-ekv.). Uppvärmningssektorn minskar sina utsläpp av växthusgaser med ca 360 kton CO2-ekv. mellan 2005-2015 i scenariot. Med denna minskning sjunker uppvärmningssektorn sin andel av totala utsläppen från 45 % till 39 %. Utsläpp av växthusgaser från elanvändningen sjunker med ca 50 kton mellan 2005-2015. Trots att utsläppen minskar från elanvändningen ökar dess andel av totala växthusgasutsläppen i staden från 31 % till 34 %. Transportsektorn minskar sina utsläpp med ca 90 kton CO2-ekv. mellan 2005-2015 men ökar ändå sin andel av de totalautsläppen från 24 % till 26 % under samma tidsperiod. Med denna minskning av växthusgasutsläpp samt med en ökade befolkning under perioden 2005-2015 med ca 60 000 minskar utsläppen per capita från ca 4,0 ton CO2-ekv. år 2005 till ca 3,1 ton CO2-ekv. år 2015. För att nå Stockholms stads målnivå om 3,0 ton CO2-ekv. percapita behöver utsläppen totalt sett minska med ytterliggare 85 kton CO2-ekv. år 2015. Energianvändningen för uppvärmning och el ökar med ca 880 GWh mellan 2005-2015 (+ 6%) och vägtrafikarbetet i staden ökar med ca 336 miljoner fordonskilometer mellan 2005-2015 (+ 11 %).Två stora faktorer påverkar hur utsläppen av växthusgaser utvecklas fram till 2015; den nordiska elmixens bränslesammansättning och fjärrvärmens bränslesammansättning. Referensscenariot visar att av den totala minskningen av utsläppen mellan 2005-2015 om ca 500 kton beror ca 73 % (ca 360 kton) på Fortums nya kraftvärmeverk och konvertering till fjärrvärme. Tillsammans påverkar nordiska mixen och fjärrvärmen ca 60 % av de totalautsläppen år 2015. Känslighetsanalysen visar att en förändring av mixarna påverkar utsläppenså att utsläppen per capita år 2015 ökar till 3,4 ton CO2-ekv. jämfört med referensscenariot år 2015. Den stora minskningen av utsläppen sker inom uppvärmningssektorn vilket beror på stora tekniska investeringar i energisystemet men visar också på att nästa steg i utvecklingen för att minska utsläppen av växthusgaser inte kommer vara lika enkel inom områdena transport och elanvändning.
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Bylesjö, Max, et al.
(author)
-
Integrated analysis of transcript, protein and metabolite data to study lignin biosynthesis in hybrid aspen
- 2009
-
In: Journal of Proteome Research. - : American Chemical Society (ACS). - 1535-3893 .- 1535-3907. ; 8:1, s. 199-210
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Tree biotechnology will soon reach a mature state where it will influence the overall supply of fiber, energy and wood products. We are now ready to make the transition from identifying candidate genes, controlling important biological processes, to discovering the detailed molecular function of these genes on a broader, more holistic, systems biology level. In this paper, a strategy is outlined for informative data generation and integrated modeling of systematic changes in transcript, protein and metabolite profiles measured from hybrid aspen samples. The aim is to study characteristics of common changes in relation to genotype-specific perturbations affecting the lignin biosynthesis and growth. We show that a considerable part of the systematic effects in the system can be tracked across all platforms and that the approach has a high potential value in functional characterization of candidate genes.
|
|
| 10. |
- Ericsson, Stefan, et al.
(author)
-
Towards automatic detection of local bearing defects in rotating machines
- 2005
-
In: Mechanical systems and signal processing. - : Elsevier BV. - 0888-3270 .- 1096-1216. ; 19:3, s. 509-535
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- In this paper we derive and compare several different vibration analysis techniques for automatic detection of local defects in bearings. Based on a signal model and a discussion on to what extent a good bearing monitoring method should trust it, we present several analysis tools for bearing condition monitoring and conclude that wavelets are especially well suited for this task. Then we describe a large-scale evaluation of several different automatic bearing monitoring methods using 103 laboratory and industrial environment test signals for which the true condition of the bearing is known from visual inspection. We describe the four best performing methods in detail (two wavelet-based, and two based on envelope and periodisation techniques). In our basic implementation, without using historical data or adapting the methods to (roughly) known machine or signal parameters, the four best methods had 9-13% error rate and are all good candidates for further fine-tuning and optimisation. Especially for the wavelet-based methods, there are several potentially performance improving additions, which we finally summarise into a guiding list of suggestion.
|
|
