Browsing by Subject "virtsa"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-6 of 6
  • Lindfors, Pia (Helsingfors universitet, 2010)
    The most important part in bioanalysis is the sample cleanup process which is usually the most laborious and time consuming part of the analysis and very susceptible to errors. A functional bioanalysis has to be quick, easily automated, sensitive, selective and stable. It also needs to be suitable for high throughput analysis. Desorption atmospheric pressure photoionization (DAPPI) is a novel direct desorption/ionization technique for mass spectrometry that enables direct analysis of solids from surfaces or liquid samples from a suitable sample plate often without any sample preparation. The suitability of DAPPI-MS for biological samples was investigated by measuring the limits of detection for selected opioids and benzodiazepines and screening them from authentic urine samples. Limits of detection were measured for standard solutions and spiked urine. Opioids and benzodiazepines were analyzed from post mortem urine samples with an optimized DAPPI-MS method. Post mortem urine samples were analyzed with and without sample preparation. Sample preparation improved the sensitivity of the method remarkably. About 50 % of the analytes were detected without sample preparation and almost 100 % after sample cleanup. It is however difficult to estimate the suitability of DAPPI-MS as a screening method because not all analyte concentrations of the urine samples were known. Therefore we cannot be certain weither the results obtained without sample preparation are caused by the suppression of the urine matrix or if the concentrations of the analytes are below the limits of detection. The reliability of the method can further be improved by investigating the metabolites of the analytes and improving the system towards automation. On grounds of this research DAPPI-MS should be used cautiously as a screening method for urine samples without sample preparation and with only high enough analyte concentrations. DAPPI-MS shows promise as a screening method for opioids and benzodiazepines from urine when the sample cleanup is used before the analysis.
  • Simha, Prithvi; Karlsson, Caroline; Viskari, Eeva-Liisa; Malila, Riikka; Vinnerås, Björn (Frontiers Media S.A., 2020)
    Frontiers in Environmental Science 8, 11.9.2020
    Alkaline dehydration can treat human urine to produce a dry and nutrient-rich fertilizer. To evaluate the technology at pilot-scale, we built a prototype with capacity to treat 30 L urine d−1 and field tested it for the first time at a military training camp in Finland. We operated the system for 3 months and monitored the recovery of nutrients, end-product composition, physicochemical properties and energy consumption. Results revealed that the system received less urine than anticipated, but achieved high dehydration rates (30–40 L d−1m−2), recovered 30 ± 6% N, and yielded end-products with 1.4% N, 0.9% P, and 8.3% K. However, we demonstrated that the system had potential to recover nearly 70% N and produce fertilizers containing 13.2% N, 2.3% P, and 6.0% K, if it was operated at the design capacity. The energy demand for dehydrating urine was not optimized, but we suggested several ways of reducing it. We also discussed concerns surrounding non-essential heavy metals, salts, and micropollutants, and how they can be overcome to safely recycle urine. Lastly, we pointed out the research gaps that need to be addressed before the technology can be implemented at larger scale.
  • Takala, Anna (Helsingfors universitet, 2012)
    Neurosteroids are steroids which are active in the central nervous system. They have many biological and physiological functions in human body. Fluctuations of the neurosteroid concentrations are related to many diseases such as depression, schizophrenia and epilepsy. Neurosteroid levels are measured to understand their role in brain function and human behavior. The aim of the work was to develop a gas chromatographic-atmospheric pressure fotoionization-tandem mass spectrometric (GC-APPI-MS/MS) method for analyzing 19 neurosteroids and their metabolites in urine. Neurosteroids are excreted in urine mainly as conjugates, so they have to be hydrolyzed before analysis. Sample purification is done by liquid-liquid extraction and the analytes are subsequently derivatized to enhance their volatility. Because widely used β-glucuronidase/arylsulfatase-enzyme from Helix pomatia oxidases 3β-hydroxy-5-ene and 3β-hydroxy-5α-reduced steroids, we decided to use β-glucuronidase from Escherichia coli and acid hydrolysis instead of H. pomatia. The quantification of the total neurosteroid concentration in urine was challenging because β-glucuronidase enzyme from E. coli did not hydrolyze glucuronides completely and acid hydrolysis deconjugated also glucuronides in addition to sulfate conjugates. In addition the internal standard d4-allopregnanolone was noticed to be impure and degrade during acid hydrolysis. The limits of detection were reasonably low for the method (2 pg/ml-1 ng/ml). The retention times of the analyte peaks were very repeatable (RSD 0,06-0,11%) and the repeatability of the method was acceptable for all compounds (RSD < 27%). Urine samples from two males and two females were analyzed with the preliminary validated method. We could determine estimated concentrations for dehydroepiandrosterone, dihydrotestosterone, androstenedione, testosterone, estrone, β-estradiol, estriol, 5α-tetrahydrodeoxocorticosterone, cortisone, corticosterone and hydrocortisone. The developed method did not meet all the aims of this work. The method needs further validation and more exact investigation about the effect of the selected hydrolysis method on intact steroids. Also the internal standard should be changed to some other compound, preferably a non-deuterated one.
  • Viskari, Eeva-Liisa; Lehtoranta, Suvi; Malila, Riikka (Sanitation Project, Research Institute for Humanity and Nature, 2021)
    Sanitation Value Chain 5:1
  • Malila, Riikka; Viskari, Eeva-Liisa; Kallio, Johanna (Suomen ympäristökeskus, 2019)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 49/2019
    MORTTI -hankkeessa (Mobiili ravinteiden talteenotto kenttäolosuhteissa) selvitettiin ratkaisuja kenttäolosuhteissa syntyvien käymälätuotosten ravinteiden talteenottoon ja hyödyntämiseen. Virtsa ja uloste sisältävät paljon ravinteita ja niiden erottelu muista jätevesistä jo syntypaikalla mahdollistaa tehokkaan ravinteiden talteenoton ja hyötykäytön. Samalla säästetään käymäläjätevesien kalliissa kuljetuskustannuksissa jätevedenpuhdistamolle ja pienennetään kuljetuksista aiheutuvia päästöjä. Hankkeessa testattiin uudenlaisella virtsan käsittelytekniikalla varustettua kenttäkäymälää. Virtsan ja ulosteen käsittelymenetelmien kartoituksen tuloksena pilotoitavaksi virtsan käsittelymenetelmäksi valikoitui Ruotsin maataloustieteellisen yliopiston (SLU) kehittämä alkalinen haihdutusmenetelmä, jossa virtsa imeytettiin tuhka-kalkkiseokseen ja ylimääräinen neste haihdutettiin pois. Ulosteen käsittelyyn valittiin tavanomainen kompostointi. Hankkeen pilotointi toteutettiin Porin prikaatin (PORPR) harjoitusalueella Säkylässä. Kolmen kuukauden pilotointijakson aikana MORTTI -kenttäkäymälään rekisteröityi tuhatkunta käyttökertaa ja käymälässä käsiteltiin satoja litroja virtsaa. Virtsasta syntyi jauhemaista lopputuotetta, joka painoi alle kymmenesosan alkuperäiseen virtsaan verrattuna. Etenkin virtsan sisältämä typpi konsentroitui tehokkaasti lopputuotteeseen. Lopputuotteesta (tuhka-kalkkiseos, johon virtsa imeytettiin) analysoitiin yli 300 orgaanista haitta-ainetta, lääkeainetta ja hormonia, ja niistä löytyi seitsemän määritysrajan ylittävää pitoisuutta. Suurin yksittäinen löydös oli ibuprofeeni, jonka pitoisuus oli yhdessä näytteessä lähes 20 mg/kg ka. Kadmiumin pitoisuus sen sijaan oli jo pelkässä tuhkassa korkeampi, kuin mitä maa- ja puutarhataloudessa käytettäviin lannoitevalmisteisiin sallitaan. Jotta lopputuotetta voitaisiin käyttää lannoitevalmisteena maa- ja puutarhataloudessa, niin tuhka-kalkkiseoksessa käytettävä tuhka ei saisi ylittää lainsäädännön kadmium -raja-arvoa. Metsälannoituksessa raja-arvo on korkeampi, mutta virtsaa sisältävää tuhka-kalkkiseosta ei olisi mahdollista käyttää, koska orgaanisen aineksen käyttö metsälannoituksessa ei ole nykylainsäädännön mukaan sallittua. Säkylän käymäläpilotin lisäksi hankkeessa tutkittiin virtsan konsentrointia ultrasuodatus- ja käänteisosmoosilaitteistolla sekä ulosteen pyrolysointia laboratoriomittakaavassa. Kalvosuodatuksessa syntyi tilavuudeltaan noin kymmenesosaan konsentroitua virtsakonsentraattia, johon virtsan ravinteet, mutta myös suolat konsentroituivat. Pyrolyysikokeissa ulostejae saatiin onnistuneesti käsiteltyä biohiiltä muistuttavaksi jakeeksi. Sitran rahoittama hanke toteutettiin 1.9.2017 – 15.10.2019 Suomen ympäristökeskuksen (SYKE), Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK), Käymäläseura Huussi ry:n (KSH) ja Puolustushallinnon rakennuslaitoksen (PHRAKL) yhteistyönä. Hankkeessa oli tiiviisti mukana myös Puolustusvoimien logistiikkalaitos (PVLOGL) sekä SLU.
  • Koskela, Johanna (Helsingin yliopisto, 2020)
    Akuutti munuaisvaurio johtaa äkilliseen munuaisten toimintakyvyn heikkenemiseen, jolloin voidaan havaita häiriöitä mm. verenpaineen, happoemästasapainon, nestetasapainon ja elektrolyyttitasapainon säätelyssä. Kuolleisuus akuutissa munuaisvauriossa koirilla on n. 50% ja selvinneilläkin munuaisten toiminta on usein pysyvästi heikentynyt. Perinteisesti diagnoosi perustuu kreatiniinin seerumipitoisuuden nousuun ja muutoksiin virtsantuotannon määrässä. Munuaisten vajaatoiminnassa seerumin kreatiniinipitoisuus alkaa kuitenkin tyypillisesti nousta vasta, kun munuaisten toimintakapasiteetista on menetetty jo 75% ja aina kreatiniinipitoisuus ei munuaisvaurion yhteydessä nouse. Tarvitaankin uusia, herkempiä merkkiaineita akuutin munuaisvaurion tunnistamiseksi jo varhaisemmassa vaiheessa. Virtsan sedimentistä voidaan löytää munuaisvauriosta kertovia merkkejä, kuten lieriöitä ja epiteelisoluja, mutta silti virtsan sedimenttitutkimuksia akuutin munuaisvaurion alkuvaiheessa on tehty humaanipuolellakin vähän, koirilla ei tiettävästi lainkaan. Yliopistollisessa eläinsairaalassa toteutettiin vuonna 2018 tutkimus, jossa tutkittiin virtsanäytteitä koirilla, joilla oli riski kehittyä akuutti munuaisvaurio tulehduskipulääke- tai kyynmyrkkymyrkytyksen seurauksena. Hypoteesina oli, että virtsan sedimenttiin ilmaantuisi seurannan aikana munuaisvauriosta kertovia merkkejä. Tutkimuksen aineisto koostuu 12 kyynpuremakoirasta ja kolmesta tulehduskipulääkemyrkytyskoirasta sekä vertailuryhmästä, jossa oli mukana 11 perustervettä koiraa. Koirilta otettiin virtsanäyte sairaalaantulopäivänä, sitä seuraavana päivänä sekä 4 ja 12 viikkoa ensimmäisestä näytteestä. Virtsanäytteistä tutkittiin virtsan sedimenttitutkimus, liuskatesti, ominaispaino ja virtsan proteiini/kreatiniini -suhde, ja erityisenä mielenkiinnon kohteena olivat mahdollisesti ilmaantuvat sedimenttilöydökset. Sedimenttitutkimuksessa käytettiin eläinten virtsan sedimenttitutkimuksiin kehitettyä IDEXX SediVue Dx ® -laitetta, joka ottaa virtsan sedimentistä korkearesoluutioisia kuvia ja tulkitsee ne automaattisesti. Yhtäkään koirista ei lopetettu eikä yksikään koirista menehtynyt tutkimusaikana. Tutkimuksessa virtsan proteiini/kreatiniini -suhde oli myrkytyspotilailla ensimmäisissä virtsanäytteissä selvästi korkeampi kuin terveillä verrokeilla, mutta laski normaaliksi seurannan aikana. Myös virtsan ominaispaino oli myrkytyspotilailla matalampi ja pH korkeampi ensimmäisinä päivinä kuin terveillä verrokeilla. Kahdella myrkytyspotilaalla löydettiin normaalia enemmän epiteelisoluja. Usealla koiralla esiintyi virtsassa myös bilirubiinia ja punasoluja. Yksittäisissä näytteissä oli lisäksi bakteereita ja valkosoluja. Virtsanäytteissä ei havaittu lieriöitä. Koirista yhdelläkään ei voitu virtsanäytteen perusteella osoittaa syntyneen akuuttia munuaisvauriota. Tutkimuksen jälkeen vuonna 2019 julkaistuissa tutkimuksissa SediVue Dx ® -laitteen herkkyys tunnistaa epiteelisoluja ja lieriöitä on todettu heikoksi. On mahdollista, että lieriöitä tai epiteelisoluja on jäänyt tässä tutkimuksessa siten löytämättä. On myös mahdollista, ettei kyyn myrkky ole niin munuaistoksista, kuin on epäilty, ja etteivät kyynpurema- ja tulehduskipulääkemyrkytyksestä kärsineet koirat ehkä palvelleet tutkimuksen tarkoitusta löytää virtsan sedimentistä munuaisvaurioon viittaavia löydöksiä. Tarvitaankin vielä jatkotutkimuksia virtsan sedimenttitutkimuksen hyödystä akuutin munuaisvaurion diagnostiikan tukena.