Damm inomhus innehåller många olika kemikalier som kommer från produkter som vi har i våra hem. Vissa av dessa kemikalier kan binda till protein som transporterar sköldkörtelhormon i kroppen, och som konsekvens kommer mindre hormon transporteras till sina mål.
I en ny studie har forskarna velat undersöka i vilken utsträckning som bindningen av sköldkörtelhormonet till proteinet störs av kemikalier i damm. Sköldkörtelhormoner är bland annat viktigt för normal tillväxt och utveckling av hjärnan under de tidiga levnadsåren. En störning i hormonnivåer kan påverka hälsan under hela livet, men är särskilt problematiskt för små barn då de utvecklas.
Hormonstörande kemikalier i hushållsdamm
– I den här studien har vi kunnat visa att 25 hormonstörande kemikalier som man hittar i vanligt hushållsdamm skulle kunna påverka en normal sköldkörtelfunktion vid de halter som finns hos människor, både hos vuxna och hos barn, säger Jana Weiss, forskare vid Institutionen för miljövetenskap, Stockholms universitet, som har gjort studien tillsammans med forskare vid Vrije Universiteit Amsterdam och Brunel universitet i London.
– Det sista vi gjorde där var att extrapolera våra resultat till människa, alltså ta reda på vad det innebär för små barn att få i sig dessa ämnen via dammet.
Undersökningen gjordes i labbet
Den nya studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Environmental Health Perspectives. Baserat på resultaten från MiSSE-projektet skapades kemikalieblandningar som återspeglade sammansättningen och nivåerna som är vanliga i blod från gravida kvinnor och spädbarn.
Individuella kemikalier och blandningarna undersöktes i labbet för att se hur väl de binder till transportproteinet för sköldkörtelhormonerna. Vissa av de testade kemikalierna kunde till och med binda starkare till proteinet än vad sköldkörtelhormonerna själva gör, vilket påverkar tillgängligheten av sköldkörtelhormonerna i blodet.
– Vi kunde se att om man testar alla kemikalier i en blandning så såg vi en effekt på proteinet, trots att de enskilda kemikalierna i blandningen var i en koncentration under deras effektnivå. Detta visar på vikten av att ta med alla kemikalier som vi är exponerade för när vi utvärderar risken för exponeringen. Om man endast tittar på enskilda kemikalier så underskattar vi deras effekt på organismen.
Testerna på labbet är en förenklad modell av det som händer i blodet, så för att komma så nära en verklig situation som möjligt så togs även en sammansättning av andra bindningsproteiner i blod med i beräkningarna. Resultaten visade att små barn som exponeras för kemikalier i damm kan ha mellan 1,5 procent, och upp till 4,9 procent mindre sköldkörtelhormon transporterat via proteinet. För vuxna kan sköldkörtelhormonets bindning hämmas mellan 1,3 procent till 6,2 procent. Konsekvenserna av detta behöver undersökas vidare.
Viktigt riskbedöma fler än en kemikalie i taget
I studien skriver forskarna att sänkta nivåer kan öka risken för att utveckla sköldkörtelstörningar, särskilt hos personer som redan har relativt låga nivåer av sköldkörtelhormon. Det kan vara särskilt oroande för gravida kvinnor, eftersom fostret är helt beroende av moderns sköldkörtelhormoner under graviditetens första månader, och en brist under graviditeten kan leda till minskade kognitiva funktioner hos barnet efter födseln.
– Resultaten visar på att vi inte kan fortsätta med att riskbedöma en kemikalie i taget. Vi har alla en cocktail av hormonstörande kemikalier i vårt blod och vi behöver få klarhet i vad det betyder för kommande generationer, säger Jana Weiss.
– Vår genomgång visar att coronaviruset har minst lika stor överförbarhet som SARS-viruset. Det säger en del om situationens allvar, säger Joacim Rocklöv, professor i hållbar hälsa vid Umeå universitet och en av studiens författare.
Världshälsoorganisationen WHO uppskattar att coronaviruset har en överförbarhet, uttryckt som så kallat reproduktionsnummer, i spannet 1,4 – 2,5. Reproduktionsnumret är ett mått på hur många personer en smittad person för viruset vidare till i en tidigare helt frisk befolkning. Ju högre tal, desto mer överförbart virus och desto större risk för snabb spridning. Vid reproduktionsnummer under 1,0 är det troligt att epidemin dör ut av sig själv.
Hög överförbarheten
Forskare vid Umeå universitet, i Heidelberg och i Zhangzhou i Kina, har gjort en genomgång av ett antal vetenskapliga studier av coronaviruset, SARS-CoV-2. Totalt fann forskarna tolv studier av tillräcklig kvalitet. Studierna består av uppskattningar av spridningstakten utifrån de utbrott som observerats i befolkningen i Kina och baseras på statistiska och matematiska metoder.
De tidigaste studierna indikerade en relativt låg överförbarhet av viruset. Därefter steg överförbarheten mycket kraftigt, för att i de senaste studierna stabiliseras i spannet 2 – 3. Genomsnittsvärdet i studierna blev 3,28 och medianvärdet 2,79. Alltså klart högre än WHO:s skattning på 1,4 – 2,5.
– Ser man till hur corona-epidemin faktiskt utvecklas, tycks verkligheten stämma väl eller till och med överträffa den högre tillväxttakten i våra beräkningar. Trots alla åtgärder som sätts in, har coronaviruset redan spridits betydligt mer än SARS gjorde, säger Joacim Rocklöv.
Joacim Rocklöv. Professor vid Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, Umeå universitet, joacim.rocklov@umu.se
− Kunskapen om hur människor omsätter riskkommunikation i praktisk handling är begränsad. Målet är att den här studien ska bidra till att utveckla en mer effektiv riskkommunikation som når ut till alla. Det är inte bara en demokratifråga, det kan i svåra situationer bli en fråga överlevnad, säger Minna Lundgren, forskare vid Risk och krisforskningscentrum, RCR, och huvudansvarig för experimentet.
De händelser och scenarior som används är sådana som sannolikt kan inträffa. Det kan handla om långvarigt strömavbrott, förorenat vatten eller informationsstörning.
− Vi vill veta hur människor använder kunskap från till exempel informationskampanjer eller egna tidigare erfarenheter och hur man omsätter dessa till handling både innan och under en kris. Vi har därför byggt upp en bostad i RCR Lab där vi kan simulera olika kriser, säger Minna Lundgren.
Söker deltagare till experimentet
Forskningslabbet, RCR Lab, på Mittuniversitetet är ett av få i världen i sitt slag. Det är utrustat med visualisering i 360 grader i form av sömlös projicering på de vita väggarna, ett surroundsystem där ljudet kan komma från vilket håll som helst, vibrationer med hjälp av lågfrekventa ljud, miljöljus och effektljus, som blixtar och eldsken, rök för att simulera bränder, dofter för att förstärka upplevelsen, värmeaggregat för att förstärka brandscenarier och olika typer av rekvisita.
Delvis virtuell lägenhet i RCR Lab. Bild: Hanna Liljendahl, Mittuniversitetet.
− När man gör intervjuer efter en kris minns man i regel inte allt som inträffat och allt man gjort under en kris och det problemet vill vi komma runt på det här sättet, säger Minna Lundgren.
Till experimenten söks personer i alla åldrar från 18 och uppåt som har svenska som modersmål eller andraspråk. Man deltar tillsammans med sin partner, granne eller någon annan närstående vuxen. Experimentet tar ca 1–1,5 timmar och allt deltagande är frivilligt. Det krävs inga särskilda förkunskaper för att delta.
Är du intresserad och vill veta mer?
Minna Lundgren, huvudansvarig forskare, Risk- och krisforskningscentrum, RCR, på Mittuniversitetet, minna.lundgren@miun.se
Eta Carinae är namnet på två stjärnor som omsluts av ett stort och ljusstarkt gasmoln, en nebulosa. Denna gas har kastats ut vid tidigare explosioner. Med ett tidsmellanrum på fem och ett halvt år kommer de två massiva stjärnorna i Eta Carinae så pass nära varandra som avståndet mellan jorden och solen.
En av de största stjärnorna
Nästa gång det sker är den 17 februari. När stjärnornas vindar kolliderar ändras det utskickade ljuset radikalt, så att forskarna kan ta reda på mer om de ingående stjärnornas egenskaper.
– Varje gång stjärnorna kommer så nära varandra skickar de ut ytterligare skal av gas. Stjärnornas dåvarande yttersta skal, som skickades ut för 170 år sedan, är det som vi nu ser som nebulosan, säger Henrik Hartman, fysiker och forskare vid Malmö universitet.
Av alla hundra miljarder stjärnor i Vintergatan är det bara en handfull som är av samma storlek som Eta Carinae i detta stadium. Den ligger 7500 ljusår från jorden i en annan del av galaxen, lyser en miljon gånger starkare än solen och sänder ut lika mycket ljus på sex sekunder som vår sol strålar på ett helt år. De både stjärnorna tros vara över 100 respektive 30 gånger större än solen.
Ljuset visar vad gasen består av
Inför den 17 februari följer Henrik Hartman och de andra forskarna i nätverket utvecklingen via nära dagliga observationer från teleskop runt om i världen, placerade i Sydamerikas öken, rymdteleskopet Hubble och på rymdstationen ISS. Henrik Hartman intresserar sig särskilt för det ljusspektrum som stjärnorna skickar ut och hur det växelverkar med atomerna närmast stjärnan.
– Med hjälp av ljuset kan vi få reda på vad gasen närmast stjärnorna består av. Vi är intresserade av själva processen när ljuset interagerar med atomerna, och också av den kemiska sammansättningen i de skal som skickas ut vid explosionen. Ljuset berättar vilka ämnen som bildas i de tyngsta stjärnorna och i vilken mängd. Det bidrar till kunskapen om universums kemiska utveckling, säger Henrik Hartman.
Våldsam explosion 1840
Variationen i ljuset gör stjärnan till ett unikt laboratorium, där Malmöforskarna studerar atomer under förhållanden vi inte kan återskapa på jorden. Forskarna vill också studera hur stjärnor fungerar i slutstadiet. Man vet att stora stjärnor med kosmiska mått mätt inte lever så länge (några miljoner år), medan solen redan är drygt fyra miljarder år, och Eta Carinae befinner sig i slutfasen, förklarar Henrik Hartman.
Det går inte att säga hur stor explosionen 2020 blir. Vid den senaste 1840 lyste hela stjärnan upp vid en våldsam explosion som skickade ut de nu synliga gasbubblorna med den otroliga hastigheten av 500 km i sekunden. En supernova, eller en ännu större hypernova, är slutstadiet för stjärnan.
Vi vet inte hur stort utbrottet blir den här gången, men någon gång avslutas en stjärnas liv och den kollapsar. Eftersom tidsskalan är lång vet vi inte när Eta Carinae slutligen exploderar, men det är snart. I Vintergatan sker en supernova ungefär vart hundrade år, så det skulle förstås vara jättespännande att få uppleva, säger Henrik Hartman.
Familial hypercholesterolemia (FH) är en vanlig genetisk sjukdom som drabbar en av 250 personer. Sjukdomen påverkar ämnesomsättningen och orsakar förhöjda kolesterolnivåer. För att få en helt säker diagnos krävs ett genetiskt test.
Dessa tester är emellertid bara tillgängliga på ett begränsat antal universitetssjukhus. Alla andra sjukhus använder en metod som kallas Dutch lipid score, som baseras på en patients kliniska egenskaper och familjehistoria. Metoden uppskattar sannolikheten för att en patient lider av FH, snarare än att diagnostisera, och den är ett mer lättillgängligt, men mindre exakt, verktyg än ett genetiskt test.
Uppfunnit ny och mer tillförlitlig diagnosmetod
Nu har en tvärvetenskaplig grupp forskare från institutionen för fysik och avdelningen för molekylär och klinisk medicin vid Göteborgs universitet uppfunnit en alternativ metod.
– Vi bestämde oss för att försöka använda maskininlärning för att förutsäga om en patient har den ärftliga genetiska sjukdomen, eller om deras symptom uppstått av orsaker relaterade till livsstil. För att göra detta använde vi tre olika typer av algoritmer: ett klassificeringsträd, en gradient boosting machine och ett neuralt nätverk. Vi fann att alla tre varianter gav bättre resultat än den traditionella Dutch lipid score, säger Saga Helgadottir, doktorand vid institutionen för fysik.
Använde data från patienter
Forskarna använde data från patienter i Göteborg för att träna algoritmerna. Hälften av datasetet användes för information, den andra hälften för att testa och se hur exakt algoritmerna kunde förutsäga om en patient led av FH eller inte.
För varje patient matades det in ett par grundläggande variabler, som alla sjukhus enkelt kunde få fram, som ålder och resultat från blodprov. Forskarna testade dessutom algoritmerna som tränats med Göteborgs-data på en annan uppsättning data från en liknande patientgrupp från Milano. Resultaten visade att algoritmerna presterade mer exakt när de tränats med ”lokalt data”, men algoritmernas resultat överträffade fortfarande Dutch lipid score när de testade extern Milano-data.
– Beroende på hur väl du tränar algoritmen blir testresultatet mer eller mindre exakt. Sjukhus runt om i världen skulle kunna välja mellan att träna algoritmen med egen patientdata och få ett mer exakt resultat, eller att använda en redan tränad algoritm och fortfarande få ett bättre resultat än i dagsläget, förklarar Saga Helgadottir.
Jämföra data en väg framåt
Framöver kan en potentiell väg att utforska vara att träna algoritmen med hjälp av en stor mängd data från patientgrupper i olika länder, och jämföra exaktheten i resultaten med den för en version som tränats med endast lokala data.
– Möjligheten att testa den idén hänger på tillgången till sådana datamängder, säger Saga Helgadottir.
Studierna använde en kedja av beräkningsmodeller för att undersöka hur jordbruket i länderna kring Östersjön påverkas av förändrade stöd och regler, för att sedan följa växtnäringens väg från gården, genom vattendrag, fram till dess effekter i Östersjön. I den ena studien undersöktes effekterna av de nuvarande direktstöden, som innefattar gårdsstöd, olika kopplade stöd och de obligatoriska miljöåtgärder som kallas ”förgröningen”. Resultaten visar att stöden bidrar till ökad övergödning, men också att effekten är relativt liten.
Karta som visar direktstödens påverkan på kväveöverskott i jordbruket (1000 t per år) i olika områden i EU-länderna kring Östersjön. Källa: Agrifood Economics Centre
– Vi visste sedan tidigare att direktstöden bidrar till att hålla mark i produktion, särskilt i marginella områden. Därigenom ökar den totala mängden växtnäring som används samtidigt som intensiteten i produktionen i termer av skörd per hektar blir lägre. Det som är nytt i vår studie är att vi visar att den sammanlagda effekten är en ökad övergödning jämfört med en situation utan stöd, säger Torbjörn Jansson, utredare vid SLU och Agrifood Economics Centre, som har lett studien.
Direktstöden påverkar övergödningen genom två motverkande krafter. Å ena sidan bidrar stöden till att hålla mark i produktion, vilket ökar den totala användningen av växtnäring inom jordbruket och därigenom ett ökat läckage av näringsämnen. Å andra sidan bidrar stöden till att minska genomsnittsgivan växtnäring per hektar. Det förklaras av att stöden ökar den totala produktionen, vilket leder till att priserna på grödorna faller, vilket i sin tur leder till att den ekonomiskt optimala gödselgivan blir lägre. Ökad markanvändning innebär dessutom att produktion upprätthålls på mindre bördig mark där gödselgivan är lägre än på mark där man siktar på högre avkastning.
Stöd ger större kväveöverskott
I Sydsverige, Danmark samt delar av Polen finns de regioner där stöden ger den största ökningen av kväveöverskottet i jordbruket.
I den andra studien undersöktes hur olika åtgärder på gårdsnivå kan användas för att minska övergödningen. Där handlade det om åtgärder för hantering, lagring och spridning av stallgödsel som syftar till att göra växtnäringen mer tillgänglig för grödorna och därigenom minska näringsförlusterna i produktionen. Om sådana åtgärder kunde genomföras i alla länder kring Östersjön så skulle halterna kväve i havsvattnet kunna minska med 1–9 procent beroende på vilket område som undersöks. Det vore en viktig förbättring i ett innanhav där 98 procent av arealen har problem med övergödning.
– Stallgödsel som sprids vid fel tidpunkt eller med vissa äldre teknologier blir inte tillgänglig för växterna när den behövs, och kan istället avgå som ammoniak eller lakas ut till vattendrag. Ofta tas mindre än hälften av kvävet i stallgödseln upp av grödan, medan resten i en eller annan form hamnar i miljön, förklarar Torbjörn.
Torbjörn Jansson, utredare, Institutionen för ekonomi, SLU/Agrifood Economics Centre torbjorn.jansson@slu.se
AgriFood Economics Centre är ett samarbete mellan Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Ekonomihögskolan vid Lunds universitet.
– Om studier visar att det finns skillnader mellan könen skulle det ha stor betydelse för diagnostik och behandling, säger Mirjam Ljunggren, ST-läkare på lung- och allergikliniken, Akademiska sjukhuset och ansvarig för studien.
Den nya studien ska undersöka sambanden finns mellan sömnapné under drömsömnen och tidiga tecken på åderförkalkning hos män och kvinnor. Och om det finns eventuella könsskillnader som behöver beaktas vid val av behandling.
– Förekomsten av svår sömnapné är lägre hos kvinnor samtidigt som vi vet att en större andel av kvinnornas andningsuppehåll är just under REM-sömn, även kallad drömsömn, säger Mirjam Ljunggren.
Minskat luftflöde under drömsömn
Obstruktiv sömnapné karaktäriseras av upprepade episoder av andningsuppehåll (apnéer) och minskat luftflöde under sömn på grund av blockering av den övre luftvägen. Tidigare betraktades obstruktiv sömnapné som ett tillstånd som framförallt drabbar män, men senare studier har visat att det i hög grad även drabbar kvinnor.
– En stor del av befintliga studier är gjorda på män, medan vi vet mindre om vilka konsekvenser det kan få hos kvinnor. Det finns studier som talar för att andningsstörningar under drömsömnen skulle kunna vara mer skadligt än andningsstörningar under icke-drömsömn. I en tidigare studie såg vi att kvinnor med svår sömnapné under drömsömnen hade en förtjockning av innersta lagret i halspulsåderns vägg, vilket kan ses som ett tecken på åderförkalkning, säger Mirjam Ljunggren.
– Om sömnapné under drömsömnen är särskilt skadligt för hjärt-kärlsystemet får det konsekvenser för hur vi ska behandla sömnapné. REM-sömn utgör cirka 20 procent av total sovtid och återkommer cykliskt under natten med högre koncentration timmarna före uppvaknande. Vid behandling med övertrycksandning via mask (CPAP) blir det därför viktigt att behandlingen används hela natten, förklarar hon.
Lika många kvinnor som män i studien
I studien ingår totalt 800 individer; 400 kvinnor från den populationsbaserade kohorten SHE (Sömn och Hälsa hos kvinnor) samt 400 män från den så kallade MUSTACHE-studien (Men in Uppsala; a Study of sleep, Apnea and Cardiometabolic Health).
För att diagnosticera och karaktärisera andningsstörningar under sömnen har samtliga deltagare genomgått polysomnografi, en klinisk neurofysiologisk sömnutredning där man mäter andning, puls och syresättning, men även ben- och ögonrörelser, muskelaktivitet under hakan samt inte minst hjärnans aktivitet under sömn. De kommer även undersökas med ultraljud av halspulsådern.
Förutom könsspecifika skillnader är studiens fokus att studera vad det är med andningsstörningarna som är skadligt och vilket eller vilka mått på andningsstörningarna som bäst förutspår risken att drabbas av hjärt-kärlsjukdom.
Obstruktiv sömnapné
Karaktäriseras av upprepade episoder av andningsuppehåll (apnéer) och minskat luftflöde under sömn på grund av blockering av den övre luftvägen.
Leder till dagsömnighet och sänkt livskvalitet och allt fler studier visar att sömnapné också är en riskfaktor för hjärt-kärlsjukdom. Andningsuppehållen är associerade med återkommande sänkningar i blodets syresättning, fragmenterad sömn och ökad aktivitet i det sympatiska nervsystemet. Att försöka andas mot en sluten luftväg medför också stora tryckförändringar i bröstkorgen. Alla dessa faktorer skulle potentiellt kunna bidra till den ökade risken för hjärt-kärlsjukdom.
Kontakt:
Mirjam Ljunggren, ST-läkare på lung- och allergikliniken, Akademiska sjukhuset, och forskare vid Uppsala universitet, Mirjam.ljunggren@medsci.uu.se
Doktoranden Mostafa Jabbari berättar om forskningsprojektet som först var tänkt att förbättra egenskaperna i ett material som används för att tillverka textila bioreaaktorer.
Även om utgångsläget för Mostafa Jabbaris doktorandprojektet har varit att utveckla ett lämpligt material specifikt för textilreaktorer, med rätt egenskaper när det gäller isolering, täthet och flexibilitet, så ser han många andra möjliga tillämpningsområden.
– Den nya textilen skulle exempelvis kunna användas till tält, olika slags byggnadskonstruktioner med uppblåsbara byggelement, eller till allt som behöver vara lättviktigt och hålla tätt.
Vunna egenskaper är att det nya textila materialet väger 20 procent mindre än om det skulle ha en PVC-coating, det är billigare att producera, det krävs ingen värme eller energi, inga ytterligare kemikalier behövs utöver själva lösningsmedlet och det nya textila materialet går att återvinna eftersom det består av en enda komponent.
Bild från experiment där polyamidlösning appliceras på en textil av polyamid. Bild: Suss Wilén
– Första delen av projektet handlade om att modifiera ett befintligt material för att bättra på dess isolerande egenskaper för att stå emot temperaturförändringar. Men det fanns två problem, det ena gällde vidhäftningen mellan de två olika beståndsdelarna, det vill säga det material som utgör ett tätningsskikt, beläggningen, och själva textilen. Det hade inte tillräckligt bra vidhäftningsegenskaper och beläggning släppte. Det andra problemet var möjligheten att återvinna materialet. Det handlade om ett blandmaterial, ett material för själva textilen och ett annat för beläggningen, vilket gör det extremt svårt att återvinna, om det ens är möjligt, berättar han.
Kan återvinnas många gånger om
Andra delen av projektet gick därför ut på att använda ett och samma material i både textilen och i beläggningen. Polyamid skulle visa sig vara perfekt för projektets ändamål. Resultatet blev en helt ny sorts textilt material som överträffar befintligt material på flera punkter och som går att återvinna om och om igen. Det nya materialet kallar han för APCT, vilket står för” All-Polyamid composite Coated Textile”, till skillnad från textilier med exempelvis PVC-coating.
Den vanligaste metoden för att göra ett textilt material tätt är att stryka på ett tätningsskikt och få det att fästa med hjälp av värme eller kemikalier, vilket kräver mycket energi och vatten. Mostafa Jabbaris lösning var att införliva textil och coating med varandra i en process som varken är beroende av värme eller större mängder vatten.
– Jag löste upp polyamid med ett lösningsmedel bestående av myrsyra och strök ut det som en tunn film på polyamidtextilen. Lösningen gör att polymersträngarna kryper in i textilen. När lösningsmedlet avdunstar, helt utan värme eller andra kemikalier, krokar polyamidsträngarna i lösningen och textilen fast sig i varandra och resultatet är ett helt nytt textilt material som är tätt.
Lösningsmedlet han använde i början visade sig dock ha en del dåliga egenskaper, som att det luktar illa, är dyrt och det är brandfarligt. Därför utvecklade han ett nytt koncept även för lösningsmedlet.
– Utmaningen var att få fram en blandning med så lite myrsyra som möjligt, men med rätt egenskaper för att kunna lösa upp polyamiden. Vi gjorde flera experiment där vi ersatte närmare hälften av mängden myrsyra med urea och kalciumklorid, två ofarliga ämnen. Resultatet blev ett klart mer miljövänligt lösningsmedel. Processen behöver dock förfinas för att fungera industriellt, förklarar han.
Att få fram den optimala blandningen går att göra genom att testa sig fram, men med flera kemiska ämnen inblandade krävs det antingen ren tur eller otaliga experiment för att matcha olika ämnen och proportioner till önskad blandning. Därför introducerades även en datoriserad metod för att få till en rimlig matchning och på så vis minimera behovet av antalet experiment. Detta är en metod som även forskare inom andra områden kan ha användning av när de ska utveckla eller behöver byta ut eller designa en blandningsprofil för lösningsmedel.
Projektet genomfördes inom området Resursåtervinning vid Swedish Centre for Resource Recovery vid Högskolan i Borås.
Vi strömmar film och musik, använder molnbaserade lagringstjänster, kollar sociala medier och är ständigt uppkopplade mot alla möjligheter som internet erbjuder. Men vår digitala livsstil kräver att stora mängder data transporteras genom fiberoptiska kablar – och datamängden ökar i en närmast ofattbar takt, vilket också medför en enorm förbrukning av elektricitet. Denna utveckling är ohållbar för samhället.
Om ökningstakten fortsätter på samma sätt, utan att några energieffektiviserande åtgärder görs, kommer enbart internet inom tio år att konsumera mer än hela världens nuvarande elproduktion. Produktionen av el kan inte öka i samma takt utan att en drastisk ökning sker i användningen av fossila bränslen, vilket även skulle resultera i en betydande ökning av koldioxidutsläppen.
– Utmaningen är att tillgodose den stora efterfrågan på datakapacitet och prestanda, samtligt som kostnaderna hålls på en rimlig nivå och miljöpåverkan minimeras, säger Peter Andrekson, professor i fotonik vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap på Chalmers.
Optimera datachip och spara energi
Peter Andrekson har lett det femåriga forskningsprojektet ‘Energieffektiv optisk fiberkommunikation’, som resulterat i flera framsteg inom området.
Chalmersforskarna identifierade inledningsvis var energitjuvarna finns i dagens fiberoptiska system. Med detta som utgångspunkt har de därefter konstruerat och byggt en modell av ett system för dataöverföring som förbrukar så lite energi som möjligt. Energibesparingen kan bli betydande om de ingående delarna i systemet optimeras mot varandra.
En komponent som hittills ansetts vara en av de mest energikrävande är datachips för felrättning – integrerade kretsar som används i de optiska systemen för att kompensera för störningar och brus. På Chalmers har forskarna nu lyckats designa sådana chips där kretsarna i sig själva optimeras.
– Våra mätningar visar att energiåtgången vid användning av det här datachipset blir tio gånger mindre än för konventionella felrättande datakretsar, säger Per Larsson-Edefors, professor i datorteknik vid institutionen för data- och informationsteknik på Chalmers.
Algoritm och frekvenskammar som slukar mindre el
Energibesparingar kan också göras i styrningen av fiberoptiska kommunikationsnätverk. Genom att matematiskt modellera energiförbrukningen i olika nätverksresurser kan datatrafiken styras, så att resurserna utnyttjas på ett optimalt sätt. Detta är speciellt värdefullt om trafiken varierar över tid, vilket är fallet i de flesta nätverk. Genom att använda den optimeringsalgoritm som chalmersforskarna tagit fram kan energiförbrukningen då minskas med upp till 70 procent.
Forskarna har på systemnivå också demonstrerat fördelarna med att använda så kallade optiska frekvenskammar istället för att ha separata lasersändare för varje frekvenskanal. En optisk frekvenskam sänder ut ljus i alla våglängder samtidigt, vilket gör sändaren mycket frekvens-stabil. Det i sin tur ger mycket enklare mottagning av signaler – och därmed mindre energiförbrukning. Bild: Yen Strandqvist, Chalmers
Framgångsreceptet har varit den breda ansatsen i projektet, där forskare från tre olika forskningsområden samarbetat för att finna en så energibesparande helhetslösning som möjligt, utan att ge avkall på prestanda i systemet.
Dessa forskningsrön innebär att det finns stora möjligheter att göra framtidens internet betydligt energieffektivare. Flera vetenskapliga artiklar har publicerats inom de tre forskningsområdena optisk hårdvara, elektroniksystem och kommunikationsnätverk.
– För att förbättra energieffektiviteten i dataöverföringen krävs tvärvetenskaplig kompetens. Utmaningarna ligger i skärningspunkterna mellan optisk hårdvara, elektroniksystem och kommunikationsnätverk. Det är därför det här projektet har varit så framgångsrikt, säger Erik Agrell, professor i kommunikationssystem vid institutionen för elektroteknik på Chalmers.
Det femåriga forskningsprojektet ’Energieffektiv optisk fiberkommunikation’ genomfördes 2014-2019 och har finansierats av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. Forskningen bedöms ha stor potential att göra framtidens internetanvändning betydligt mer energisnål. Projektet har resulterat i flera vetenskapliga publiceringar inom forskningsdisciplinerna optisk hårdvara, elektroniksystem och kommunikationsnätverk.
Datachipset (den integrerade kretsen) har designats på Chalmers och specialtillverkats i Grenoble i Frankrike. Därefter har chalmersforskarna verifierat chipsets funktion och uppmätt energiförbrukningen, som knappt uppgår till en tiondel av vad dagens motsvarande felrättande kretsar drar.
Vid en hastighet för dataöverföringen på 1 terabit per sekund (1 terabit = 1 biljon bitar) har forskarna visat att chipset är så effektivt att det drar mindre energi än 2 pico joule (1 pico joule = 1 biljondels joule) per överförd bit. Detta motsvarar en effektförbrukning av 2 Watt vid denna datatakt. Jämförelsevis ligger energiåtgången vid så höga överföringshastigheter annars på cirka 50 pico joule per bit, det vill säga 50 Watt.
Kontakt:
Optisk hårdvara – Peter Andrekson, ledare för forskningsprojektet och professor i fotonik vid institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap på Chalmers, peter.andrekson@chalmers.se
Elektroniksystem – Per Larsson-Edefors, professor i datorteknik vid institutionen för data- och informationsteknik på Chalmers, perla@chalmers.se
Kommunikationsnätverk – Erik Agrell, professor i kommunikationssystem vid institutionen för elektroteknik på Chalmers, agrell@chalmers.se
I studien har forskarna jämfört olika metoder* för diagnostik av depression och dess samsjuklighet. Den metod (SCDP structured and comprehensive diagnostic procedure,) som forskarna använt består av utvärderade och strukturerade bedömningsinstrument tillsammans med ett forskningsprotokoll för bland annat kartläggning av symtom, förlopp, tidigare behandlingsförsök och andra viktiga faktorer. Denna metod har jämförts med den metod som huvudsakligen används i vanlig klinisk praxis vid svenska specialistpsykiatriska enheter.
– Samsjuklighet är i dag till stor del underdiagnostiserad, men det är viktig att vi inom sjukvården har metoder och instrument för att identifiera denna patientgrupp eftersom det spelar stor roll för behandlingssvar och prognos vid depressionssjukdom. Behandlande läkare behöver ta hänsyn till samsjuklighet för att patienten ska få rätt behandling. Det kan handla om val av läkemedel, psykoterapi eller andra insatser, säger överläkare Marie Asp, doktorand vid Lunds universitet och försteförfattare till studien
Samsjuklighet
Samsjuklighet innebär att en person utöver den primära sjukdomen/diagnosen har ytterligare ett eller flera hälsoproblem (sjukdomar eller diagnoser) samtidigt.
Källa: Marie Asp
– I vanlig klinisk praxis används strukturerade utredningsinstrument sällan utan det är upp till varje behandlande läkare hur man vill lägga upp utredningen.
Studien baseras på 274 patienter, rekryterade från flera kliniker i Skåne, som diagnostiserats med svårbehandlad depression.
– Det finns vissa lokala variationer över landet kring upplägg av utredningar men det vanligaste utredningsförfarandet följer traditional diagnostic assessment (TDA*) och vi tror därför att resultaten kan vara generaliserbara till öppenvårdspsykiatri även i resten av Sverige.
Resultaten visar att depression med betydande samsjuklighet, så som personlighetssyndrom, identifierades hos 43 procent av patienterna efter utredning med strukturerade bedömningsinstrument, jämfört med 11 procent vid sedvanlig klinisk bedömning. Ångestsjukdomar som samsjuklighet identifierades hos 58 procent av patienterna i studien, jämfört med 12 procent i kliniken.
– Dessutom såg vi att en tredjedel av patienterna i studien har försökt ta sitt liv. För denna grupp är det särskilt viktigt att, i största möjliga utsträckning förebygga nya suicidförsök och suicid, säger Marie Asp.
I Folkhälsomyndighetens folkhälsoenkät ”Hälsa på lika villkor” uppger 19 procent av befolkningen i ålder 16-74 år att de diagnostiserats med depression minst en gång. De flesta med depression behandlas inom primärvård. De som inte svarar på upprepade behandlingsförsök remitteras ofta vidare till specialistpsykiatrin för behandling av psykiater. Eftersom depression är en så pass vanlig sjukdom, och en tredjedel av patienterna med depression inte svarar på behandling trots flera försök, blir detta en stor patientgrupp.
– De patienter vi har undersökt har varit sjuka länge, provat många olika behandlingar och har ett stort lidande. Det är viktigt att optimera behandlingen så att de får bästa möjliga vård och att resurserna används rätt. Att arbeta mer standardiserat med validerade bedömningsinstrument ger ett bättre beslutsunderlag för läkaren och möjliggör att vi kan individanpassa behandlingsupplägget för patientens bästa.
Om depression
I Sverige är depression en av de vanligaste psykiatriska diagnoserna. I den nationella folkhälsoenkäten, Hälsa på lika villkor , uppger 19 procent av befolkningen (16–84 år) att de diagnostiserats med depression minst en gång i livet. Av dessa har nästan var tredje fått diagnosen mer än en gång. Fler kvinnor än män diagnostiseras med depression. Nästan var fjärde kvinna (24 procent) procent uppger sig ha blivit diagnostiserad med depression en eller flera gånger under sitt liv. Motsvarande andel för män är 13 procent.
Källa: Folkhälsomyndigheten
I Folkhälsomyndighetens folkhälsoenkät ”Hälsa på lika villkor” uppger 19 procent av befolkningen i ålder 16-74 år att de diagnostiserats med depression minst en gång. De flesta med depression behandlas inom primärvård. De som inte svarar på upprepade behandlingsförsök remitteras ofta vidare till specialistpsykiatrin för behandling av psykiater. Eftersom depression är en så pass vanlig sjukdom, och en tredjedel av patienterna med depression inte svarar på behandling trots flera försök, blir detta en stor patientgrupp.
– De patienter vi har undersökt har varit sjuka länge, provat många olika behandlingar och har ett stort lidande. Det är viktigt att optimera behandlingen så att de får bästa möjliga vård och att resurserna används rätt. Att arbeta mer standardiserat med validerade bedömningsinstrument ger ett bättre beslutsunderlag för läkaren och möjliggör att vi kan individanpassa behandlingsupplägget för patientens bästa.
Fakta TDA och SCDP
TDA = traditional diagnostic assessment; den vanliga typen av diagnostik som görs i psykiatrin för patienter med depression. Den är för det mesta ostrukturerad och icke-standardiserad. Det är upp till varje psykiatriker att bestämma hur informationsinsamling sker och hur utredningen görs. Vissa kliniker har på senare år infört någon typ av standardisering och en del andra håller på att införa det, men på flertalet ställen i landet saknas detta. Ett arbete pågår dock på nationell nivå med att ta fram ett vård- och insatsprogram för depression och ångestsyndrom.
SCDP = Structured and comprehensive diagnostic procedure; den benämning som forskarna använder för att beskriva den diagnostiska procedur som används i studien. Den innehåller ett standardiserat utredningsupplägg för alla patienter med validerade intervjuinstrument samt en tydlig mall för inhämtning av relevanta bakgrundsuppgifter och sjukhistoria. Utredningen kan göras vid ett långt besök eller delas upp i flera. Utredningen görs av specialist i psykiatri eller läkare under specialistutbildning med handledning.
– I folkbokföringen ser det ut som att det bor fler utlandsfödda i Sverige än vad det faktiskt gör. Intressant är även att felet tycks öka, säger Andrea Monti, doktorand i sociologisk demografi vid Sociologiska institutionen.
Felet i folkbokföringen kallas övertäckning, och är känt bland både forskare och myndigheter som SCB sedan tidigare. Det uppstår när människor som lämnar landet inte registrerar sin utlandsflytt eller återvandring hos Skatteverket. Problemet är inte att forskare eller myndigheter är omedvetna om att problemet uppstår, utan att det är svårt att beräkna hur stort det är.
Att människor inte registrerar sin flytt kan bero på olika saker – glömska, att de inte känner till reglerna eller att de är rädda att bli av med förmåner förknippade med att bo i Sverige.
Ett sätt att mäta felet i folkbokföringen som forskare använt tidigare, är att undersöka vilka som har noll kronor i inkomst. Det sättet att mäta kan bli missvisande, eftersom en del ju kan försörjas av familjemedlemmar, ha inkomst från svartjobb eller inkomst som inte registreras i Sverige, till exempel pension från ett annat land.
Kombinerar olika register för att mäta felet
I den här studien jämför forskarna lösningar på problemet genom att kombinera olika register, en metod som tidigare använts av SCB. De har bland annat letat efter ändringar i civilstatus, om de utlandsfödda anmält sig till någon typ av utbildning, fått gymnasiebetyg, flyttat, om de bott i ett hushåll där någon annan har haft en registrerad inkomst och om det skett någon medborgarskapsändring.
– Om det hänt något alls i ett eller flera av de registren tolkar vi det som att personerna är kvar i Sverige. Det visade sig att de viktigaste faktorerna för att se om någon är kvar i Sverige utöver egen inkomst, är just om hushållet som helhet haft någon inkomst och om en person fått eller avsagt sig svenskt medborgarskap, säger Andrea Monti.
Studien har undersökt övertäckningen (mätfelet) bland utlandsfödda med uppehållstillstånd som är registrerade som permanent bosatta i Sverige. Resultaten visar att det är vanligast att personer från USA, Kanada, Australien, Nya Zeeland, Danmark, Norge och Island missar att berätta för myndigheterna att de flyttat från Sverige, följt av länder i västra och södra Europa.
– Det beror främst på att utvandringen inom dessa grupper är relativt stor, säger Andrea Monti.
Utlandsfödda får inte fler barn totalt sett
Felet i folkbokföringen påverkar också beräkningar av hur många barn per kvinna som utlandsfödda får. Att räkna antalet barn per kvinna är det sätt som demografer använder för att beräkna barnafödandet och fertiliteten i olika länder.
Tittar man enbart på de uppgifter som finns i officiella register ser det ut som att utlandsfödda kvinnor föder i genomsnitt 2,23 barn i Sverige. Men med forskarnas metod visar de att de utlandsfödda i snitt får 2,51 barn per kvinna i Sverige – alltså 12 procents högre fertilitet.
Den officiella siffran för antalet registrerade födslar i Sverige är korrekt, det påverkas inte av mätfelet. Anledningen till skillnaden i fertilitet är att forskarna utesluter personer som enligt studiens sätt att räkna inte bor kvar i Sverige.
– Det finns alltså inte fler barn till utlandsfödda i Sverige totalt sett. Det färre antalet kvinnor som antas bo kvar i Sverige måste därmed i genomsnitt ha fött fler barn i landet för att talen ska gå ihop, säger Eleonora Mussino, docent i demografi och medförfattare till studien.
– Att inte ta hänsyn till det felet i folkbokföringen kan leda till en betydande underskattning av utlandsföddas fertilitet. Nu vill vi gå vidare med att se över hur mätfelet kan påverka vanliga mått på integrationen, som till exempel andelen sysselsatta. Vi misstänker att även det är underskattat i den officiella statistiken, säger Andrea Monti.
Så gick studien till
Studien bygger på registerdata för utlandsfödda i åldrarna 18-75 år under åren 1990-012. Forskarna har använt data från myndighetsregister över totalbefolkning, socialförsäkring, emigration och invandring, migration inom Sverige, dödsorsak, ändringar i civilstatus och utbildning.
− De första presidentvalen föregicks inte av några egentliga kampanjer. Enligt tidens ideal ansågs det förkastligt att aktivt söka politiska ämbeten. Lokala ledare skulle föra fram lämpliga kandidater. För den som utsågs till kandidat ansågs det vara en plikt att tjäna, säger Martin Öhman, historiker som forskat om hur amerikanska partier och valkampanjer utvecklades efter självständigheten 1776.
Precis som idag röstade inte de amerikanska väljarna direkt på presidentkandidater utan på elektorer. I sex av de ursprungliga delstaterna valdes elektorerna till en början av delstatens lagstiftande församling, och inte av den röstberättigade delen av befolkningen.
Fram till 1804 hade varje elektor två röster och det gjorde ingen skillnad mellan president och vicepresident. Den kandidat som sammanlagt fick flest röster blev vald till president och den som fick näst flest blev vicepresident.
− I det första presidentvalet, som genomfördes från mitten av december 1788 till mitten av januari 1789, la alla elektorer en röst på George Washington, som under det amerikanska frihetskriget varit befälhavare för kontinentalarmén. John Adams fick näst flest röster och blev därmed vicepresident.
Sedan 1804 lägger elektorerna en röst för president och en för vicepresident.
Successiv demokratisering
Under 1800-talet demokratiserades den amerikanska politiken. I fler och fler delstater valdes elektorerna direkt av de röstberättigade. För kvinnor utvidgades rösträtten stegvis, först på lokal och delstatlig nivå, men det dröjde till 19:e konstitutionstillägget (1920) innan de kunde rösta i federala val. Afroamerikaners rösträtt förblev inskränkt fram till Voting Rights Act (1965) då andelen röstberättigade afroamerikaner drastiskt ökade.
Den successiva demokratiseringen innebar att kandidater blev tvungna att vända sig till en större del av befolkningen. Ett exempel på det är presidentvalet 1840 som föregicks av en synnerligen intensiv kampanj. Såväl det demokratiska partiet som det oppositionella Whigpartiet använde sig av uppfinningsrika metoder.
− De anordnade allt från massmöten och fackelmarscher till picknickar och grillfester. De lät också tillverka banderoller, plakat och knappar. Dessutom skrev de sånger och dikter för att föra fram sina respektive kandidater.
En av de mer kända sångerna var ”Tippecanoe and Tyler too”, som syftar på presidentkandidaten William Henry Harrisons roll i slaget vid Tippecanoe och hans vicepresidentkandidat John Tyler. Kampanjen kallas ibland även för ”log cabin and hard cider”-kampanjen, som hänvisar till Whigpartiets ansträngningar att porträttera Harrison som en jordnära och folklig kandidat.
Kandidatens karaktär
Då, precis som idag, var det stort fokus på presidentkandidaternas karaktär och personliga historia. Politiska ledare var genomgående prominenta män i lokalsamhället, ofta välbeställda advokater och handelsmän med omfattande kontaktnät.
− Militär erfarenhet har sedan republikens grundande varit en tillgång. För ett antal presidenter, som till exempel George Washington, Andrew Jackson och Ulysses S. Grant, innebar den militära karriären att det gjorde sig ett namn och att de tillskansade sig den prestige som krävdes för att lyckas i politiken och nå ända till presidentämbetet, säger Martin Öhman.
Primärvalens inträde
Etableringen av primärval var en reaktion mot det hemlighetsmakeri och den korruption som omgärdade de partimaskiner och lokala bossar som kom att dominerade politiken under 1800-talets sista årtionden. Initiativet kom från progressiva politiker i de västra delstaterna.
1912 års presidentval var det första som föregicks av primärval. Republikanska partiet hade då primärval i 12 av de då 48 delstaterna (Alaska och Hawaii fick inte delstatsstatus förrän 1959).
Under kommande val övergick alltfler delstater till primärval. Under mellankrigstiden övergav ett flertal delstater primärval, men systemet fick ett uppsving efter andra världskriget. Partieliter behöll dock ett relativt fast grepp om nomineringsprocessen fram till 1960.
Nästa stora förändring kom i kölvattnet av kaoset runt demokraternas konvent 1968. Hubert Humphrey, som efter segdragna konflikter vann det demokratiska partiets nominering, hade inte ens deltagit i primärvalen.
− Efter det införde Demokratiska partiet reformer. Antal delegater knöts till delstatens befolkning. Delstaternas partiorganisationer tvingades också anamma mer transparenta metoder, säger Martin Öhman.
Spelet är inte enbart utformat för barn, utan också tillsammans med barn. I forskningsprojektet ingår även en modell för ett deltagarbaserat arbetssätt inom vården.
Som barn med mycket kontakt med vården eller habiliteringen kan det vara jobbigt – och svårt – att svara på frågor hela tiden. Via ett spel, som forskare vid Högskolan i Halmstad utvecklar tillsammans med barn, får barnen i stället chans att anta en avatars skepnad och avancera genom olika världar samtidigt som barnet berättar vad hen tycker, känner och vill.
Barnkonventionen blev en del av svensk lag vid årsskiftet. Det ställer höga krav på bland annat hälso- och sjukvården. Barns rätt till utveckling innebär rätten att bli lyssnad på, få göra sin röst hörd, ta ansvar och påverka sin situation. Något som kan vara extra angeläget för barn med långvarig eller kronisk sjukdom eller funktionsnedsättning.
Delaktighet i relation till barnkonventionen
Vid Högskolan i Halmstad arbetar en forskargrupp vid Akademin för hälsa och välfärd med barns delaktighet i relation till barnkonventionen. Forskargruppen består av expertis inom omvårdnad, hälsoinnovation, interaktionsdesign, app-utveckling och visuell design.
När är då ett barn delaktigt? När hen är med och tar aktiva beslut, enligt konventionen., menar forskarna.
– Det finns stort behov av att skapa evidensbaserade sätt att arbeta med barns delaktighet, och för detta behövs ett förändrat arbetssätt inom forskningen och vården, säger Petra Svedberg, professor i omvårdnad, som tillsammans med Jens Nygren, professor i hälsoinnovation och Ingrid Larsson, docent i omvårdnad, ingår i forskargruppen som har tagit fram just ett sådant arbetssätt.
För barn, tillsammans med barn
En viktig poäng med spelet, som forskarna har varit med och utvecklat, är att det är utformat tillsammans med barn. Genom samtal och flera omgångar av praktiska workshoppar har spelets utseende och innehåll tagits fram i samarbete med flera barn.
Bland annat har barn och forskare skapat ”personas” eller figurer som representerar olika typer av användare – barnen. Forskarna använder dessa personas som stöd för att ständigt ha barnens perspektiv framför sig under utveckling av spelet.
Gränssnitt av spelet, HAPPY (HAbilitation ParticiPation Youth)
Spelet, som fungerar som ett digitalt kommunikationsstöd, går ut på att skapa ett jämlikt möte och samtal på barnets villkor. Det kan vara svårt att svara på frågor i ett vanligt samtal i vården, inte minst för unga personer. Barnet kan ha frågor eller känslor att bearbeta som hen inte har hunnit eller kunnat formulera ens för sig själv. Spelet hjälper till med båda dessa aspekter.
När spelet är avslutat skapas rapporter, en till barnet och en till vårdpersonalen. Därefter följer ett samtal som utgår från barnets rapport och perspektiv. Utifrån det kan vård- och habiliteringsinsatser planeras tillsammans med barnet, baserat på barnets önskningar och livssituation: Vad passar just mig, just nu? Vilka mål har jag och vad är viktigt för att jag ska uppnå dessa?
I spelet styr barnet själva
Utgångspunkten är att barnet ska få bättre behandling och en bättre vardag. När det gäller barn med funktionsvariationer handlar det om att kunna hitta de egna resurserna och bättre kunna bemästra livet. Strävan efter att få ett bättre välbefinnande gäller alla barnen.
– Barnen är vana vid fiktiva karaktärer, och i spelet styr de själva när de vill svara, säger Ingrid Larsson och fortsätter:
– Barnen upplever att samtalet blir mer begripligt, eftersom de vet varför personalen ställer frågorna som de redan har svarat på i spelet. Barnens föräldrar säger att det med hjälp av spelet kommer fram saker som de inte hade en aning om, sådant som familjen kanske inte har kunnat prata om hemma heller.
Arbetssätt inkluderar delaktigheten
Forskarna har också tagit fram implementeringsstrategier för att stödja införandet av ett förändrat arbetssätt inom vården med barns delaktighet som en viktig grund.
– En stor utmaning i dag är att implementera nya arbetssätt i vården. Vi har sett att om ett arbetssätt ska förändras måste det ligga väl i linje med verksamhetens visioner, intentioner och målbilder. Det ska finnas ett intresse hos personalen och förändringen ska vara förankrad i ledningen. Vår studie är viktig, sedan tidigare finns endast få interventionsstudier där man på vetenskaplig grund har infört förändringar och följt upp dem, säger Jens Nygren
Om forskningsprojektet
Det var för omkring sex år sedan som forskare vid Högskolan i Halmstad tillsammans med forskare från Oslo universitetssjukhus utvecklade det digitala kommunikationsverktyget SISOM, för barn med cancer. Med stöd från Barncancerfonden kunde implementeringen av verktyget studeras på Karolinska universitetssjukhuset och Hallands sjukhus. Baserat på erfarenheterna från det tidigare arbetet har ett nytt kommunikationsverktyg med nya funktionaliteter tagits fram tillsammans med barn- och ungdomshabiliteringen inom Region Skåne och Barnkliniken vid Hallands sjukhus. Spelet, kommunikationsverktyget, går under arbetsnamnet HAPPY (HAbilitation ParticiPation Youth).
Marina bakterier finns i stor mängd i alla marina ekosystem, där de som nedbrytare av organiskt material spelar en avgörande roll när det gäller reglering av energiflödet och näringsämnenas kretslopp.
När alger och andra organismer i havet dör bryts de ner av bakterier, som på så sätt fungerar som havens reningsverk. Samtidigt hjälper havsbakterier till att frigöra exempelvis kväve och fosfor, och kan bilda vitaminer som alger och andra levande varelser i havet är beroende av i det marina ekosystemet.
Bakterier reagerar snabbt på miljöförändringar i haven. Det kan ta allt från bara några timmar upp till ett par dagar. I en ny avhandling i marin mikroekologi har Christofer Osbeck vid Linnéuniversitetet och hans kollegor undersökt hur bakterier svarar på havsförsurning, organiska föroreningar och löst organiskt kol utsöndrat av växtplankton.
Christofer Osbeck och hans kolleger har undersökt hur bakterier svarade genetiskt på PFAS (högfluorerade ämnen). Foto: Liv Ravnböl
Genom DNA-sekvensering i Östersjön har de studerat hur bakterierna reglerar sina gener för att ställa om sin ämnesomsättning så att de klarar av miljöförändringarna.
– På sikt skulle vi kunna använda genernas anpassningsprocess för miljöövervakning i Östersjön och även andra hav. Grundtanken skulle vara att man tar ett vattenprov i ett område och sedan tittar på vad detta innehåller för DNA. Ungefär som ett blodprov på en människa för att ta reda på olika sjukdomar. Man skulle kunna ha en fast provtagningsstation, liknande vår Linnaeus Microbial Observatory (LMO), där man regelbundet samlar in prover och analyserar resultatet. På så vis man kan se förändring också över tid, säger Christofer Osbeck.
Bakterierna reagerade på PFAS
Det är sedan tidigare känt att bakterier reagerar på olika miljögifter, exempelvis olja, som de kan äta upp. Det var dock första gången någon undersökte hur bakterier svarade genetiskt på PFAS (högfluorerade ämnen). PFAS är en grupp på över 4700 kemikalier som är vatten- och smutsavstötande och som bland annat används som ytbehandling i många produkter som brandsläckningsskum, impregnerade textilier, skor, matförpackningar, stekpannor, skönhetsprodukter, elektronik, med mera.
– I våra experiment såg vi en stark genetisk respons när bakterierna utsattes för PFAS-behandling. Jag är väldigt intresserad av att framöver titta mer på hur bakterier skulle kunna användas för att bryta ner nya och otäcka miljögifter som PFAS och klorparaffiner. Jag tror man först behöver testa i lite mindre skala i laboratorium och sedan skala upp det undan för undan. Reningsverk använder redan bassänger där bakterier hjälper till att bryta ner och koncentrera organiskt material som finns löst i avloppsvattnet. Man kanske kan tänka sig någon liknande lösning i första hand, säger Christofer Osbeck.
Avhandlingen:
Exploring gene expression responses of marine bacteria to environmental factors
Att vrida på kranen och få dricksvatten av hög kvalitet är något som vi tar för givet. Men de senaste åren har flera allvarliga händelser med dricksvattenförsörjningen inträffat. Rapporter om bakterier i dricksvattnet förekommer regelbundet, nu senaste var det invånarna i Söderköping som fick koka sitt vatten under julhelgen.
Professor Åsa Boholm och docent Anna Bendz har intervjuat lokala politiker och tjänstemän i sju kommuner som tar sitt dricksvatten från Göta älv. Sammanlagt intervjuades 24 personer, bland dem ordföranden och vice ordföranden i den nämnd som ansvarar för dricksvatten. Forskarna var speciellt intresserade av att hur politiker och tjänstemän upplevde medborgarnas engagemang för dricksvattenfrågor, och hur det påverkade politiska beslut om en säker dricksvattenförsörjning.
– Vår forskning visar att lokala beslutsfattare tänker att medborgarna är både ointresserade och har dålig kunskap om vårt dricksvatten. Något som medför att frågan inte finns på den politiska agendan, säger Åsa Boholm.
Klassiska frågor går före
Forskarnas slutsats är att politiker med ansvar för dricksvattenfrågor har svårt att få gehör för sina frågor i till exempel kommunfullmäktige där det är mer tacksamt att driva frågor om äldrevård, skola och invandring. Klassiska frågor där det finns tydliga åsikter beroende på om man tillhör ett höger- eller vänsterparti, har företräde i debatten.
– Dricksvattnet är inte en fråga du kan vinna politiska poäng på, säger Anna Bendz.
Politiker och tjänstemän ansvariga för dricksvattnet uppmuntras inte heller av det ointresse de upplever bland medborgarna. Det kan till och med minska deras incitament att ens lyfta frågor om dricksvattenförsörjningen till en högre politisk nivå.
Hot mot dricksvattnet
I en tidigare studie har de båda forskarna visat att politiker och tjänstemän i de aktuella kommunerna har identifierat en rad hot mot vårt dricksvatten. Det handlar om gamla rör där förorenat vatten riskerar att sippra in i dricksvattnet, mikroorganismer som reningsverken inte klarar av att sila bort, risk för jordskred, förorenad mark som läcker giftiga ämnen, översvämningar, torka och problem relaterade till klimatförändringarna.
– De flesta rör och reningsverk är från 1950- och 60-talen och det krävs stora investeringar och avgiftshöjningar för att komma till rätta med problemen och säkra framtidens vattenförsörjning, säger Åsa Boholm.
Ett dubbeleggat svärd
Även i en regeringsutredning om dricksvattenförsörjningen i Sverige från 2016 uppmärksammas de ökade riskerna mot dricksvattnet. Men eftersom ansvaret att se till så att vi har rent dricksvatten i våra kranar ligger på kommunerna finns ett problem, enligt de två forskarna. När politiker och tjänstemän inte lyfter fram frågan på agendan, till exempel när det gäller avgiftshöjningar, finns risken att gamla rör och reningsverk inte ersätts och dricksvattenförsörjningen hotas.
− Vår studie visar att allmänhetens engagemang i frågan om dricksvattnet är ett dubbeleggat svärd. Det anses bland politiker som negativt när allmänheten får upp ögonen för frågan, för när det väl händer handlar det om akuta problem med dricksvattnet. Samtidigt vet politikerna att brist på intresse gör det svårare för dricksvattenfrågan att ta sig upp på den politiska agendan. Det ser antagligen likadant ut i alla kommuner i hela Sverige, säger Anna Bendtz.
– Det blir alltid fel i mätningar, eftersom man måste avrunda. Mätfelen får en effekt på beräkningarna. När ingenjörer designar broar, byggnader och höghastighetståg måste de veta att deras beräkningar håller sig inom säkerhetsmarginalerna, säger Andrii Dmytryshyn, forskare i matematik vid Örebro universitet.
Det finns många exempel på när felmarginalerna inte hållit sig inom spannet för vad som fungerar.
Bron började kränga
– Milleniumbron i London är ett exempel. Den öppnade i juni 2000 och fick stänga kort efter öppnandet, säger Andrii Dmytryshyn.
Det visade sig att bron började kränga när människor gick på den. Frekvensen av fotgängarnas steg synkade med brons vibrationer och bron rörde sig så mycket att människor upplevde att det var obehagligt att gå på den.
I den nya artikeln har Andrii Dmytryshyn tagit sig an mer komplicerade beräkningar som innehåller matriser.
Flerdimensionella fel
– Redan i grundskolan lär vi oss ekvationer och på högstadiet löser vi andragradsekvationer. Jag jobbar med en mer komplicerad form av detta kan man säga. Jag tittar på uträkningar som innehåller matriser, det vill säga en tabell med tal i kolumner, säger han.
I en artikel publicerad i Foundations of Computational Mathematics visar Andrii Dmytryshyn hur det fungerar för beräkningar med matriser. Det nya i den är att det är matriser i kombination med tal i potensform (x2, x3 och så vidare). Mätfelen startar en process som leder till fel som i det här fallet blir flerdimensionella.
– Det handlar om att se vad små förändringar kan leda till. Att undersöka om det medför att byggnaden blir instabil, säger Andrii Dmytryshyn.
Datortest av säkerheten i ritningar
Detta visualiseras i stora nätverk i artikeln där läsaren kan se hur ett beräkningsfel leder till ett annat resultat. Genom att följa de olika vägarna i nätverken kan man försäkra sig om att man undviker faror – där beräkningarna visar att byggnaden blir instabil.
– Ingenjörer behöver så klart inte förstå våra bevis. De ligger till grund för dataprogram som visar om ritningar håller sig inom säkerhetsmarginalerna.
Ett exempel på detta är Stratigraph, som Andrii Dmytryshyn och hans medförfattare har varit med och utvecklat.
This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
