A Surgery Issue: Cutting through the Architectural Fabric

This essay examines the material ontologies of surgical trans-modifications. Focusing on incisions and subsequent scars, the essay argues for the queering of architecture and design as an act of cutting through structures and processes. I start by rereading a topological body plan, used by surgeons as a guide for performing incisions. I suggest that this plan constitutes a variation within topological representations. It is thus reconceptualised as an internally contradictory representation, calling for dis/continuous cutting acts upon the represented body; that is an amphi-topological representation. The notion of the cut is further approached from the point of view of queer theory and ‘agential realism’. This perspective offers affirmative ways of discussing about acts of cutting. When performed into self-organizing fabrics, cuts appear to act as ‘agents of dis/continuity’. Then, the discussion passes through the genealogy of the architectural section and the building cuts of Gordon Matta Clark, so as to show that the production of buildings by ‘cutting through them to come to matter’ is deep-rooted in the architectural discipline. Next, the philosophical origins of the idea of cutting through the material fabric of the world are sought. It is argued that the latter, beginning as a gnosiological tool, was transformed into a fabricating tool and then into a tool of smoothing the striated. The essay concludes with the presentation of SCARchiCAD; a computational design tool which takes the skin’s wound healing process as a model, offering an interpretation of what the ‘cutting through a virtual form’ could suggest for the design of architectural bodies and the queering of architecture

Biomaterial-Based Responsive Nanomedicines for Targeting Solid Tumor Microenvironments

Solid tumors are composed of a highly complex and heterogenic microenvironment, with increasing metabolic status. This environment plays a crucial role in the clinical therapeutic outcome of conventional treatments and innovative antitumor nanomedicines. Scientists have devoted great efforts to conquering the challenges of the tumor microenvironment (TME), in respect of effective drug accumulation and activity at the tumor site. The main focus is to overcome the obstacles of abnormal vasculature, dense stroma, extracellular matrix, hypoxia, and pH gradient acidosis. In this endeavor, nanomedicines that are targeting distinct features of TME have flourished; these aim to increase site specificity and achieve deep tumor penetration. Recently, research efforts have focused on the immune reprograming of TME in order to promote suppression of cancer stem cells and prevention of metastasis. Thereby, several nanomedicine therapeutics which have shown promise in preclinical studies have entered clinical trials or are already in clinical practice. Various novel strategies were employed in preclinical studies and clinical trials. Among them, nanomedicines based on biomaterials show great promise in improving the therapeutic efficacy, reducing side effects, and promoting synergistic activity for TME responsive targeting. In this review, we focused on the targeting mechanisms of nanomedicines in response to the microenvironment of solid tumors. We describe responsive nanomedicines which take advantage of biomaterials’ properties to exploit the features of TME or overcome the obstacles posed by TME. The development of such systems has significantly advanced the application of biomaterials in combinational therapies and in immunotherapies for improved anticancer effectiveness

Electromyographic findings after epidural steroid injections in patients with low back pain

SUMMARYEpidural steroid injections (ESIs) are commonly used in the management of chronic low back and leg pain. The aim of this study was to investigate the short and long-term electromyographic and clinical outcome of patients with chronic radicular pain after ESIs. This prospective, open-label study, included patients with chronic radicular pain due to disc herniation or spinal stenosis, who underwent interlaminar, fluoroscopy-guided ESIs. Patients were assessed before ESIs, as well as after 6 and 12 months, clinically (VAS 0-10, BPI, DN4, Rolland Morris, DASS, STAI) and electromyographically, as for the improvement of spontaneous activity (SA), and of motor unit recruitment/interference pattern (IP/MUR).xxThirty nine patients were studied, 20(51.3%). A significant improvement in VAS, RM, DN4 and BPI was revealed, mainly during the first 6 months (p<0.05). Statistically significant improvement was revealed in MUR/SA for almost all nerve roots studied. Patients with disc herniation showed a greater improvement in mean difference of MUR/SA (p<0.05) (with a prognostic value of radicular LBP versus spinal stenosis in short [VAS p=0.042] and long-term improvement of pain [VAS p=0.009]. The independent variables “MUR” and “SA” had a significant prognostic value for improvement of pain (VAS: R2=0.287, p=0.032 and VAS: R2=0.277, p=0.036 respectively). Electromyographic and clinical findings indicated benefit from epidural steroid injections. Patients with disc herniation exhibited a better outcome, especially during the first 6 months post-treatment.Keywords: low back pain; chronic; electromyography; epidural; steroids Running title: Electromyography and epidural steroid injections Funding: NoneH Eπισκληρίδιος έγχυση στεροειδών φαρμάκων χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια για την αντιμετώπιση του χρόνιων ανθεκτικών μορφών οσφυαλγίας με ενδείξεις οι οποίες είναι: 1.Ριζίτιδα λόγω κήλης μασοσπονδυλίου δίσκου, 2.Σπονδυλική στένωση.Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση των βραχέων και μακροπρόθεσμων επιδράσεων και αποτελεσμάτων της επισκληριδίου έγχυσης των κορτικοστεροειδών φαρμάκων όσον αφορά την κλινική εικόνα, τον πόνο και την λειτουργικότητα των ασθενών αλλά και την συσχέτιση αυτής με τα ηλεκτρομυογραφικά ευρήματα, πριν και μετά την θεραπεία.Πρόκειται για αναλογική ανοικτή μελέτη (prospective open label study) η οποία περιλαμβάνει ασθενείς με χρόνιο ριζιτιδικό άλγος που οφείλεται, είτε σε κήλη μεσοσπονδυλίου δίσκου, είτε σε σπονδυλική στένωση είτε σε συνδυασμό και των δύο. Οι ασθενείς αυτοί υποβλήθηκαν σε θεραπεία με επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών.Αρχικά εξετάσθηκε ηλεκτρομυογράφικά μεγάλος αριθμός ασθενών της μονάδας πόνου με χρόνια οσφυαλγία. Επιλέγχθη δειγμα 39 ασθενών για την μελέτη μας LO (51.3%) Oι ασθενείς αυτοί παρουσίαζαν Ο5 ή /και Ι1 ριζιτιδική συνδρομή με σημαντική κλινική συμπτωματολογία, σημαντική έκπτωση της μυικής ισχύος στην συγκεκριμένη μυοτομική κατανομή <4/5, η οποία επιβεβαιώθηκε με MRI και ηλεκτρομυογραφικά. Από τη μελέτη εξαιρέθηκαν οι ασθενείς με ειδικές αιτίες οσφυαλγίας (red flags-φλεγμονή, κακοήθεια, κάταγμα).vi iviivi iiΟλοι οι ασθενείς αξιολογήθηκαν κλινικά και ηλεκτρομυογραφικά πριν την πρώτη επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών. Συγκεκριμμένα πριν της έγχυσης προηγήθηκε:1) Λήψη πλήρους ιατρικού ιστορικού και κλινική εξέταση καθώς και αξιολόγηση των ψυχοκοινωνικών παραγόντων που επιδρούν στον χρόνιο πόνο.2) MRI ΟΜΣΣ.3) Συμπλήρωση των ερωτηματολόγιων του πόνου και της λειτουργικότητας (VAS-0-10, BPI, DN4, Rolland Morris, DASS, STAI)4) Hλεκτρομυογραφική εξέταση δια βελόνης όπου αξιολογήθηκαν, κατεγράφησαν και μετρήθηκαν τα ηλεκτρομυογραφικά ευρήματα που αφορούν την ριζοπάθεια και είναι η αυτόματη δραστηριότητα (SA-Spontaneous Activity) καθώς και η επιστράτευση των κινητικών ομάδων-ΔΜΕΣ Δείκτης Μέγιστης Εκούσιας σύσπασης (MUR/IP -Motor Unit Recruitment/Interference Pattern).Oι παραπάνω κλίμακες καθώς και το ηλεκτρομυογράφημα με τις παραμέτρους του επανεξετάσθηκαν και αξιολογήθηκαν στους 6 και 12 μήνες.Μετά την συλλογή των αποτελεσμάτων ακολούθησε η στατιστική ανάλυση καθώς και η μελέτη των αποτελεσμάτων.viiiΣυμπέρασμα: Σημαντική βελτίωση παρατηρήθηκε στιας κλίμακες VAS, Rolland Morris, DN4 και ΒPI κυρίως τους πρώτους 6 μήνες (p<0.05).Στατιστικά σημαντική βελτίωση παρατηρήθηκε στον ΔΜΕΣ(Δείκτη Μέγιστης Εκούσιας Σύσπασης)/ Επιστράτευση κινητικών μονάδων (MUR/IP) για όλες σχεδόν τις καταγραφηθέντες ρίζες (p<0.05).Oι ασθενείς με κήλη μεσοσπονδυλίου είχαν μεγαλύτερη κλινική και ηλεκτρομυογραφική βελτίωση συγκριτικά με τους ασθενείς που είχαν στένωση του σπονδυλικού σωλήνα MUR/IP (p<0.05), SA (p<0.05).H προγνωστική αξία των ευρημάτων σε ασθενείς με ριζιτιδική συνδρομή από κήλη μεσοσπονδυλίου δίσκου συγκριτικά με τους ασθενείς που είχαν στένωση σπονδυλικού σωλήνα όσον αφορά την βελτίωση του πόνου είναι: βραχυπρόθεσμα (VAS p=0.042) και μακροπρόθεσμα (VAS p=0.009).Οι ανεξάρτητες ηλεκτρομυογραφικές μετρήσεις MUR/IP (επιστράτευση κινητικών μονάδων-ΔΜΕΣ) και SA-spontaneus activity (αυτόματη δραστηριότητα), είχαν σημαντική προγνωστική αξία όσον αφορά την βελτίωση του πόνου (VAS:R2=0.287, p=0.032 and VAS:R2=0.277, p=0.036 αναλογικά, όπως αυτές αξιολογήθηκαν.ixixΣυμπερασματικά: Τα ηλεκτρομυογραφικά και κλινικά ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι ασθενείς οφελούνται από την επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών. Στους ασθενείς με κήλη δίσκου και ριζοπάθεια αναμένεται μεγαλύτερη κλινική και ηλεκτρομυογραφική βελτίωση από την θεραπεία κυρίως τους πρώτους 6 μήνες

Ηλεκτρομυογραφικά ευρήματα πριν και μετά την επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών φαρμάκων για την αντιμετώπιση του πόνου σε ασθενείς με οσφυαλγία

H Eπισκληρίδιος έγχυση στεροειδών φαρμάκων χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια για την αντιμετώπιση του χρόνιων ανθεκτικών μορφών οσφυαλγίας με ενδείξεις οι οποίες είναι: 1.Ριζίτιδα λόγω κήλης μασοσπονδυλίου δίσκου, 2.Σπονδυλική στένωση.Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση των βραχέων και μακροπρόθεσμων επιδράσεων και αποτελεσμάτων της επισκληριδίου έγχυσης των κορτικοστεροειδών φαρμάκων όσον αφορά την κλινική εικόνα, τον πόνο και την λειτουργικότητα των ασθενών αλλά και την συσχέτιση αυτής με τα ηλεκτρομυογραφικά ευρήματα, πριν και μετά την θεραπεία.Πρόκειται για αναλογική ανοικτή μελέτη (prospective open label study) η οποία περιλαμβάνει ασθενείς με χρόνιο ριζιτιδικό άλγος που οφείλεται, είτε σε κήλη μεσοσπονδυλίου δίσκου, είτε σε σπονδυλική στένωση είτε σε συνδυασμό και των δύο. Οι ασθενείς αυτοί υποβλήθηκαν σε θεραπεία με επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών.Αρχικά εξετάσθηκε ηλεκτρομυογράφικά μεγάλος αριθμός ασθενών της μονάδας πόνου με χρόνια οσφυαλγία. Επιλέγχθη δειγμα 39 ασθενών για την μελέτη μας LO (51.3%) Oι ασθενείς αυτοί παρουσίαζαν Ο5 ή /και Ι1 ριζιτιδική συνδρομή με σημαντική κλινική συμπτωματολογία, σημαντική έκπτωση της μυικής ισχύος στην συγκεκριμένη μυοτομική κατανομή &lt;4/5, η οποία επιβεβαιώθηκε με MRI και ηλεκτρομυογραφικά.Από τη μελέτη εξαιρέθηκαν οι ασθενείς με ειδικές αιτίες οσφυαλγίας (red flags-φλεγμονή, κακοήθεια, κάταγμα).vi iviivi iiΟλοι οι ασθενείς αξιολογήθηκαν κλινικά και ηλεκτρομυογραφικά πριν την πρώτη επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών. Συγκεκριμμένα πριν της έγχυσης προηγήθηκε:1) Λήψη πλήρους ιατρικού ιστορικού και κλινική εξέταση καθώς και αξιολόγηση των ψυχοκοινωνικών παραγόντων που επιδρούν στον χρόνιο πόνο.2) MRI ΟΜΣΣ.3) Συμπλήρωση των ερωτηματολόγιων του πόνου και της λειτουργικότητας (VAS-0-10, BPI, DN4, Rolland Morris, DASS, STAI)4) Hλεκτρομυογραφική εξέταση δια βελόνης όπου αξιολογήθηκαν, κατεγράφησαν και μετρήθηκαν τα ηλεκτρομυογραφικά ευρήματα που αφορούν την ριζοπάθεια και είναι η αυτόματη δραστηριότητα (SA-Spontaneous Activity) καθώς και η επιστράτευση των κινητικών ομάδων-ΔΜΕΣ Δείκτης Μέγιστης Εκούσιας σύσπασης (MUR/IP -Motor Unit Recruitment/Interference Pattern).Oι παραπάνω κλίμακες καθώς και το ηλεκτρομυογράφημα με τις παραμέτρους του επανεξετάσθηκαν και αξιολογήθηκαν στους 6 και 12 μήνες.Μετά την συλλογή των αποτελεσμάτων ακολούθησε η στατιστική ανάλυση καθώς και η μελέτη των αποτελεσμάτων.viiiΣυμπέρασμα: Σημαντική βελτίωση παρατηρήθηκε στιας κλίμακες VAS, Rolland Morris, DN4 και ΒPI κυρίως τους πρώτους 6 μήνες (p&lt;0.05)Στατιστικά σημαντική βελτίωση παρατηρήθηκε στον ΔΜΕΣ(Δείκτη Μέγιστης Εκούσιας Σύσπασης)/ Επιστράτευση κινητικών μονάδων (MUR/IP) για όλες σχεδόν τις καταγραφηθέντες ρίζες (p&lt;0.05).Oι ασθενείς με κήλη μεσοσπονδυλίου είχαν μεγαλύτερη κλινική και ηλεκτρομυογραφική βελτίωση συγκριτικά με τους ασθενείς που είχαν στένωση του σπονδυλικού σωλήνα MUR/IP (p&lt;0.05), SA (p&lt;0.05).H προγνωστική αξία των ευρημάτων σε ασθενείς με ριζιτιδική συνδρομή από κήλη μεσοσπονδυλίου δίσκου συγκριτικά με τους ασθενείς που είχαν στένωση σπονδυλικού σωλήνα όσον αφορά την βελτίωση του πόνου είναι: βραχυπρόθεσμα (VAS p=0.042) και μακροπρόθεσμα (VAS p=0.009).Οι ανεξάρτητες ηλεκτρομυογραφικές μετρήσεις MUR/IP (επιστράτευση κινητικών μονάδων-ΔΜΕΣ) και SA-spontaneus activity (αυτόματη δραστηριότητα), είχαν σημαντική προγνωστική αξία όσον αφορά την βελτίωση του πόνου (VAS:R2=0.287, p=0.032 and VAS:R2=0.277, p=0.036 αναλογικά, όπως αυτές αξιολογήθηκαν.ixix ΣυμπερασματικάΤα ηλεκτρομυογραφικά και κλινικά ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι ασθενείς οφελούνται από την επισκληρίδιο έγχυση κορτικοστεροειδών. Στους ασθενείς με κήλη δίσκου και ριζοπάθεια αναμένεται μεγαλύτερη κλινική και ηλεκτρομυογραφική βελτίωση από την θεραπεία κυρίως τους πρώτους 6 μήνες .Epidural steroid injections (ESIs) are commonly used in the management of chronic low back and leg pain. The aim of this study was to investigate the short and long-term electromyographic and clinical outcome of patients with chronic radicular pain after ESIs. This prospective, open-label study, included patients with chronic radicular pain due to disc herniation or spinal stenosis, who underwent interlaminar, fluoroscopy-guided ESIs. Patients were assessed before ESIs, as well as after 6 and 12 months, clinically (VAS 0-10, BPI, DN4, Rolland Morris, DASS, STAI) and electromyographically, as for the improvement of spontaneous activity (SA), and of motor unit recruitment/interference pattern (IP/MUR).xxThirty nine patients were studied, 20(51.3%). A significant improvement in VAS, RM, DN4 and BPI was revealed, mainly during the first 6 months (p&lt;0.05). Statistically significant improvement was revealed in MUR/SA for almost all nerve roots studied. Patients with disc herniation showed a greater improvement in mean difference of MUR/SA (p&lt;0.05) (with a prognostic value of radicular LBP versus spinal stenosis in short [VAS p=0.042] and long-term improvement of pain [VAS p=0.009]. The independent variables “MUR” and “SA” had a significant prognostic value for improvement of pain (VAS: R2=0.287, p=0.032 and VAS: R2=0.277, p=0.036 respectively).Electromyographic and clinical findings indicated benefit from epidural steroid injections. Patients with disc herniation exhibited a better outcome, especially during the first 6 months post-treatment.Keywords: low back pain; chronic; electromyography; epidural; steroids Running title: Electromyography and epidural steroid injections Funding: Non

Study of bio-materials through advanced spectroscopic technics

Recently the study of biomaterials has moved in two directions, the evolution of drug deliverysystems and of systems that can stimulate specific cellular responses. Our investigation aims tothe study of drug delivery systems for bone cancer therapy. These systems must fulfill twoimportant functionalities. At first, they should be able to deliver drug molecules to bone cancerenvironment through loading or surface conjugation and subsequently to cause osteogenesis.Their second functionality is especially important since it leads to substitution of bone defectscaused from the action of cancer cells. Bioactive glasses are of great advantage because of theirability to form hydroxyapatite and to bond to bone tissue after implantation. However,compared to bioglasses, bioactive nanospheres offer quite interesting advantages due to theirenhanced properties in drug delivery and their ability to seal bone defects of irregulargeometry.For this purpose in the present thesis characteristic bioactive glassy structures are studied inorder to investigate their conversion to nanoscale structures for further application in drugdelivery as target agents in bone cancer. Of great importance is the investigation of the role ofphosphorus in osteogenesis. Therefore, the ex vitro study of local phosphorous environment in45S5 bioglasses is studied through 31P MAS NMR and 1H-31P CP MAS NMR experiments.The nearly identical NMR spectra obtained by cross-polarization verified that the 31Penvironments and its SBF induced surface layers consist of water molecules and OH groupswhich are probably primarily associated with the a-CaP surface layer and secondly with theCaP components of the bioglasses. Moreover, the confirmed presence of a-CaP surface layerwas observed through the full width at half-maximum height which is significantly broaderthan that presented by nano-crystalline HCA and is typical for an amorphous orthophosphatephase. The obtained information proved the important contribution of the phosphorousenvironment from the first stage of apatite formation, the presence of which results inenhanced contribution to HCA formation and subsequent osteogenesis.Furthermore, the ability of the glassy network to deliver drug molecules was studied. For thispurpose, expanded ex vitro research was followed in DOX conjugated pH-sensitivefunctionalized silica xerogels. Specifically, silica xerogels were synthesized through a sol-gelprocess and further functionalized with carbodiimide chemistry. The functionalization processresulted in pH-sensitive dextran hydrogels. The anticancer drug DOX was bounded on thefunctionalized xerogel by a second stage of EDC coupling. Moreover the bioactivities of thefunctionalized xerogels in connection to release studies in acidic and neutral pH were alsofollowed. According to the SBF study, flake-like apatite formations were observed after 7 daysof treatment. The release of the DOX through an acidic treatment can possibly be attributed toan acidic sensitive esteric bond formation. Consequently, the above organically modified xerogels can probably act in targeted bone cancer therapy, where drug release and boneregeneration are expected.The study of the enhanced properties of glassy substrates was followed by the synthesis ofamorphous bioactive nanospheres. The compositions studied are binary silicate SiO2 - CaO,SiO2 - MgO, SiO2 - Na2O, triple SiO2–CaO-Na2O, SiO2 - P2O5 - CaO, SiO2-P2O5-Na2O andternary SiO2-P2O5-CaO-Na2O. For the synthesis of the glassy hollow nanospheres the sol-gelmethod was used, with polystyrene core nanoparticles resulting in silicate and phosphosilicatenanospheres. In order to investigate the coating process different coating parameters werestudied such as H2O:EtOH proportion, the concentration of initiators as well as the substrate’sconcentration. Moreover, the removal of the polystyrene core was studied by treatment inwater/THF solution, which resulted in 30% core removal. Due to the remnant PS core aftertreatment in water/THF solution, the change of the organic core and the use of PMMA-coHPMAwere advantageous due to the enhanced mechanical properties of PMMA-co-HPMAand its use in bone cements. The use of PMMA-co-HPMA nanoparticles results in phaseseparation of TEOS which occurs in the interphase of PMMA-co-HPMA. Specifically, the areaof surface polymerization constitutes the nucleation sites where the polycondensation of themonomer occurs and results to the stabilization of the glassy network. After the coatingprocess the hybrid nanospheres present smaller diameter than the template PMMA-co-HPMAnanoparticles. Next, the functionalization of PMMA-co-HPMA/SiO2 nanospheres wasimplemented in order to enhance the morphology and functionality of the silica network. Themorphology specifies the extent of interface between the drug delivery nanospheres and thesimulated body fluids and may affect the drug release rate. For the reason, the PMMA-coHPMA/SiO2 nanospheres were functionalized with APTES.In order to accomplish our comparative investigation, we followed the ex vitro study of theabove hybrid binary silicate, ternary and quaternary phosphosilicate nanospheres as well as thesilicate PS and PMMA-co-HPMA nanospheres. The incubation in SBF solution resulted in theformation of a silica-substituted carbonate hydroxyapatite (Si-HCA) a with crystallite size ofaround 45 nm and extended surface aggregates. Moreover, the hybrid PS and PMMA-coHPMAnanospheres constitute a distinctive case of silicate systems with no calcium contentwhich present biocompatible properties. They are characterized by the formation of a silicasubstitutedcarbonate hydroxyapatite (Si-HCA) a with crystallite size of around 50 nm andneedle-like morphology. The amino-modified PMMA-co-HPMA/SiO2 - APTES hybridnanospheres present enhanced biocompatible properties with prolonged release ability as drugdelivery systems in acidic as well as physiological pH. The synthesis and functionalization ofhybrid PMMA-co-HPMA / silicate nanospheres results in drug delivery systems for bonecancer targetingΣήμερα η μελέτη των βιοϋλικών προσανατολίζεται σε δύο κατευθύνσεις, την ανάπτυξησυστημάτων μεταφοράς φαρμάκων και συστημάτων κατάλληλων να διεγείρουν κυτταρικέςλειτουργίες. Η έρευνά μας έχει σχέση με την συγκριτική μελέτη συστημάτων μεταφοράςφαρμάκων κατάλληλων για εφαρμογή σε οστικούς καρκίνους. Τέτοιου είδους συστήματα θαπρέπει να επιδεικνύουν δύο σημαντικές λειτουργικότητες, αρχικά να είναι ικανά μέσωφόρτισης ή επιφανειακής τροποποίησης να μεταφέρουν τα φαρμακευτικά μόρια στην περιοχήτου οστικού καρκίνου και στη συνέχεια να μπορούν να επάγουν οστεογένεση. Η δεύτερηλειτουργικότητα είναι ιδιαιτέρως σημαντική καθώς έχει σαν αποτέλεσμα την πλήρωση τουοστικού ελλείμματος που προκαλείται από την δράση των καρκινικών κυττάρων. Ταβιοενεργά ξηρά πηκτώματα προσφέρουν ουσιαστικά πλεονεκτήματα λόγω της ικανότηταςτους να δημιουργούν ισχυρό δεσμό με τον περιβάλλοντα οστικό ιστό. Ωστόσο, συγκριτικά μετα μακροσκοπικά ξηρά πηκτώματα οι βιοενεργές νανόσφαιρες προσφέρουν σημαντικάπλεονεκτήματα λόγω των βελτιωμένων ιδιοτήτων τους στην μεταφορά φαρμάκων και τηςικανότητάς τους να καλύπτουν οστικές ελλείψεις ακανόνιστης γεωμετρίας (μεγέθους καισχήματος).Για τον σκοπό αυτό στην παρούσα διδακτορική διατριβή επιλέχθηκαν χαρακτηριστικέςβιοενεργές υαλώδεις συστάσεις προκειμένου να μελετηθεί η μετατροπή τους σε νανοκλίμακακαι η περαιτέρω εφαρμογή τους σε συστήματα μεταφοράς φαρμάκων. Ιδιαίτερης σημασίας γιατην επιλογή των συστάσεων αποτέλεσε ο ρόλος του φωσφορικού περιβάλλοντος στηνδημιουργία δεσμού με το οστό. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε η ex vitro μελέτη τουπεριβάλλοντος φωσφόρου σε βιογυαλιά 45S5 μέσω φασματοσκοπίας 31P MAS NMR σεσυνδυασμό με 1H-31P CP MAS NMR. Τα φάσματα NMR πιστοποιούν ότι το περιβάλλον 31Pτων βιογυαλιών 45S5 και το επαγόμενο επιφανειακό στρώμα σε προσομοίωση φυσιολογικώνυγρών (simulated body fluid, SBF) αποτελούνται από μόρια νερού και ομάδες ΟΗ, τα οποίαπρωταρχικά σχετίζονται με ένα άμορφο επιφανειακό στρώμα φωσφορικού ασβεστίου καιδευτερευόντως με τα συστατικά φωσφορικού ασβεστίου (CaP) της υαλώδους δομής.Επιπλέον, η επιβεβαίωση της παρουσίας του άμορφου στρώματος CaP προήλθε από το εύροςστο ήμισυ της κορυφής, το οποίο είναι σημαντικά πιο ευρύ από το σήμα που παρουσιάζει ονανο-κρυσταλλικός υδροξυαπατίτης (hydroxyapatite, HA) και είναι χαρακτηριστικό τηςπαρουσίας άμορφης ορθοφωσφορικής φάσης. Ουσιαστικά οι πληροφορίες που λάβαμε έδειξαντην σημαντική συμμετοχή του φωσφορικού περιβάλλοντος από τα πρώτα στάδια σχηματισμούαπατίτη με επακόλουθο η παρουσία του να συνεισφέρει στην ανάπτυξη HA και την περαιτέρωοστεογένεση.Στη συνέχεια, διερευνήθηκε η ικανότητα του υαλώδους δικτύου να μεταφέρει φαρμακευτικάμόρια μέσω παραδοσιακών συστημάτων μεταφοράς. Συνεπώς, ακολούθησε η ex vitro μελέτη pH-ευαίσθητων τροποποιημένων πυριτικών ξηρών πηκτών στα οποία είχε συνδεθεί τοαντικαρκινικό φάρμακο δοξορουπμυσίνη (doxorubicin, DOX). Συγκεκριμένα, πυριτικά ξηράπηκτώματα συντέθηκαν με την μέθοδο sol-gel και τροποποιήθηκαν περαιτέρω με χημείακαρβοδιϊμιδίου. Η τροποποίηση είχε σαν αποτέλεσμα την επιφανειακή σύνδεση υδροπηκτώνδεξτράνης που παρουσιάζουν ευαισθησία στο pH. Επιπλέον, το αντικαρκινικό φάρμακοδοξορουμπισίνη συνδέθηκε μετά από ένα δεύτερο στάδιο καρβοδιϊμιδικής σύζευξης.Αντικείμενο της μελέτης αποτέλεσε η βιοενεργότητα των τροποποιημένων ξηρών πηκτών, σεσυνδυασμό με την δυνατότητα αποδέσμευσης του φαρμακευτικού μορίου σε όξινο και σεουδέτερο pH. Σύμφωνα με την μελέτη σε SBF, σχηματισμοί απατίτη εμφανίσθηκαν μετά από7 ημέρες και είχαν μορφολογία νιφάδας. Επιπλέον, η αποδέσμευση της DOX σε όξινοπεριβάλλον μπορεί πιθανότατα να αποδοθεί στον σχηματισμό εστερικών δεσμών ευαίσθητωνσε αυτό το περιβάλλον. Συνεπώς, η επιφάνεια των παραπάνω ανόργανων συστημάτων μπορείνα τροποποιηθεί οργανικά με σκοπό την στόχευση στην θεραπεία του καρκίνου του οστούόπου απαιτείται η αποδέσμευση του φαρμάκου με την ταυτόχρονη αναγέννηση οστού.Αφού διερευνήθηκαν οι βέλτιστες ιδιότητες των παραδοσιακών συστημάτων μεταφοράςακολούθησε η σύνθεση των ανόργανων βιοενεργών νανοσφαιρών. Οι συστάσεις οι οποίεςμελετήθηκαν αποτελούνται από διμερή πυριτικά SiO2 - CaO, SiO2 - MgO, SiO2 - Na2O,τριμερή SiO2–CaO-Na2O, SiO2 - P2O5 - CaO, SiO2-P2O5-Na2O και τετραμερή SiO2-P2O5-CaONa2Oσυστήματα. Για την σύνθεση των υαλωδών νανοσφαιρών με εσωτερική κοιλότηταακολουθήθηκε η διαδικασία επικάλυψης sol-gel, κατά την οποία έγινε η ηλεκτροστατικήεπικάλυψη νανοσωματιδίων πολυστυρενίου με αποτέλεσμα την σύνθεση ανόργανωνπυριτικών και φωσφοπυριτικών νανοσφαιρών. Προκείμενου να διερευνηθεί η βέλτιστηδιαδικασία σύνθεσης, μελετήθηκαν διάφοροι παράμετροι επικάλυψης όπως η αναλογίαH2O:EtOH, η ποσότητα των πρόδρομων ενώσεων καθώς επίσης η ποσότητα τουυποστρώματος. Επιπλέον, μετά την επεξεργασία σε οργανικά διαλύματα παρατηρήθηκε 30 %απομάκρυνση του πυρήνα πολυστυρενίου (PS). Λόγω του ποσοστού PS που παρέμεινε,μελετήθηκε η εφαρμογή του συμπολυμερούς του πολυμεθακρυλικού μεθυλεστέρα –υδρομεθακρυλικού προπυλεστέρα (PMMA-co-HPMA) ως υποστρώματος καθώς το PMMAαποτελεί βασικό συστατικό των οστικών τσιμέντων και παρουσιάζει βελτιωμένες μηχανικέςιδιότητες. Η χρήση νανοσωματιδίων PMMA-co-HPMA είχε σαν αποτέλεσμα τον διαχωρισμόφάσης του TEOS ο οποίος συντελείται κυρίως στην διεπιφάνεια των νανοσωματιδίων PMMAco-HPMA.Μετά την διαδικασία επικάλυψης οι υβριδικές νανόσφαιρες εμφανίζουν μικρότερηδιάμετρο από τα αρχικά νανοσωματίδια PMMA-co-HPMA. Ακολούθησε η τροποποίηση τωνPMMA-co-HPMA/SiO2 νανοσφαιρών με σκοπό την βελτιστοποίηση της μορφολογίας και τηςλειτουργικότητας του πυριτικού δικτύου. Η μορφολογία καθορίζει την έκταση τηςδιεπιφάνειας μεταξύ του συστήματος μεταφοράς φαρμάκου και των προσομοιωμένωνφυσιολογικών υγρών με αποτέλεσμα να μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα αποδέσμευσηςτου φαρμάκου. Για τον σκοπό αυτό, οι πυριτικές νανόσφαιρες τροποποιήθηκαν περαιτέρω με3-αμινοπροπυλ-τριαiθοξυ-εστέρα του πυριτικού οξέως (3-aminopropyltriethoxysilane,APTES).Προκειμένου να ολοκληρωθεί η συγκριτική μελέτη μας, ακολούθησε η ex vitro ανάλυση τωνπαραπάνω υβριδικών διμερών πυριτικών, τριμερών και τετραμερών φωσφοπυριτικών νανοσφαιρών καθώς επίσης των πυριτικών νανοσφαιρών PS και PMMA-co-HPMA. Ηεπώαση σε διάλυμα SBF οδήγησε στον σχηματισμό ανθρακικού πυριτικού υδροξυαπατίτη (SiHCA)με το μέγεθος των κρυσταλλιτών να μην υπερβαίνει τα 45 nm και η επιφανειακήμορφολογία να χαρακτηρίζεται από την έντονη παρουσία συσσωματωμάτων. Επιπλέον, οιυβριδικές νανόσφαιρες PS και PMMA-co-HPMA αποτελούν μια διακριτή περίπτωση όπουπυριτικές συστήματα μηδενικής περιεκτικότητας ασβεστίου εμφανίζουν βιοενεργές ιδιότητες.Χαρακτηρίζονται από τον σχηματισμό ανθρακικού πυριτικού υδροξυαπατίτη (Si-HCA) με τομέγεθος των κρυσταλλιτών να μην υπερβαίνει τα 50 nm και με βελονοειδή γεωμετρία.Βέλτιστες ιδιότητες βιοενεργότητας παρουσιάζουν οι τροποποιημένες με αμίνες υβριδικέςνανόσφαιρες PMMA-co-HPMA/SiO2 – APTES, οι οποίες έχουν επίσης την δυνατότητα ναχρησιμοποιηθούν ως μεταφορείς φαρμακευτικών μορίων σε όξινο καθώς επίσης και σεφυσιολογικό pH με παρατεταμένη δυνατότητα αποδέσμευσης. Η σύνθεση και τροποποίησητων υβριδικών πυριτικών νανοσφαιρών έχει σαν αποτέλεσμα σύγχρονα συστήματα κατάλληλαγια την μεταφορά φαρμακευτικών μορίων με στόχευση σε καρκίνο του οστού

Multicompartmental Mesoporous Silica/Polymer Nanostructured Hybrids: Design Capabilities by Integrating Linear and Star-Shaped Block Copolymers

Poly(2-vinyl pyridine)-b-poly(ethylene oxide) (P2VP-b-PEO) linear diblock copolymer and polystyrene&ndash;poly(ethylene oxide) (PS10PEO10) heteroarm star copolymer were used as building elements to prepare organic&ndash;inorganic hybrids. By using the layer-by-layer (LbL) methodology, these elements were integrated on mesoporous silica through non-covalent interactions, namely, ionic and H-bonding. For the latter, tannic acid (TA) was used as an intermediate layer. The deposition of the various layers was monitored by thermogravimetric analysis (TGA), electrophoretic measurements, and confocal microscopy. The final silica hybrid, bearing alternating P2VP-b-PEO and PS10PEO10 star layers was capable of carrying one hydrophilic and two hydrophobic chemical species in distinct compartments. These multicompartmental organic&ndash;inorganic hybrids could be used as nanostructured carriers for pH-responsive multiple drug delivery and potential theranostic applications

CHD2 pathogenic nonsense variant in a three-generation family with variable phenotype and a paracentric inversion 16: Case report

Chromosomal inversions are usually balanced structural chromosomal rearrangements that do not have an impact on the clinical phenotype of a carrier. The main clinical consequence of inversions is the risk for unbalanced gametes and offspring with severe phenotypes. Rarely though, inversions are associated with a phenotype, mainly due to submicroscopic Copy Number Variants (CNVs) or disruption at the breakpoints of a functionally important gene and/or genomic elements. In this study, a paracentric inversion of chromosome 16 [inv(16)(q22.3q24.1)] was identified in a three-generation family with discordant phenotypes with/without epilepsy and/or intellectual impairment, as well as with an unaffected carrier. This finding was confirmed by fluorescence in situ hybridization (FISH). Genetic investigation, initially with chromosomal microarray (CMA), did not reveal any copy number variants. Finally, Clinical Exome Sequencing (CES), detected the presence of a pathogenic nonsense variant (rs797044912) in the Chromodomain Helicase DNA-binding protein 2 (CHD2) gene [NM_001271.4:c.5035C>T p.(Arg1679Ter)]. CHD2 pathogenic variants have been associated with Developmental and Epileptic Encephalopathy-94 (DEE-94), a rare yet severe condition, characterized by developmental delay, seizures with an early onset, intellectual impairment, autism spectrum disorder, and sometimes behavioral issues. Family testing showed that the variant segregated with phenotypic heterogeneity in the affected individuals and appears to be causative. To the best of our knowledge, this is the first CHD2 pathogenic variant segregating in a three-generation family and the fourth familial case reported. These results further support our previous findings that familial, balanced rearrangements with discordant phenotypes in the same family are, in the vast majority, coincidental