Predicting Happiness - Comparison of Supervised Machine Learning Techniques Performance on a Multiclass Classification Problem

In the modern world, especially in contemporary economies and politics, a population\u27s subjective well-being is a frequent subject of the public debate. As comparisons of happiness levels in different countries are published, different circumstances and their effect on the value of the subjective well-being reported by people are also analysed. However, a significant amount of the research related to subjective well-being and its determinants is still based upon survey answers and employing conventional statistical methods providing details regarding correlations and causality between different factors and subjective well-being. Application of Supervised Machine Learning techniques for prediction of subjective well-being may provide new ways of understanding how individual factors contribute to the concept value and allow for addressing any issues, which may potentially affect mental and physical health. The focus of this research is to use the survey data and make predictions regarding subjective well-being (a multiclass target) using Supervised Machine Learning models. In particular, the study is aimed at comparing the performance of two techniques: Decision Tree and Neural Networks. The „C4.5 algorithm‟ used by the Decision Trees is considered as the benchmark algorithm, to which other supervised learning algorithms should be compared. At the same time, Neural Networks were previously proven to have high predictive power, even with multiclass categorisation problems. Two experiments are conducted as part of this research, one using original highly imbalanced data; the other using the dataset balanced using SMOTE. The experimental results gathered show that for the first experiment there is no statistically significant difference (

Care for an elderly person after lower limb amputation

Introduction: Although currently less major amputation is performed, due to more effective revascularization and endovascular treatment, limbs amputations are still necessary and commonly used as a therapeutic method. Amputation of the lower limb is associated with long-term hospitalization, treatment, rehabilitation and a high level of mortality among older people. For the elderly, additionally suffer from number of chronic diseases, who for various reasons amputation of the limb is the only possible treatment option, recommendations regarding further care after such surgery are important. Results: Causes of lower limb amputation include ia. non-traumatic reasons like diabetes or infection and traumatic ones. Frequency of removal of the lower limb, regardless of its reason is estimated about 5.6 to 600 per 100,000 people and the percentage is about 20 times higher in diabetes-suffering people than in non-diabetic. In the case of this disease, amputations mainly concern men over 60 years of age, as well as people who have been subject to hospital treatment many times. Care for a patient who is prepared to amputation procedure include pre- and post-operative rehabilitation, prosthesis of amputated limb, psychological care, patient education and also pharmacotherapy. It is important to give to patient enoxaparin to reduce thromboembolic risk. To increase quality of life after amputation it is important to provide adequate nursing care. Discussion: Other overlooked diseases, which can lead to lower limb amputation are ia. Charcot disease. Proper diagnosis, differentiation and treatment process is extremely important cause can allow patient to avoid the amputation. Conclusion: Gathered recommendations for correct, high-quality, multi-faceted medical care for patients after amputation of the lower limb will improve the quality of medical services for this group of patients

Laboratory tests in geriatric patients - an overview of the latest reports

Laboratory tests are extremely important in patient’s monitoring and/or diagnosing. We described those that are particularly significant for elderly patients, namely: peripheral blood morphology, arterial blood gasometry, cancer markers. The aim of this article is to summarize current knowledge about laboratory tests important in geriatrics, as well as draw attention to the diverse use of laboratory tests in clinical practise

Fizykochemiczne badanie oddziaływania wybranych związków interkalujących DNA z modelowymi układami błon biologicznych

Antybiotyki przeciwnowotworowe, w tym antracykliny są obecnie najskuteczniejszym i najczęściej wybieranym rodzajem terapii w onkologii. Mechanizm ich oddziaływania na poszczególne organelle i procesy w komórkach nowotworowych jest bardzo skomplikowany. Jednak wprowadzony do organizmu terapeutyk, zanim dotrze do wnętrza komórek musi w pierwszej kolejności pokonać barierę błony biologicznej, która chroni komórki oraz tkanki i narządy. Sposób przenikania leku do wnętrza komórek zależy od wielu czynników, w tym nie tylko od właściwości fizykochemicznych terapeutyku, ale w dużym stopniu na proces ten ma wpływ struktura i własności błony biologicznej. W przedstawionej rozprawie omówione zostały badania zmierzające do poznania sposobu transportu dwóch wybranych leków przeciwnowotworowych: doksorubicyny i mitoksantronu przez membrany biomimetyczne. Omawiane w pracy leki należą do najczęściej aplikowanych farmaceutyków w leczeniu nowotworów systemowych jednak wydaje się, że penetracja terapeutyku może prowadzić do zaburzeń struktury dwuwarstwy lipidowej skutkując trwałym uszkodzeniem błon komórkowych, szczególnie kardiomiocytów. Stąd też bardzo istotne jest zbadanie mechanizmu penetracji antracyklin do wnętrza komórki. Zastosowanie w opisanych badaniach szeregu membran modelujących naturalne błony biologiczne umożliwiło całościowy opis problematyki i szczegółowe poznanie procesu wnikania leków do komórki. W pierwszym, najobszerniejszym fragmencie pracy omówiłam sposób interakcji leku doksorubicyny z membranami biomimetycznymi tworzonymi metodą samoorganizacji, techniką Langmuira-Blodgett/Langmuira-Shaeffera oraz metodą fuzji liposomów. Druga część badań dotyczy odziaływania leku mitoksantron z układami wykazującymi analogię do błon komórkowych. W tym fragmencie pracy zrezygnowałam z wykorzystania techniki samoorganizacji oraz związków alkanotiolowych na korzyść techniki Langmuira oraz Langmuira-Blodgett. Różnorodność metod oraz związków stosowanych do otrzymywania błon biomimetycznych pozwoliła na wytworzenie struktur posiadających odmienne właściwości oraz zróżnicowany stopień podobieństwa do naturalnych błon biologicznych. Do otrzymywania membran metodą samoorganizacji wykorzystane zostały dwa związki posiadające różne grupy funkcyjne tj. merkaptoundekanol i dodekanotiol. Umożliwiło to otrzymanie na powierzchni złota dwóch układów wykazujących odmienne właściwości hydrofilowo-hydrofobowe oraz zbadanie wpływu tych właściwości na adsorpcję doksorubicyny i przenikanie do wnętrza struktur. W każdym przypadku modyfikacja elektrody alkanotiolem powoduje wytworzenie wysokiej bariery energetycznej dla leku. Eksperymenty elektrochemiczne połączone z pomiarami grawimetrycznymi oraz techniką SPR pokazują, iż doksorubicyna bardzo łatwo adsorbuje się na powierzchniach hydrofilowych, utrudniając dalszą penetrację leku do monowarstwy. Interakcja antracykliny z monowarstwami hydrofobowymi polega głównie na wnikaniu cząsteczek leku między łańcuchy węglowodorowe membrany. Przedstawione badania potwierdzają hipotezy występujące w literaturze, że cząsteczki doksorubicyny adsorbujące się na polarnych częściach lipidów utrudniają przenikanie leku poprzez membranę. Inną zastosowaną w pracy metodą tworzenia monowarstw biomimetycznych była technika Langmuira-Blodgett. Filmy Langmuira po przeniesieniu na podłoże substratu (warstwy Langmuira – Blodgett) stanowią idealny model błony komórkowej, ponieważ dwuwarstwa lipidowa będąca podstawą błony biologicznej jest złożeniem dwóch warstw monomolekularnych. W tym przypadku monitorowanie interakcji leków z membranami odbywało się na dwa sposoby: na powierzchni subfazy wanny Langmuira (filmy Langmuira) oraz po przeniesieniu warstw na substrat stały jak złoto, srebro czy mika (filmy Langmuira- Blodgett). Dwutorowość przeprowadzonych eksperymentów pozwoliła na określenie sposobu oddziaływania antracykliny z dwoma regionami membrany, jednym o charakterze hydrofilowym (warstwy Langmuira), drugim o charakterze hydrofobowym (monowarstwy L-B). Do tworzenia filmów wykorzystywane były zarówno związki przypominające budową lipidy jak i sam lipid-fosfatydylocholina, co umożliwiło stworzenie warstw o płynnej, luźnej strukturze i stopniu upakowania odzwierciedlającym budowę naturalnych błon biologicznych. Badania z zastosowaniem filmów Langmuira pokazują, że obydwa leki penetrują hydrofilowe głowy monowarstw i pomimo bardzo dobrej rozpuszczalności w wodzie wbudowują się w strukturę membrany na subfazie. Interakcje antybiotyków z monowarstwami po osadzeniu ich na substracie pozwoliły na określenie sposobu interakcji z hydrofobowymi „ogonami” węglowodorowymi w membranie. Okazuje się, że lek wnika w strukturę hydrofobową warstwy i w zależności od stopnia organizacji filmu możliwy jest różny stopień rotacji molekuł leku w membranie. Istnieje różnica w sposobie uwalniania leków z monowarstw L–B. Pomiary metodą woltamperometrii cyklicznej pokazują, że proces płukania powoduje usunięcie większości mitoksantronu z monowarstwy, co nie miało miejsca w przypadku pierwszego z badanych leków - doksorubicyny. Można to tłumaczyć inną budową cząsteczek obu antybiotyków. Występowanie w strukturze doksorubicyny aminocukru – daunozaminy stwarza większą zawadę przestrzenną i powoduje trudniejsze wychodzenie tego leku z membran. W przypadku dwuwarstwy lipidowej zarówno doksorubicyna jak i mitoksantron nie są w stanie całkowicie pokonać podwójnej struktury membrany. Pomiary elektrochemiczne dowodzą, że antybiotyki penetrują jedynie zewnętrzną część błony biomimetycznej. Wewnętrza warstwa lipidowa L-B/L-S, a także utworzona w wyniku fuzji liposomów powoduje odizolowanie leku od powierzchni elektrody, co uniemożliwia transport elektronów między cząsteczką antybiotyku a metalem. Podsumowując, badania przedstawione w mojej rozprawie doktorskiej pozwoliły określić sposób penetracji antybiotyków antracyklinowych do wnętrza biomimetycznych układów mono- i dwuwarstwowych w zależności od ich budowy i właściwości. Wyniki uzyskane podczas realizacji pracy doktorskiej zostały opublikowane w czasopismach międzynarodowych: Langmuir, Bioelectrochemistry oraz Journal of Electroanalytical Chemistry

Synthesis and Characterization of Magnetic Drug Carriers Modified with Tb³⁺ Ions

The study aimed to synthesize and characterize the magnetic drug carrier modified with terbium (III) ions. The addition of terbium extends the possibilities of their applications for targeted anticancer radiotherapy as well as for imaging techniques using radioisotopes emitting β+, β−, α, and γ radiation. The synthesis of iron oxide nanoparticles stabilized with citrates using the co-precipitation method (IONP @ CA) was carried out during the experimental work. The obtained nanoparticles were used to synthesize a conjugate containing terbium ions and guanosine-5′-monophosphate as an analog of drugs from the thiopurine group. Conjugates and their components were characterized using Transmission Electron Microscopy, infrared spectroscopy, X-ray microanalysis, spectrofluorimetry, and thermogravimetric analysis. The hybrid was also investigated with Langmuir layers to check the interaction with analogs of biological membranes

Monoolein Cubic Phase Gels and Cubosomes Doped with Magnetic Nanoparticles–Hybrid Materials for Controlled Drug Release

Hybrid materials consisting of a monoolein lipidic cubic phase (LCP) incorporating two types of magnetic nanoparticles (NP) were designed as addressable drug delivery systems. The materials, prepared in the form of a gel, were subsequently used as a macroscopic layer modifying an electrode and, after dispersion to nanoscale, as magnetocubosomes. These two LCPs were characterized by small-angle X-ray scattering (SAXS), cross-polarized microscopy, magnetic measurements, and phase diagrams. The magnetic dopants were hydrophobic NP_oleic and hydrophilic NP_citric, characterized by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM), and their influence on the properties of the cubic phases was investigated. The removal of the anticancer drug, Doxorubicin (Dox) from the hybrid cubic phase gels was studied by electrochemical methods. The advantages of incorporating magnetic nanoparticles into the self-assembled lipid liquid crystalline phases include the ability to address the cubic phase nanoparticle containing large amounts of drug and to control the kinetics of the drug release