Electronic-microscopic estimation of changes in erythrocytes ultrastructure under influence of low-frequency ultrasound

The paper presents the estimation of changes of erythrocytes ultra-structure under influence of low-frequency ultrasound using various types of waveguides. It was demonstrated that application of ultrasound contributes to change of erythrocyte form and size, which depend on intensity, duration and type of the waveguide

Кинетика разрушения фибриновых сгустков под действием ультразвуковой кавитации

We studied the kinetic features of fibrin clot destruction in vitro under the action of ultrasonic cavitation generated by low-frequency (36 kHz) ultrasound (US) with the intensity I0  of 4.4–51.2 W/cm2, using a flexible waveguide concentrator. It was established that the rate of US destruction of clots immersed in saline at the initial stage of the process is proportional to I0 in the range of 12–51 W/cm2, corresponds to first-order kinetics, and is determined by the erosive processes without the formation of D-dimers and other fibrinolysis products at a minimum contribution of sonochemical reactions. The clot destruction rate is maximum at the initial time moment and decreases with increasing the US exposure duration (by 35 % in 1 min and by 72 % by the end of the second minute at I0 = 51.2 W/cm2). It was shown that in order to increase the completeness of clot destruction at a minimum administered US dose, it is advisable to minimize the US exposure time when using the highest values of the US intensity limited by the level of safe cavitation exposure to the vascular wall, hemostasis, and blood cells.Изучены кинетические особенности разрушения фибриновых сгустков in vitro под действием ультразвуковой кавитации, генерированной низкочастотным (36 КГц) с интенсивностью I0 4,4–51,2 Вт/см2  ультразвуком (УЗ), с использованием гибкого волновода-концентратора. Установлено, что скорость УЗ разрушения сгустков, погруженных в физиологический раствор, на начальных стадиях процесса пропорциональна I0 в интервале 12–51 Вт/см2, соответствует  кинетике  первого  порядка  и  определяется  протеканием  эрозионных  процессов  без  образования D-димеров и других продуктов фибринолизиса при минимальном вкладе сонохимических реакций. Скорость разрушения сгустка максимальна в начальный момент времени и снижается при увеличении продолжительности УЗ воздействия (на 35 % за 1 мин и на 72 % к концу второй минуты при I0  = 51,2 Вт/см2). Показано, что для увеличения полноты разрушения сгустка при минимально вводимой УЗ дозе целесообразно минимизировать время УЗ воздействия при использовании наиболее высоких значений УЗ интенсивности, ограниченных уровнем безопасного воздействия кавитации на сосудистую стенку, гемостаз и форменные элементы крови

ВЛИЯНИЕ ЛИПОСОМАЛЬНОЙ ФОРМЫ СТРЕПТОКИНАЗЫ НА ОБРАЗОВАНИЕ Д-ДИМЕРОВ

Liposomal streptokinase (a mixture of free (66.3  %) and entrapped (23.7  %) drug) with a diameter of ~60 nm was prepared. The analysis of the D-dimers formation kinetics in the dog’s blood plasma showed that the liposomal streptokinase hada prolonged effect up to 180 minutes.Получены липосомы со стрептокиназой с размерами ~60 нм, представляющие собой смесь, состоящую из свободного (66,3  %) и связанного (23,7  %) препарата. На основании анализа кинетики образования Д-димеров в плазме крови собак установлено, что липосомальная форма стрептокиназы обладает пролонгированным эффектом в течение 180 мин

ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ЛИПОСОМАЛЬНОЙ ФОРМЫ СТРЕПТОКИНАЗЫ И ИХ ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

It was obtained that liposomal streptokinase (SK) with a hydrodynamic diameter of ~70 nm and a zeta-potential of –6.2 mV contains 14.1 % wt of drug. The complex formulations based on liposomal SK include “associated” and “free” SK in the ratios of 20/80, 40/60 and 50/50. The in vivo experiments on rats showed an increase in the elimination half-time from 1.8 to 31.9 min and in the time to reach the maximum concentration of streptokinase from 15 to 45 min. The decrease in the elimination rate constant by a factor of 18 compared with SK was also found. The optimal ratio of “associated” and “free” SK in the complex formulation was 40 and 60 % respectively. It was used to obtain liposomal fibrin-specific form of thrombolytic with similar physico-chemical and pharmacokinetic parameters. Получена липосомальная форма стрептокиназы (СК) с гидродинамическим диаметром ~70 нм, дзета-потенциалом –6,2 мВ и степенью включения вещества 14,1 %, на основе которой приготовлены комплексные препараты, содержащие «связанную» и «свободную» СК в соотношениях 20/80, 40/60 и 50/50. Для них в эксперименте in vivo на крысах показано увеличение периода полувыведения от 1,8 до 31,9 мин и времени достижения максимальной концентрации стрептокиназы от 15 до 45 мин, а также уменьшение константы элиминации в ~18 раз по сравнению с нативной СК. Оптимальное соотношение «связанной» и «свободной» СК в комплексном препарате составило 40 и 60 % соответственно, что было использовано для получения липосомальной фибрин-специфичной формы тромболитика, который обладает практически такими же физико-химическими и фармакокинетическими параметрами.

Эластификация артериальной стенки под действием высокоинтенсивного низкочастотного ультразвука

A significant increase in the elasticity of the femoropopliteal artery segments in vitro was found as a result of the action of cavitation generated by powerful low-frequency (24–26 kHz) ultrasound introduced into the vessel by a flexible waveguide. The vessel elasticity was evaluated both by the deflection under the action of an external force and by the degree of its expansion vasodilatation by the internal pressure created by the expanding balloon. The possibility of achieving a more than two-fold decrease in the vascular wall elasticity modulus after 30-s exposure to an ultrasound intensity of 31 W/cm2 was shown. It has been established that at the 10 μm amplitude of ultrasonic vibrations, vascular wall damage occurs in the form of small foci of detachment and rupture of the intima accompanied by delamination in the media layer, when polymorphic slit-like cavities are formed with an increase in the amplitude of oscillations above 23 μm.Установлено существенное повышение эластичности бедренно-подколенных сегментов артерий in vitro в результате действия кавитации, генерированной мощным низкочастотным (24–26 кГц) ультразвуком, вводимым внутрь кровеносного сосуда гибким волноводом. Эластичность сосуда оценивалась как по прогибу под действием внешней силы, так и по степени его вазодилатации внутренним давлением, создаваемым расширяющимся баллоном. Показана возможность достижения более чем двукратного снижения модуля упругости сосудистой стенки после 30 с ультразвукового воздействия интенсивностью 31 Вт/см2. Установлено, что при амплитуде ультразвуковых колебаний 10 мкм имеет место повреждение сосудистой стенки в виде мелких фокусов отслоения и разрыва интимы, сопровождающееся расслоениями в медии с формированием полиморфных щелевидных полостей при увеличении амплитуды колебаний свыше 23 мкм

Extended Thromboprophylaxis with Betrixaban in Acutely Ill Medical Patients

Background Patients with acute medical illnesses are at prolonged risk for venous thrombosis. However, the appropriate duration of thromboprophylaxis remains unknown. Methods Patients who were hospitalized for acute medical illnesses were randomly assigned to receive subcutaneous enoxaparin (at a dose of 40 mg once daily) for 10±4 days plus oral betrixaban placebo for 35 to 42 days or subcutaneous enoxaparin placebo for 10±4 days plus oral betrixaban (at a dose of 80 mg once daily) for 35 to 42 days. We performed sequential analyses in three prespecified, progressively inclusive cohorts: patients with an elevated d-dimer level (cohort 1), patients with an elevated d-dimer level or an age of at least 75 years (cohort 2), and all the enrolled patients (overall population cohort). The statistical analysis plan specified that if the between-group difference in any analysis in this sequence was not significant, the other analyses would be considered exploratory. The primary efficacy outcome was a composite of asymptomatic proximal deep-vein thrombosis and symptomatic venous thromboembolism. The principal safety outcome was major bleeding. Results A total of 7513 patients underwent randomization. In cohort 1, the primary efficacy outcome occurred in 6.9% of patients receiving betrixaban and 8.5% receiving enoxaparin (relative risk in the betrixaban group, 0.81; 95% confidence interval [CI], 0.65 to 1.00; P=0.054). The rates were 5.6% and 7.1%, respectively (relative risk, 0.80; 95% CI, 0.66 to 0.98; P=0.03) in cohort 2 and 5.3% and 7.0% (relative risk, 0.76; 95% CI, 0.63 to 0.92; P=0.006) in the overall population. (The last two analyses were considered to be exploratory owing to the result in cohort 1.) In the overall population, major bleeding occurred in 0.7% of the betrixaban group and 0.6% of the enoxaparin group (relative risk, 1.19; 95% CI, 0.67 to 2.12; P=0.55). Conclusions Among acutely ill medical patients with an elevated d-dimer level, there was no significant difference between extended-duration betrixaban and a standard regimen of enoxaparin in the prespecified primary efficacy outcome. However, prespecified exploratory analyses provided evidence suggesting a benefit for betrixaban in the two larger cohorts. (Funded by Portola Pharmaceuticals; APEX ClinicalTrials.gov number, NCT01583218. opens in new tab.

In vitro nuclear interactome of the HIV-1 Tat protein

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>One facet of the complexity underlying the biology of HIV-1 resides not only in its limited number of viral proteins, but in the extensive repertoire of cellular proteins they interact with and their higher-order assembly. HIV-1 encodes the regulatory protein Tat (86–101aa), which is essential for HIV-1 replication and primarily orchestrates HIV-1 provirus transcriptional regulation. Previous studies have demonstrated that Tat function is highly dependent on specific interactions with a range of cellular proteins. However they can only partially account for the intricate molecular mechanisms underlying the dynamics of proviral gene expression. To obtain a comprehensive nuclear interaction map of Tat in T-cells, we have designed a proteomic strategy based on affinity chromatography coupled with mass spectrometry.</p> <p>Results</p> <p>Our approach resulted in the identification of a total of 183 candidates as Tat nuclear partners, 90% of which have not been previously characterised. Subsequently we applied <it>in silico </it>analysis, to validate and characterise our dataset which revealed that the Tat nuclear interactome exhibits unique signature(s). First, motif composition analysis highlighted that our dataset is enriched for domains mediating protein, RNA and DNA interactions, and helicase and ATPase activities. Secondly, functional classification and network reconstruction clearly depicted Tat as a polyvalent protein adaptor and positioned Tat at the nexus of a densely interconnected interaction network involved in a range of biological processes which included gene expression regulation, RNA biogenesis, chromatin structure, chromosome organisation, DNA replication and nuclear architecture.</p> <p>Conclusion</p> <p>We have completed the <it>in vitro </it>Tat nuclear interactome and have highlighted its modular network properties and particularly those involved in the coordination of gene expression by Tat. Ultimately, the highly specialised set of molecular interactions identified will provide a framework to further advance our understanding of the mechanisms of HIV-1 proviral gene silencing and activation.</p

APPLICATION OF TUBE TYPE ULTRASONIC CONCENTRATORS-WAVEGUIDES FOR BLOOD VESSELS OBSTRUCTION ELIMINATION

Fundamentally new design of ultrasonic waveguide-catheter system to eliminate the obstruction of blood vessels was developed. The effect thrombus/plaques destruction is carried out by using a cavitation jet of liquid formed by supplying through internal cavity of concentrator-waveguide at its distal part simultaneously with ultrasound action. This kind of effect, unlike mechanical cavitation is more effective and safer in terms of destruction of endovascular thrombus and atherosclerotic plaques, and has greatly improved elastic-mechanical properties of the vascular wall in atherosclerosis and diabetes

Application of tube type ultrasonic concentrators-waveguides for blood vessels obstruction elimination

Разработана принципиально новая конструкция ультразвуковой волноводно-катетерной системы для устранения непроходимости кровеносных сосудов, основанная на использовании в ней концентратора-волновода нового поколения, а именно, ступенчатого концентратора-волновода трубчатого типа. Эффект разрушения тромбов/бляшек осуществляется за счет использования кавитационной струи жидкости, которая формируется путем инфузионной подачи через внутреннюю полость концентратора- волновода на его дистальную порцию одновременно с ультразвуковым воздействием. Данный принцип воздействия, в отличие от кавитационно-механического, является более эффективным и безопасным в плане разрушения внутрисосудистых тромбов и атеросклеротических бляшек, а также способствует значительному улучшению эласто-механических свойств сосудистой стенки при атеросклерозе и сахарном диабете. Fundamentally new design of ultrasonic waveguide-catheter system to eliminate the obstruction of blood vessels was developed. The effect thrombus/plaques destruction is carried out by using a cavitation jet of liquid formed by supplying through internal cavity of concentrator-waveguide at its distal part simultaneously with ultrasound action. This kind of effect, unlike mechanical cavitation is more effective and safer in terms of destruction of endovascular thrombus and atherosclerotic plaques, and has greatly improved elastic-mechanical properties of the vascular wall in atherosclerosis and diabetes

Application of tube type ultrasonic concentrators-waveguides for blood vessels obstruction elimination

Разработана принципиально новая конструкция ультразвуковой волноводно-катетерной системы для устранения непроходимости кровеносных сосудов, основанная на использовании в ней концентратора-волновода нового поколения, а именно, ступенчатого концентратора-волновода трубчатого типа. Эффект разрушения тромбов/бляшек осуществляется за счет использования кавитационной струи жидкости, которая формируется путем инфузионной подачи через внутреннюю полость концентратора- волновода на его дистальную порцию одновременно с ультразвуковым воздействием. Данный принцип воздействия, в отличие от кавитационно-механического, является более эффективным и безопасным в плане разрушения внутрисосудистых тромбов и атеросклеротических бляшек, а также способствует значительному улучшению эласто-механических свойств сосудистой стенки при атеросклерозе и сахарном диабете. Fundamentally new design of ultrasonic waveguide-catheter system to eliminate the obstruction of blood vessels was developed. The effect thrombus/plaques destruction is carried out by using a cavitation jet of liquid formed by supplying through internal cavity of concentrator-waveguide at its distal part simultaneously with ultrasound action. This kind of effect, unlike mechanical cavitation is more effective and safer in terms of destruction of endovascular thrombus and atherosclerotic plaques, and has greatly improved elastic-mechanical properties of the vascular wall in atherosclerosis and diabetes