The influence of the microstructure morphology of two phase Ti-6Al-4V alloy on the mechanical properties of diffusion bonded joints

The influence of ultra fine grained (UFG) and coarse grained (CG) microstructure of the titanium alloy Ti-6Al-4V on the strength of a diffusion bonded (DB) joint was studied using a laboratory DB fixture and a new shear test rig. The DB process was carried out at 725°C and 825°C during 2 and 4 hours in a vacuum furnace. Coarsening of grain structure resulting from different DB cycles was quantified. The chain pores were observed at 725°C for both microstructure conditions bonded during 2 hours. The increase of bonding time up to 4 hours leads to subsequent elimination of the pores. The UFG samples bonded at 725°C showed a higher level of the shear strength than CG samples for both bonding times. The CG material demonstrated the highest shear strength after 4 hours of DB bonding at 825°C. The increase of the creep deformation of UFG samples when compared to the CG condition was observed as a result of DB at of 725° C during 4 hours

Special section guest editorial: advances in terahertz biomedical science and applications

The Journal of Biomedical Optics (JBO) has published this special section of papers to capture the most recent advances in THz technology and innovative THz instruments and methods in biology and medicine. A few of the papers in this special section are dedicated to similar biomedical applications of novel optical tools from the neighboring infrared (IR) range. Two papers of the special section consider modern problems of oncodiagnosis. In the research article ‘Development of oral cancer tissue-mimicking phantom based on polyvinyl chloride plastisol and graphite for terahertz frequencies’, authors have introduced a new type of a water-free tissue-mimicking phantom for THz biophotonics. This phantom is based on graphite powders embedded into a polyvinyl chloride plastisol matrix. The effective THz optical properties of such a phantom can be managed in a wide range by changing its composition, thus allowing to mimic the THz optical properties of various biological tissues

Современные аспекты фотодинамической терапии при базальноклеточном раке кожи

Photodynamic therapy (PDT) is one of the most effective treatments for basal cell skin cancer (BCC). As the incidence rate of BCC is increasing worldwide, interest in developing new methods for diagnosing and treating this disease, taking into account long-term cosmetic results, is growing. The review article presents the results of domestic and foreign studies on the treatment of BCC with PDT. The presented results of studies from various domestic and foreign clinics indicate the high efficiency of independent PDT and a combination of PDT with other treatment methods. PDT is proposed to be used in combination with surgical methods and radiation therapy, immunomodulating and chemotherapeutic agents, and inhibitors of molecules involved in the carcinogenic process. These new strategies open the way to increasing the effectiveness of treatment and prevention of BCC. Moreover, in all studies, the safety of this non-invasive treatment, a low level of adverse reactions during therapy, good tolerance for the patient and excellent cosmetic treatment results are noted. The guidelines currently being developed in Europe and the United States provide consistent expert advice that reflects current published evidence of treatment outcomes for BCC using PDT. Moreover, the recommendations emphasize that the treatment plan for patients with “difficult to treat” BCC should be discussed at an interdisciplinary oncological council.Фотодинамическая терапия (ФДТ) является одним из наиболее эффективных методов лечения базальноклеточного рака кожи (БКРК). По мере роста показателей заболеваемости БКРК во всём мире всё больше возрастает интерес к разработке новых методов диагностики и лечения данного заболевания с учётом отдалённых косметических результатов. В обзорной статье приводятся результаты отечественных и зарубежных исследований по лечению БКРК с помощью ФДТ. Представленные результаты исследований различных отечественных и зарубежных клиник свидетельствуют о высокой эффективности самостоятельной ФДТ и комбинации ФДТ с другими методами лечения. ФДТ предлагается применять в сочетании с хирургическими методами и лучевой терапией, иммуномодулирующими и химиотерапевтическими агентами, ингибиторами молекул, участвующих в канцерогенном процессе. Эти новые стратегии открывают путь к повышению эффективности лечения и профилактики БКРК. При этом во всех исследованиях отмечается безопасность данного неинвазивного лечения, низкий уровень побочных реакций при проведении терапии, хорошая переносимость для пациента и превосходные косметические результаты лечения. В разработанных в настоящее время в Европе и США руководствах представлены согласованные экспертные рекомендации, отражающие текущие опубликованные доказательства результативности лечения БКРК с использованием ФДТ. При этом в рекомендациях подчеркивается, что план терапии пациентов с трудно поддающимися лечению БКРК должен обсуждаться на междисциплинарном онкологическом совете

Biomedical applications of sapphire shaped crystals

We have proposed novel medical instrument

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ В СРЕДЕ ИННОВАЦИОННОГО ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

The theme of this article is relevant because in any economic doctrine of competition is seen as a driving force of the market. The ability of business entities, including entities of innovative entrepreneurship to compete for the market (consumers) is a key factor in the development of this segment and the main factor stimulating the transition of the national economy to innovation-oriented development.The purpose: The aim of the article is in-depth and comprehensive analysis of the positions of Russian and foreign scientists-economists on the question of the essence of the concepts of «competition» and «competitiveness».Methods. Methodological basis of this paper are generalization of literary sources and comparative analysis methods. Results. Comprehensively analyzed the positions of leading scientists and economists in relation to the concepts of «competition and competitiveness», including and in such an important sector as innovative entrepreneurship. The identifi ed similarities, diff erences and their features.Conclusions / significance. Identifi ed and completed a substantial part of the economic category «competitiveness of innovative entrepreneurship». According to the authors, the competitiveness of innovative entrepreneurship should be considered as the ability of the subjects of this segment to compete in a superior degree with the manufacturers (sellers) of a similar product (goods, works, services) with the best (unique) characteristics through effi cient and optimal use of knowledge and other resources to support the activities to maximize the economic benefi ts, not available to competitors of, or adjacent segment.В любом экономическом учении конкуренция рассматривается как движущая сила рынка. Способность хозяйствующих субъектов, в том числе и субъектов инновационного предпринимательства конкурировать за рынок (потребителя), является ключевым фактором развития данного сегмента и основным фактором, стимулирующим переход национальной экономики к инновационно ориентированному развитию. Целью статьи является глубокий и всесторонний анализ позиций российских и зарубежных ученых-экономистов по вопросу сущности понятий «конкуренция» и «конкурентоспособность». Методической основой данной статьи являются метод обобщения литературных источников и сравнительные методы анализа.В статье всесторонне проанализированы позиции ведущих ученых-экономистов в отношении понятий «конкуренция» и конкурентоспособность», в том числе и в такой значимой сфере как инновационное предпринимательство. Выявлены сходства, различия и их особенности.Выводы / значимость. Выявлена и дополнена содержательная часть экономической категории «конкурентоспособность инновационного предпринимательства». По мнению авторов, конкурентоспособность инновационного предпринимательства необходимо рассматривать как способность субъектов этого сегмента конкурировать в превосходящей степени с производителями (продавцами) аналогичного продукта (товара, работы, услуги) с лучшими (уникальными) характеристиками, посредством эффективного и оптимального использования знаниевых и прочих ресурсов для обеспечения деятельности, что позволяет максимизировать этим субъектам экономические выгоды, недоступные конкурентам данного или смежного сегмента

Перспективы создания искусственных тканей и органов человека на основе метода трехмерной биопечати

Three-dimensional (3D) printing is a method of creating a material object layer-by-layer in space from a virtual, mathematical model. 3D printing is based on additive technologies – a step-by-step formation of a structure by adding material to the base. 3D bioprinting is the fabrication of functional biological structures that mimic human organs and tissues. Analysis of scientific publications showed that in the near future, viable and fully functional artificial copies of individual human organs and tissues can be obtained.Трехмерная (3D) печать – это процесс послойного создания в пространстве материального объекта из виртуальной, математической модели. Метод 3D-печати основан на аддитивных технологиях – поэтапном формировании конструкции путем добавления материала на основу. 3D-биопечать – создание функциональных биологических структур, которые имитируют органы и ткани человека. Анализ научных публикаций показал, что в недалеком будущем возможно получение жизнеспособных и полноценно функционирующих искусственных копий отдельных органов и тканей человека

Формы гибели клеток и мишени при фотодинамической терапии

The aim of the study is to study the results of the most significant studies on the forms of tumor cell death and targets in photodynamic therapy (PDT). Material and methods. On the problem, we analyzed the Scopus, WoS, MedLine databases and found 31 sources. Results. PDT is an important tool for studying the pathways leading to the complete devitalization of a malignant tumor. Moreover, subcellular targets in pdt are determined by the properties of photosensitizers (PS). Particularly effective targets are lysosomes and mitochondria, including those for class I PS, photofrin. This explains the effectiveness of photofrin, although it has a weak absorption band in the region of 630 nm with a limited penetration depth into tissues. The development of new PSs with subcellular targets of photofrin, but with an absorption band in the long-wavelength region, is becoming very topical. Such FS are ideal for PDT. Second-generation PSS have already been introduced into clinical practice. The effectiveness of PDT with the use of photoditazine was shown. The mechanisms of action and targets of this PS have been established. The latter include the vessel wall, cytoplasmic membranes, and internal structures of tumor cells. The main type of neoplastic cell death during PDT with photoditazine is direct photocoagulation and ischemic necrosis of the tumor parenchyma due to the destruction of the neoplasm vascular bed. Today, considerable attention is paid to the development of other new PSS, namely, bacteriochlorophyll-α derivatives, which have an intense absorption of radiation in the long-wavelength region of the spectral range. These include the disulfide-bpi conjugate, which contains 2 molecules of dipropoxybacteriopurpurinimide and a cystamine residue, the results of which showed its high efficiency due to the destruction of the tumor vascular bed, the rapid slowdown and/or cessation of cell proliferative activity and their death by necrosis and apoptosis. Rapid progress in studying the mechanisms of action of PDt has shown that autophagy triggering using the lysosomal compartment to degrade and utilize damaged cell organelles and paraptosis associated with defective proteins in the endoplasmic reticulum also play an important role in the elimination of tumor cells. Conclusion. Apoptosis, autophagy, and paraptosis can occur after photodamage to mitochondria, lysosomes, or the endoplasmic reticulum. The balance of cell death pathways is often a determining factor in the effectiveness of PDT.Цель исследования – изучить результаты наиболее значимых исследований, посвященных оценке форм гибели опухолевых клеток и мишеней при фотодинамической терапии (ФДТ). Материал и методы. Проведен анализ баз данных Scopus, Wos, MedLine и найден 31 источник, в котором рассматривается данная проблема. Результаты. ФДТ является важным инструментом для изучения путей, ведущих к полной девитализации злокачественной опухоли. Причем субклеточные мишени при ФДТ обусловливаются свойствами фотосенсибилизаторов (ФС). Особенно эффективными мишенями являются лизосомы и митохондрии, в том числе для ФС I класса – фотофрина. Этим объясняется эффективность фотофрина, хотя он имеет слабую полосу поглощения в области 630 нм с ограниченной глубиной проникновения в ткани. Весьма актуальной становится разработка новых ФС, имеющих субклеточные мишени фотофрина, но с полосой поглощения в длинноволновой области, такие ФС идеальны для ФДТ. В клиническую практику уже внедрены ФС ii поколения. Показана результативность ФДТ с применением фотодитазина. Установлены механизмы действия и мишени этого ФС. К последним относятся стенка сосудов, цитоплазматические мембраны и внутренние структуры опухолевых клеток. Основной тип гибели неопластических клеток при ФДТ с фотодитазином – прямой фотокоагуляционный и ишемический некроз паренхимы опухоли из-за разрушения сосудистого русла новообразования. Значительное внимание уделяется разработке новых ФС, а именно, производным бактериохлорофилла-α, которые обладают интенсивным поглощением излучения в длинноволновой области спектрального диапазона. К ним относится конъюгат дисульфид-БПИ, имеющий в своем составе 2 молекулы дипропоксибактериопурпуринимида и остаток цистамина, результаты использования которого показали его высокую эффективность, обусловленную разрушением сосудистого русла опухоли, быстрым замедлением и/или прекращением пролиферативной активности клеток и их гибелью путем некроза и апоптоза. Быстрый прогресс в области изучения механизмов действия ФДТ показал, что запуск аутофагии с использованием лизосомального компартмента для деградации и утилизации поврежденных клеточных органелл и параптоз, связанный с дефектными белками в эндоплазматическом ретикуломе, также играют важную роль в элиминации опухолевых клеток. Заключение. Апоптоз, аутофагия и параптоз могут возникать после фотоповреждения митохондрий, лизосом или эндоплазматического ретикулума. Баланс путей клеточной гибели часто является определяющим фактором эффективности ФДТ

Whole exome sequencing links dental tumor to an autosomal-dominant mutation in ANO5 gene associated with gnathodiaphyseal dysplasia and muscle dystrophies

Tumors of the jaws may represent different human disorders and frequently associate with pathologic bone fractures. In this report, we analyzed two affected siblings from a family of Russian origin, with a history of dental tumors of the jaws, in correspondence to original clinical diagnosis of cementoma consistent with gigantiform cementoma (GC, OMIM: 137575). Whole exome sequencing revealed the heterozygous missense mutation c.1067G \u3e A (p.Cys356Tyr) in ANO5 gene in these patients. To date, autosomal-dominant mutations have been described in the ANO5 gene for gnathodiaphyseal dysplasia (GDD, OMIM: 166260), and multiple recessive mutations have been described in the gene for muscle dystrophies (OMIM: 613319, 611307); the same amino acid (Cys) at the position 356 is mutated in GDD. These genetic data and similar clinical phenotypes demonstrate that the GC and GDD likely represent the same type of bone pathology. Our data illustrate the significance of mutations in single amino-acid position for particular bone tissue pathology. Modifying role of genetic variations in another gene on the severity of the monogenic trait pathology is also suggested. Finally, we propose the model explaining the tissue-specific manifestation of clinically distant bone and muscle diseases linked to mutations in one gene