In vivo coherent Raman imaging of the melanomagenesis-associated pigment pheomelanin

Melanoma is the most deadly form of skin cancer with a yearly global incidence over 232,000 patients. Individuals with fair skin and red hair exhibit the highest risk for developing melanoma, with evidence suggesting the red/blond pigment known as pheomelanin may elevate melanoma risk through both UV radiation-dependent and -independent mechanisms. Although the ability to identify, characterize, and monitor pheomelanin within skin is vital for improving our understanding of the underlying biology of these lesions, no tools exist for real-time, in vivo detection of the pigment. Here we show that the distribution of pheomelanin in cells and tissues can be visually characterized non-destructively and noninvasively in vivo with coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy, a label-free vibrational imaging technique. We validated our CARS imaging strategy in vitro to in vivo with synthetic pheomelanin, isolated melanocytes, and the Mc1re/e, red-haired mouse model. Nests of pheomelanotic melanocytes were observed in the red-haired animals, but not in the genetically matched Mc1re/e; Tyrc/c (“albino-red-haired”) mice. Importantly, samples from human amelanotic melanomas subjected to CARS imaging exhibited strong pheomelanotic signals. This is the first time, to our knowledge, that pheomelanin has been visualized and spatially localized in melanocytes, skin, and human amelanotic melanomas

Environmental impact of plant fertilization in Poland

Wielkość nakładów na produkcję roślinną wpływa zarówno na żyzność gleb jak i na zanieczyszczenia obszarowe, które na użytkach rolnych mogą niekorzystnie wpływać na jakość wód gruntowych. Intensywność produkcji roślinnej oceniono za pomocą wskaźnika intensywności organizacji produkcji roślinnej, globalnej produkcji roślinnej oraz wielkości zużycia nawozów mineralnych, żyzność gleby na podstawie odczynu, zawartości azotu mineralnego i zasobności gleb w przyswajalny fosfor, potas i magnez, a jakość płytkich wód gruntowych na podstawie zawartości składników. Z analizy wynika, że wyodrębnione regiony charakteryzowały się zróżnicowaniem wskaźników intensywności oraz żyzności gleby i jakości wody. Negatywny wpływ produkcji roślinnej w Polsce na jakość wody nie jest znaczący. Zagrożenia dla żyzności gleby w Polsce są spowodowane niedoborem składników, a nie ich nadmiarem.There has been evaluated crop production intensity impact on selected soil fertility parameters and on quality of superficial ground water in regional arrangement as well. Quantity of inputs for crop production significantly affects both soil fertility and spatial pollution which may unfavorably impact ground water quality. Investigations have been based on GUS (Central Statistical Office) data, soil monitoring data supplied by National Agrochemical Station and Institute of Soil Science and Plant Cultivation in Puławy. Crop production intensity was assessed by the aid of the following indicators: intensity of crop production organization; global plant production and mineral fertilizer use. Soil fertility was evaluated on the base of soil reaction, mineral nitrogen content and phosphorus, potassium and magnesium availability. Quality of superficial ground water was assessed on the base of biogenic elements content. The analysis results showed that selected regions are characterized by different intensity factors as well as different soil fertility and water quality parameters. It was also proved that in Poland negative impact of plant production on water quality is not very important. In Poland soil fertility is menaced by nutrients shortage and not by their excess

Contents of nitrogen and phosphorus compounds in the shallow groundwaters in Poland

Przedstawiono ocenę jakości płytkich wód gruntowych pod względem zawartości azotanów i fosforanów w układzie zlewni drugiego rzędu. Prezentowane wyniki pochodzą z badań monitoringowych przeprowadzonych w sieci gospodarstw kontrolnych na terenie całego kraju w dwóch cyklach badawczych, tj. w latach 1998-2002 i 2003-2006. W gospodarstwach objętych badaniami wytypowano pola produkcyjne na gruntach ornych i trwałych użytkach zielonych z bezpośrednim dostępem do wód drenarskich. Wody drenarskie pobierano wiosną i jesienią w tych samych ustalonych punktach, przeważnie na kilku polach gospodarstwa. Przebadano 722 gospodarstwa pobierając 5437 próbek wody w pierwszym cyklu i 5187 w drugim cyklu badań. Jakość wód oceniono według klasy zawartości składników mineralnych w wodach drenarskich, zaproponowane przez IUNG-PIB w Puławach. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że na przeważającym obszarze kraju zawartość azotu azotanowego w wodach gruntowych zmniejszyła się. We wschodniej i południowej części Polski stężenie fosforanów w wodach zmniejszyło się, wzrosło natomiast w Dorzeczu Rzek Przymorza.Studies evaluated the quality of shallow groundwater's in Poland in aspect of their contents of nitrates and phosphates, in the arrangement of second order river catchments. Presented results were obtained by monitoring conducted in the network of control farms localized on the area of whole country, in two research cycles, i.e. in the years 1998-2002 and 2003-2006. On surveyed farms the productive fields were staked out on arable land and on permanent grasslands, with a direct access to the drainage water. The drainage waters were sampled in spring and autumn, at the same points, mostly on the few fields of each farm. From 722 surveyed farms 5437 water samples were taken during the first research cycle, and 5187 during the second. The water quality was evaluated using the classes of mineral compound contents in drainage waters, as proposed by the State Research Institute (IUNG), Puławy. The results of studies showed that on prevailing area of the country the quality of shallow groundwater's had been improved as regards the nitrate contents. In the eastern and southern parts of Poland the phosphate concentration in drainage waters decreased, whereas it increased in the river catchments on northern littoral areas (Pomerania)