Novel Photosensitizers Trigger Rapid Death of Malignant Human Cells and Rodent Tumor Transplants via Lipid Photodamage and Membrane Permeabilization

BACKGROUND: Apoptotic cascades may frequently be impaired in tumor cells; therefore, the approaches to circumvent these obstacles emerge as important therapeutic modalities. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Our novel derivatives of chlorin e(6), that is, its amide (compound 2) and boronated amide (compound 5) evoked no dark toxicity and demonstrated a significantly higher photosensitizing efficacy than chlorin e(6) against transplanted aggressive tumors such as B16 melanoma and M-1 sarcoma. Compound 5 showed superior therapeutic potency. Illumination with red light of mammalian tumor cells loaded with 0.1 µM of 5 caused rapid (within the initial minutes) necrosis as determined by propidium iodide staining. The laser confocal microscopy-assisted analysis of cell death revealed the following order of events: prior to illumination, 5 accumulated in Golgi cysternae, endoplasmic reticulum and in some (but not all) lysosomes. In response to light, the reactive oxygen species burst was concomitant with the drop of mitochondrial transmembrane electric potential, the dramatic changes of mitochondrial shape and the loss of integrity of mitochondria and lysosomes. Within 3-4 min post illumination, the plasma membrane became permeable for propidium iodide. Compounds 2 and 5 were one order of magnitude more potent than chlorin e(6) in photodamage of artificial liposomes monitored in a dye release assay. The latter effect depended on the content of non-saturated lipids; in liposomes consisting of saturated lipids no photodamage was detectable. The increased therapeutic efficacy of 5 compared with 2 was attributed to a striking difference in the ability of these photosensitizers to permeate through hydrophobic membrane interior as evidenced by measurements of voltage jump-induced relaxation of transmembrane current on planar lipid bilayers. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The multimembrane photodestruction and cell necrosis induced by photoactivation of 2 and 5 are directly associated with membrane permeabilization caused by lipid photodamage

A Method of Air Targets Complex Recognition in Air-Based Pulse-Doppler Radar at the Stage of Primary Signals Processing

В статье на основе результатов летно-экспериментальных исследований информационных свойств радиолокационных сигналов, отраженных от различных классов и типов воздушных целей, разработаны процедуры распознавания воздушных целей по принципу «одиночная цель, с их количеством – групповая цель с количеством групп целей и целей в каждой группе», класса одиночной воздушной цели по принципу «самолет с турбореактивным двигателем – самолет с турбовинтовым двигателем – вертолет – ракета», типа одиночной цели из класса «самолет с турбореактивным двигателем», разделяющейся цели и типового состава групповой воздушной цели из класса «самолеты с турбореактивными двигателями», а также разработан метод комплексного распознавания воздушных целей в бортовой радиолокационной станции истребителя на этапе первичной обработки радиолокационных сигналов, объединяющий данные процедуры распознаванияThis paper deals with developed procedures of recognition air targets state based on “single target, with their number – group targets with number of group targets and targets in each group”, the class of single target based on “turbojet aircraft – turboprop aircraft – helicopter – missile” the type of single target based on “turbojet aircraft”, separated air target and types of group air target among turbojet aircraft class due to flight-experimental research of the information properties radar signals, echoed from different classes and types of air targets. In addition, the authors developed the method of air targets complex recognition in air-based pulse-Doppler radar at the stage of primary signals processing that combined this recognition procedure

The Concept of Recognition of Air Targets in the Aviation Radar Complex

Предложен вариант концепции всестороннего распознавания воздушных целей в авиационном радиолокационном комплексе истребителя, определены перечни решений летчика-истребителя, уровни оптимизации наведения управляемых ракет и элементы искусственного интеллекта, основанные на распознавании воздушных целейThe version of the concept of comprehensive recognition of air targets in an aviation radar complex of the fighter is offered, the lists of decisions of the pilot of the fighter, levels of optimiza-tion of guidance of guided missiles and elements of artificial intelligence based on recognition of air targets are define

Algorithm of Simultaneous Assessment of Functionally Related Aircraft Pricipal Axes and Clustered Air Target State Based on Linear Model with Markovian Structure

Рассматривается задача фильтрации функционально связанных координат и распознавания состояния групповой воздушной цели в интересах расширения функциональных возможностей и повышения точностных характеристик бортовой радиолокационной станции истребителя. Разработана обобщенная модель групповой воздушной цели как системы со случайной скачкообразной структурой. На ее основе усовершенствована динамическая модель полета звена самолетов на случай смены форм боевых порядков и дистанций в них. Получен квазиоптимальный алгоритм совместного оценивания фазовых координат и состояния самолетов звена, в том числе формы их боевого порядка и варианта выдерживаемых дистанцийThe goals of functionally related aircraft principal axes filtration and clustered air target state identification are considered for the purpose of extended capabilities and increased accuracy characteristics of fighter onboard radars. The generalized model of clustered air target as random jump structure system is developed. Based on this model, the dynamic model of aircraft flight flying in case of formation mode and distance change is improved. The quasioptimal algorithm of phase coordinate and aircraft flight state simultaneous assessment is driven, including assessment of their formation mode and distanc

Accuracy and Probabilistic Characteristics of the Helicopter Flight Mode Recognition Algorithm in an Airborne Radar System

В статье на основе теории многомерной линейной калмановской фильтрации разработан алгоритм распознавания в радиолокационной системе воздушного базирования режима полета вертолета для последующего выбора метода самонаведения носителя на него. Получены точностные и вероятностные характеристики алгоритмаIn the article, based on the theory of multidimensional linear Kalman filtering, developed the algorithm for recognizing the flight mode of a helicopter in the airborne radar system for the subsequent choice of the method of homing a carrier for it. Accuracy and probabilistic characteristics of the algorithm are obtaine

Accuracy and Probabilistic Characteristics of the Helicopter Flight Mode Recognition Algorithm in an Airborne Radar System

В статье на основе теории многомерной линейной калмановской фильтрации разработан алгоритм распознавания в радиолокационной системе воздушного базирования режима полета вертолета для последующего выбора метода самонаведения носителя на него. Получены точностные и вероятностные характеристики алгоритмаIn the article, based on the theory of multidimensional linear Kalman filtering, developed the algorithm for recognizing the flight mode of a helicopter in the airborne radar system for the subsequent choice of the method of homing a carrier for it. Accuracy and probabilistic characteristics of the algorithm are obtaine

The Guidance Algorithm of Air-to-Air Guided Missile with an Active Radar Target-Seeking Head to a Helicopter with Various Modes of its Flight

На основе математического аппарата статистической теории оптимального управления синтезированы оптимальные по минимуму локального функционала качества метод и алгоритм наведения авиационной управляемой ракеты класса «воздух-воздух» с активной радиолокационной головкой самонаведения при наведении на воздушную цель класса «вертолет» при различном характере его полета, в том числе при зависании. Синтез выполнен в результате летно-экспериментальных исследований радиолокационных сигналов, отраженных от реального вертолета. Представлены рекомендации по обеспечению бессрывного сопровождения вертолета в активной радиолокационной головке самонаведенияOn the basis of the mathematical apparatus of the statistical theory of optimal control, the method and algorithm of guidance of an air-to-air guided missile with an active radar target-seeking head when aiming at a «helicopter» class air target with various modes of its flight, including when hovering have been developed. The synthesis has been carried out as a result of flight experimental studies of radar signals reflected from a real helicopter. Also, recommendations for ensuring continuous tracking of a helicopter in an active radar target-seeking head have been presente

Synthesis of Optimum Algorithms of Aircraft Guidance at the Group Aerial Target

В статье в рамках теории оптимального управления в пространстве состояний, при подходах в постановке Лётова-Калмана и на основе обратных задач динамики синтезированы оптимальные по критерию минимума квадратичного локального функционала качества алгоритмы наведения истребителя и ракеты класса «воздух-воздух» на групповую воздушную цель. Данные алгоритмы наведения совместно с минимальным промахом дополнительно обеспечивают в бортовых радиолокационных станциях соответствующих летательных аппаратов требуемые условия для радиолокационного наблюдения отраженных от групповой воздушной цели сигналов в интересах разрешения элементов групповой воздушной цели по доплеровской частоте на основе эффекта радиолокационного синтезирования апертуры антенны и распознавания типа атакуемой ВЦ на основе эффекта вторичной модуляцииIn the article, in the framework of optimal control theory in state space, while approaches in the formulation of the Letov-Kalman’s and on the basis of inverse dynamics problems, the synthesized optimal by the criterion of minimum quadratic local functional quality of the algorithms targeting the fighter and the missiles “air-to-air” on-air group goal. These algorithms guidance together with minimal penalties additionally provide onboard radar stations of aircrafts of appropriate conditions required for the radar reflected from an aerial target group signals in the interests of resolution of the elements of group air targets on a Doppler frequency based on the effect of radar synthetic aperture antenna and recognition of the attacked VTS based on the effect the secondary modulatio

XAFS and XRD studies of local structure peculiarities in magnetic R2Fe17−xMnxR_{2}Fe_{17−x}Mn_{x} (R=Ce, Lu) intermetallics

The rearrangement of cerium and lutetium local environment in Ce2Fe17−xMnx and Lu2Fe17-xMnx intermetallics vs. Mn concentration and temperature was investigated by means of the extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy above K-Ce absorption edge and powder X-ray diffraction. The valence state of Ce in Ce2Fe17−xMnx was also studied by X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy above L3-Ce absorption edge. The correlation between changes in local electronic and crystal structure and the types of magnetic ordering in these compounds is discussed

Jamming Resistance of the Inbound Channel of an Identification System with Broadband Signals and Error Control Codes in the Conditions of Pulse Noise and Intra-System Jamming

Приводятся результаты оценки помехоустойчивости запросного канала радиолокационного опознавания с широкополосными сигналами в условиях импульсных шумовых и внутрисистемных помех. Определяются оптимальные сигнально-кодовые конструкции ортогональных широкополосных сигналов с корректирующими кодами Рида-Соломона для различных характеристик воздействующих помехResults of an assessment of a noise stability of the request channel of a radar-tracking identification with broadband signals in the conditions of pulse noise and intersystem hindrances are given. Optimum alarm and code designs of orthogonal broadband signals decide on Read-Solomon’s correcting codes for various characteristics of influencing hindrance