Marine inspired textured materials for reduction of biofouling on surfaces

Biofouling on deployed in-situ sensors without regular removal or cleaning can disrupt sensor data collected. The current replacement antifouling (AF) materials under development are largely unsuited to sensor technologies as they have been developed with large scale applications in mind, such as those required by the shipping industry. Therefore, a strategy for the development of novel, sustainable, antifouling materials for sensor applications is required. Bio-inspiration refers to adapting strategies already developed in the natural world to problems encountered in modern science and technology. Engineered surfaces capable of controlling cellular behaviour under natural conditions are challenging to design due to the diversity of attaching cell types in environments such as marine waters, where many variations in cell shape, size and adhesion strategy exist. Nevertheless, understanding interactions between a cell and a potential substrate for adhesion, including topographically driven settlement cues, offers a route to designing surfaces capable of controlling cell settlement. Biomimetic design of artificial surfaces, based upon microscale features from natural surfaces, can be utilized as model surfaces to understand cell-surface interactions. In this study it was hypothesized that an AF effect could be induced through the replication of a synthetic surface. Scophthalmus rhombus (Brill) is a small flatfish occurring in marine waters of the Mediterranean as well as in Norway and Iceland. It inhabits sandy and muddy coastal waters from 5 to 80 metres. Its skin changes colour depending on the environment but is generally brownish with light and dark freckles and a creamy underside. S. rhombus is oval in shape and its flesh is white[1], [2]. In this study, the micro topography of the brill scale is characterized for the first time which may serve as a trend for the design of a marine inspired biomimetic surface texture. Natural dermal scales of S. rhombus are artificially replicated using 3-D printing and mould casting technologies. The replication methods are then tested for initial colonization of fouling species using 3 h immersion testing using diatom species, CCAP 1052/1B, Phaeodactylum tricornutum. The aim of this study was to discover the potential of using textured surfaces inspired by nature in particular marine organisms to combat fouling. This work identifies simple textures that can reduce fouling in its early stages which can contribute to antifouling coatings on sensors for monitoring in the marine environment

Growing cell walls show a gradient of elastic strain across their layers

The relatively thick primary walls of epidermal and collenchyma cells often form waviness on the surface that faces the protoplast when they are released from the tensile in-plane stress that operates in situ. This waviness is a manifestation of buckling that results from the heterogeneity of the elastic strain across the wall. In this study, this heterogeneity was confirmed by the spontaneous bending of isolated wall fragments that were initially flat. We combined the empirical data on the formation of waviness in growing cell walls with computations of the buckled wall shapes. We chose cylindrical-shaped organs with a high degree of longitudinal tissue stress because in such organs the surface deformation that accompanies the removal of the stress is strongly anisotropic and leads to the formation of waviness in which wrinkles on the inner wall surface are always transverse to the organ axis. The computations showed that the strain heterogeneity results from individual or overlaid gradients of pre-stress and stiffness across the wall. The computed wall shapes depend on the assumed wall thickness and mechanical gradients. Thus, a quantitative analysis of the wall waviness that forms after stress removal can be used to assess the mechanical heterogeneity of the cell wall

Implications of Proprotein Convertases in Ovarian Cancer Cell Proliferation and Tumor Progression: Insights for PACE4 as a Therapeutic Target

AbstractProprotein convertases are a family of kexin-like serine proteases that process proteins at single and multiple basic residues. Among the predicted and identified PC substrates, an increasing number of proteins having functions in cancer progression indicate that PCs may be potential targets for antineoplastic drugs. In support of this notion, we identified PACE4 as a vital PC involved in prostate cancer proliferation and progression, contrasting with the other co-expressed PCs. The aim of the present study was to test the importance of PCs in ovarian cancer cell proliferation and tumor progression. Based on tissue-expression profiles, furin, PACE4, PC5/6 and PC7 all displayed increased expression in primary tumor, ascites cells and metastases. These PCs were also expressed in variable levels in three model ovarian cell lines tested, namely SKOV3, CAOV3 and OVCAR3 cells. Since SKOV3 cells closely represented the PC expression profile of ovarian cancer cells, we chose them to test the effects of PC silencing using stable gene-silencing shRNA strategy to generate knockdown SKOV3 cells for each expressed PC. In vitro and in vivo assays confirmed the role of PACE4 in the sustainment of SKOV3 cell proliferation, which was not observed with the other three PCs. We also tested PACE4 peptide inhibitors on all three cell lines and observed consequent reduced cell proliferation which was correlated with PACE4 expression. Overall, these data support a role of PACE4 in promoting cell proliferation in ovarian cancer and provides further evidence for PACE4 as a potential therapeutic target

Bio-inspired surface texture modification as a viable feature of future aquatic antifouling strategies: a review

The imitation of natural systems to produce effective antifouling materials is often referred to as “biomimetics”. The world of biomimetics is a multidisciplinary one, needing careful understanding of “biological structures”, processes and principles of various organisms found in nature and based on this, designing nanodevices and nanomaterials that are of commercial interest to industry. Looking to the marine environment for bioinspired surfaces offers researchers a wealth of topographies to explore. Particular attention has been given to the evaluation of textures based on marine organisms tested in either the laboratory or the field. The findings of the review relate to the numbers of studies on textured surfaces demonstrating antifouling potential which are significant. However, many of these are only tested in the laboratory, where it is acknowledged a very different response to fouling is observed

Identification and characterization of CKLiK, a novel granulocyteCa^(++)/calmodulin-dependent kinase

Human granulocytes are characterized by a variety of specific effector functions involved in host defense. Several widely expressed protein kinases have been implicated in the regulation of these effector functions. A polymerase chain reaction- based strategy was used to identify novel granulocyte-specific kinases.Anovel protein kinase complementary DNA with an open reading frame of 357 amino acids was identified with homology to calciumcalmodulin- dependent kinase I (CaMKI). This has been termed CaMKI-like kinase (CKLiK). Analysis of CKLiK messenger RNA (mRNA) expression in hematopoietic cells demonstrated an almost exclusive expression in human polymorphonuclear leukocytes (PMN). Up-regulation of CKLiK mRNA occurs during neutrophilic differentiation of CD341 stem cells. CKLiK kinase activity was dependent on Ca11 and calmodulin as analyzed by in vitro phosphorylation of cyclic adenosine monophosphate responsive element modulator (CREM). Furthermore, CKLiKtransfected cells treated with ionomycin demonstrated an induction of CREbinding protein (CREB) transcriptional activity compared to control cells. Additionally, CaMK-kinasea enhanced CKLiK activity. In vivo activation of CKLiK was shown by addition of interleukin (IL)-8 to a myeloid cell line stably expressing CKLiK. Furthermore inducible activation of CKLiK was sufficient to induce extracellular signal-related kinase (ERK) mitogen-activated protein (MAP) kinase activity. These data identify a novel Ca11/calmodulin-dependent PMNspecific kinase that may play a role in Ca11-mediated regulation of human granulocyte functions

PIELĘGNACJA PACJENTA Z REUMATOIDALNYM ZAPALENIEM STAWÓW - STUDIUM PRZYPADKU W OPARCIU O ICNP®

DOI: 10.19251/pwod/2018.3(5)StreszczenieWstępReumatoidalne zapalenie stawów jest zaliczane do chorób immunosupresyjnych mogących doprowadzić do niepełnosprawności bądź kalectwa. Przejawia się zazwyczaj bólem bądź sztywnością ujawniającą się rano trwającą nawet 1 godzinę. W leczeniu należy zastosować rehabilitację pacjenta oraz leczeniefarmaceutykami. Istotna jest również edukacja pacjenta na temat przyczyn oraz następstw choroby.Cel pracyCelem przedstawionej pracy jest ukazanie interwencji pielęgniarskich wobec pacjentki po alloplastyce stawu biodrowego. Podczas tworzenia planu opieki odwoływano się do terminów zaczerpniętych z ICNP®.Prezentacja przypadkuW prezentowanym przypadku pacjentem jest kobieta w wieku 67 lat z rozpoznaniem reumatoidalnego zapalenia stawów. Choroba ta współtowarzyszy pacjentce od 35 lat. W ciągu ostatnich lat odczuwała zwiększenie bólu w okolicy kręgosłupa oraz stawu biodrowego. Staw biodrowy uległ degradacji oraz zaobserwowano zaburzenia w poruszaniu się. W wyniku tego została ona skierowana do szpitala na oddział ortopedyczny w celu wykonania zabiegu alloplastyki cementowej stawu biodrowego. Zabieg przebiegł prawidłowo i bez powikłań przy ogólnym znieczuleniu chorej. Pacjentka opuściła salę pooperacyjną wraz z systemem drenującym Redona.DyskusjaReumatoidalne zapalenie stawów w Polsce jest dość popularnym schorzeniem. Wśród czynników mających wpływ na częstość zachorowań możemy wyróżnić płeć, z której wynika, iż to kobiety częściej są dotknięte tą chorobą. Najczęściej do czynienia mamy z postacią ostrą tego schorzenia, która dotyka niemal 2/3 wszystkich pacjentów. Choroby, które często pojawiały się wspólnie podczas reumatoidalnego zapalenia stawów to otyłość oraz cukrzyca [Baran, Majorczyk, Jaworek, 2016]. Postęp choroby niesie za sobą powikłania związane z układem krwionośnym, zatem częstą przyczyną zgonu wśród pacjentów są: zawał, niewydolność serca, lub udar mózgu [Cal - Kocikowska, Szulińska, Bogdański, 2014]. Choroba ta wpływa negatywnie na samopoczucie pacjenta. Nieustający ból oraz brak kontroli nad nim pogarsza komfort pacjenta, a także jego relacje w społeczeństwie. Problemy z poruszaniem się i wykonywaniem podstawowych czynności dnia codziennego uzależniają pacjentów od opieki zarówno pielęgniarskiej jak i nieprofesjonalnej sprawowanej przez rodzinę pacjenta [Wróbel, Nawalana, Staszkiewicz, Majda, nr 1, 2017; Wróbel, Nawalana, Staszkiewicz, Majda, 2017]. Aspektem wymagającym szczególnej uwagi jest prawidłowe leczenie pacjentów dotkniętych chorobą jak również skupienie się na zminimalizowaniu objawów tego schorzenia [Wróbel, Nawalana, Staszkiewicz, Majda, 2017].WnioskiOsoba po zabiegu chirurgicznym wszczepienia endoprotezy stawu biodrowego nie jest zdolna do samoopieki i samopielęgnacji. Konieczne jest zastosowanie specjalistycznych urządzeń w środowisku domowym oraz wsparcie rodziny w czynnościach dnia codziennego. Działania pielęgniarskie w opiece nad taką pacjentką wymagają zaangażowania w uruchamianiu pacjentki, uśmierzaniu bólu oraz edukacji chorej i rodziny. Dzięki zastosowaniu terminów z katalogu ICNP proces pielęgnowania jest zrozumiały dla osób o różnych narodowościach.Słowa kluczowe: reumatoidalne zapalenie stawów, alloplastyka stawu biodrowego, kinezyterapia, rola pielęgniarki, ICNP

Marine inspired textured materials for reduction of biofouling on surfaces

Biofouling on deployed in-situ sensors without regular removal or cleaning can disrupt sensor data collected. The current replacement antifouling (AF) materials under development are largely unsuited to sensor technologies as they have been developed with large scale applications in mind, such as those required by the shipping industry. Therefore, a strategy for the development of novel, sustainable, antifouling materials for sensor applications is required. Bio-inspiration refers to adapting strategies already developed in the natural world to problems encountered in modern science and technology. Engineered surfaces capable of controlling cellular behaviour under natural conditions are challenging to design due to the diversity of attaching cell types in environments such as marine waters, where many variations in cell shape, size and adhesion strategy exist. Nevertheless, understanding interactions between a cell and a potential substrate for adhesion, including topographically driven settlement cues, offers a route to designing surfaces capable of controlling cell settlement. Biomimetic design of artificial surfaces, based upon microscale features from natural surfaces, can be utilized as model surfaces to understand cell-surface interactions. In this study it was hypothesized that an AF effect could be induced through the replication of a synthetic surface. Scophthalmus rhombus (Brill) is a small flatfish occurring in marine waters of the Mediterranean as well as in Norway and Iceland. It inhabits sandy and muddy coastal waters from 5 to 80 metres. Its skin changes colour depending on the environment but is generally brownish with light and dark freckles and a creamy underside. S. rhombus is oval in shape and its flesh is white[1], [2]. In this study, the micro topography of the brill scale is characterized for the first time which may serve as a trend for the design of a marine inspired biomimetic surface texture. Natural dermal scales of S. rhombus are artificially replicated using 3-D printing and mould casting technologies. The replication methods are then tested for initial colonization of fouling species using 3 h immersion testing using diatom species, CCAP 1052/1B, Phaeodactylum tricornutum. The aim of this study was to discover the potential of using textured surfaces inspired by nature in particular marine organisms to combat fouling. This work identifies simple textures that can reduce fouling in its early stages which can contribute to antifouling coatings on sensors for monitoring in the marine environment

OCENA SKUTECZNOŚCI DZIAŁAŃ PIELĘGNACYJNO-OPIEKUŃCZYCH NAD PACJENTAMI Z RYZYKIEM POWSTANIA ODLEŻYN

DOI: 10.19251/pwod/2018.1(1)WstępJednym z najczęstych powikłań występujących u ciężko chorych pacjentów geriatrycznych, którzy zmagają się ograniczonąsprawnością ruchową jest występowane odleżyn. Ich obecność powoduje szereg negatywnych następstw. Potrafią być oneźródłem uciążliwego bólu oraz cierpienia, które pogłębiają zmniejszenie sprawności fizycznej, a także zwiększają znaczącoryzyko powikłań i pogorszenia stanu zdrowia. W ostateczności mogą prowadzić do zgonu pacjenta objętego schorzeniem.Występując przewlekle powodują izolację społeczną, zaburzając prawidłowe funkcjonowanie. Z ekonomicznego punktuwidzenia są źródłem dużych kosztów związanych z leczeniem oraz dłuższym pobytem pacjenta w szpitalu. Najczęściejłączą się ze zwiększonym nakładem pracy sprawowanej przez personel medyczny. W przypadku pojawienia się odleżynnależy zarówno z nakładem pracy związanej z pielęgnacją jak i środkami pieniężnymi, lecz niestety nie zawsze przynosioczekiwane rezultaty. Działania profilaktyczne z zakresu powstawania odleżyn są obowiązkiem zarówno pielęgniarek,a także innych członków wchodzących w skład zespołu terapeutycznego [Wieczorkowska-Tobis, Talarska, 2017].CelCelem prezentowanej pracy była ocena skuteczności działań opiekuńczo-pielęgnacyjnych sprawowanych przez personelmedyczny.Materiał i metodyW badaniu wzięły udział 42 osoby. Narzędziem badawczym jakie przyjęto była ankieta własnego autorstwa, którąprzeprowadzono wśród pacjentów Zakładu Opiekuńczo-Pielęgnacyjnego w Płocku. Do kwestionariusza dołączonowystandaryzowane skale mające za zadanie ocenę sprawności fizycznej oraz ryzyka rozwoju odleżyn.WynikiPacjenci Płockiego Zakładu Opiekuńczo-Pielęgnacyjnego pozytywnie oceniają poziom opieki, jaki zapewniają im zarównoopiekunowie medyczni jak i pielęgniarki. Mogą oni liczyć na pomoc i wsparcie, w związku z czym ich komfort w związkuz przebywaniem w placówce kształtuje się na wysokim poziomie. Badani są zdania, że zwiększenie liczby personelumedycznego miałoby korzystny wpływ na zwiększenie poziomu jakości udzielanych im świadczeń zdrowotnych.DyskusjaPraca pielęgniarki nad osobami całkowicie lub częściowo zależnych od specjalistycznej opieki, wymaga współpracy zestrony rodziny i innych opiekunów chorego. 90% ankietowanych oceniło życzliwość pielęgniarek jako bardzo dobrzei dobrze. Opinie badanych na temat oceny kompetencji zawodowych oraz wiedzy pielęgniarek z zakresu wykonywanejprzez nie pracy przedstawiały, że 86,7% badanych pacjentów oceniło je na poziomie bardzo dobrym oraz 10%respondentów - na dobrym. U pacjentów przebywających na oddziałach intensywnej opieki medycznej średnia częstośćpowstawania odleżyn wynosiła ok. 20%.WnioskiWśród najgroźniejszych powikłań u pacjentów geriatrycznych przebywających w zakładzie Opiekuńczo-Pielęgnacyjnymzaliczyć możemy odleżyny. Właściwa i systematyczna pielęgnacja stosowana przez personel medyczny zmniejsza znaczącoryzyko odleżyn, jak i powikłań związanych z nimi. Tylko praca zespołowa opiekunów oraz pielęgniarek efektywnie wpływana brak rozwoju odleżyn. Na skuteczność prewencji przeciwodleżynowej wpływa cały zespół terapeutyczny. Przebywaniepacjenta w placówce pielęgnacyjno-opiekuńczej zapewnia mu profesjonalną opiekę medyczną.Słowa kluczowe: Odleżyna, pielęgnacja, prewencja

IDENTYFIKACJA CECH SUGERUJĄCYCH AUTYZM W ZACHOWANIU DZIECI W OPINII RODZICÓW

DOI: 10.19251/pwod/2018.1(4)StreszczenieWstępWyróżniamy dwa rodzaje autyzmu, jeden o podłożu schizofrenicznym, drugi o podłożu neurologicznym. Dzieciprzejawiający objaw autyzmu mają problemy w komunikacji, zarówno w sposobie mówienia, jak i w rozwoju mowy.Bardzo rzadko używają gestów i spojrzeń. Do objawów należy także autostymulacja czyli, powtarzanie jakiś czynności,zachowań często niezrozumiałych przez otoczenie. Należy pamiętać, że dzieci chore na autyzm nie tolerują hałasu,mają problemy z koncentracją, problemy ze snem, nie lubi zmian. Takie dzieci mają tendencję do upodobań np.ulubiona zabawka, miejsce do zabawy, rodzaj spożywanego posiłku, sposób podania jedzenia, a na każde odstępstwood normy reagują krzykiem i płaczem. Przyczyny autyzmu nie są bliżej określone. Mówi się obecnie o uwarunkowaniugenetycznym i środowiskowym, jednak należy pamiętać, ze jedynie współdziałanie wielu czynników może doprowadzićdo wystąpienia patologii. Pierwsze objawy choroby zwykle dostrzega rodzic, stwierdza on nienaturalne zachowanieswojego dziecka, odróżniające się od dzieci w jego wieku. Zwykle choroba rozpoznawana jest od 2 do 7 roku życia.Dzieci z autyzmem są obarczone skutkami choroby, do których zaliczamy głównie trudność w uczeniu się, mówieniu,tolerancji samotności i przebywanie w niewielkim kręgu osób.CelCelem przedstawionej pracy jest przybliżenie terminu oraz analiza ryzyka pojawienia się u dziecka zaburzeńautystycznych.Materiał i metody badawczeBadanie przeprowadzono w okresie od stycznia do lutego 2018 roku. W badaniu wykorzystano metodę sondażu, technikęankietowania oraz kwestionariusz ankiety - M-CHAT-R/F. W badaniu wzięło udział 250 osób.WynikiPonad 80% ankietowanych wskazało, że ich dziecko bawi się w zabawy. Większa część opiniodawców stwierdziła, że ichpociecha lubi zabawy polegające na wspinaczce. Duża część opiniodawców stwierdziła, że ich dziecko wskazuje palcemna przedmiot prosząc o pomoc, gdy samo nie może go dosięgnąć. Większość uczestników badania widzi, że ich dzieckowykazuje zainteresowanie innymi dziećmi poprzez spoglądanie w ich stronę, uśmiechanie się czy podchodzeniem donich. Ponad połowa respondentów stwierdziła, że ich dziecko naśladuje gesty lub wydawane przez nich dźwięki.DyskusjaZakłada się, że na wystąpienie autyzmu ma wpływ wiele czynników występujących jednocześnie. Udowodniono, żemężczyźni aż 4-krtonie częściej, niż kobiety chorują na ASD. Mimo wielu czynników wpływających na możliwośćwystąpienia autyzmu w Polce nie ma obowiązku monitorowania i dokumentowania osób chorych na ASD. Rodzice,z którymi przeprowadzono badania stwierdzili, że dzieci chore na autyzm w pierwszej fazie przestają reagować na swojeimię, nie okazują rodzicom uczuć, występują zaburzenia w zakresie sensorycznym.WnioskiWyniki analizy według kwestionariusza - M-CHAT-R/F w znacznej większości (96%)okazały się negatywne - czylidzieci nie mają w zachowaniu cech autyzmu. W badaniu tylko nieliczne przypadki (4%)okazały się pozytywne - oznacza,że dzieci przejawiają cechy autystyczne i powinny być poddane dokładniejszej diagnozie.Słowa kluczowe: autyzm, rozpoznanie autyzmu, rodzic

Deformation of a cell monolayer due to osmotic treatment: a case study of onion scale epidermis

We performed a combination of experiments and mechanical simulations to assess the importance of cell geometry and wall structure in tissue and cell mechanics. Osmotic treatments combined with live imaging were used to quantify deformations at the tissue, cellular, and subcellular levels. We used the adaxial epidermis of onion scale as a model system. We found that the osmotically induced surface strain in onion is small because outer periclinal walls are thick and stiff, requiring bending stiffness to be considered in our mechanical models. As expected, the mechanical behaviors of the tissue and its component cells are related. Upon changes in internal pressure, cells embedded in the tissue undergo deformation that is different from isolated cells, while the tissue undergoes a somewhat counterintuitive deformation, e.g., shrinking upon pressurization, that depends on cell geometry. At the subcellular level, the amount of deformation and its anisotropy vary within the walls of individual cells, and are affected by the cell shape and vicinity of three-way wall junctions. When the turgor pressure is lost, the protoplast-facing wall surface wrinkles due to buckling, with the pattern of wrinkles depending on the strain anisotropy and the local wall geometry