Characteristics of changes and clinical and instrumental predictors of the severity of structural remodelling of carotid arteries in hypertensive patients

Background. Mechanisms of activation of the process of vascular wall remodelling in patients affected by arterial hypertension have not been studied in depth and require clarification. Materials and methods. The study included 381 patients with hypertension — 212 men and 169 women of the average age 53.0 (47; 60) years. The structural-functional vessel status was determined by the method of duplex scanning and colour duplex mapping of blood flow with the Logiq 500 MO apparatus (GE, USA). Statistical analyses were made using Microsoft Excel software kit, Statistica for Windows 6.0. Results. The patients with hypertension presented some left-right asymmetry of remodelling extracranial carotid arteries. Unlike the impact of remodelling of the right carotid artery, the most essential effect on the left carotid artery was the impact of daytime pulse arterial pressure and variability of the nocturnal systolic arterial pressure (the strength of impact 25.0 and 13.9%, respectively. The processes of remodelling of the right carotid artery are more sensible to the impact of high values of nocturnal diastolic arterial pressure (the strength of impact 16.4%). The beginning of some brain complication is associated with the significant increase in atherosclerotic affection not only of the left, but also of the right carotid artery. Conclusions. Remarkable remodelling of the right carotid artery is often associated with the severity of the disease and to some extent reflects the severity of the flow of the disease and can be regarded as an additional unfavourable feature

Charakterystyka zmian oraz klinicznych i instrumentalnych czynników prognostycznych ciężkości przebudowy strukturalnej tętnic szyjnych u pacjentów z nadciśnieniem

Wstęp. Mechanizmy aktywacji procesu przebudowy ścian naczyń u pacjentów chorujących na nadciśnienie tętnicze nie były dogłębnie zbadane i wymagają wyjaśnienia. Materiał i metody. Badaniem objęto 381 pacjentów z nadciśnieniem tętniczym — 212 mężczyzn i 169 kobiet w średnim wieku 53,0 (47; 60) lat. Stan strukturalno- funkcjonalny naczyń określono, stosując metodę badania za pomocą skanowania dupleksowego oraz kolorowego mapowania dupleksowego przepływu krwi za pomocą urządzenia Logiq 500 MO (GE, USA). Wykonano analizy statystyczne za pomocą zestawu oprogramowania Microsoft Excel, Statistica dla Windows 6.0. Wyniki. Pacjenci z nadciśnieniem tętniczym wykazywali pewną asymetrię lewo- i prawostronną przebudowy tętnic szyjnych zewnątrzczaszkowych. Inaczej niż w przypadku przebudowy prawej tętnicy szyjnej, na lewą tętnicę szyjną wpływały wartość ciśnienia tętniczego pulsu dziennego oraz zmienność nocnego skurczowego ciśnienia tętniczego (siła oddziaływania odpowiednio 25,0 i 13,9%). Procesy przebudowy prawej tętnicy szyjnej są bardziej wrażliwe na wpływ wysokich wartości nocnego rozkurczowego ciśnienia tętniczego (siła oddziaływania 16,4%). Początek pewnych komplikacji związanych z mózgiem wiąże się ze znacznym wzrostem choroby miażdżycowej nie tylko lewej, ale także prawej tętnicy szyjnej. Wnioski. Znaczna przebudowa prawej tętnicy szyjnej jest często związana z ciężkością choroby i do pewnego stopnia odzwierciedla ciężkość przebiegu choroby i może być postrzegana jako dodatkowa niekorzystna cecha

Digital receivers for low-frequency radio telescopes UTR-2, URAN, GURT

This paper describes digital radio astronomical receivers used for decameter and meter wavelength observations. This paper describes digital radio astronomical receivers used for decameter and meter wavelength observations. Since 1998, digital receivers performing on-the-fly dynamic spectrum calculations or waveform data recording without data loss have been used at the UTR-2 radio telescope, the URAN VLBI system, and the GURT new generation radio telescope. Here we detail these receivers developed for operation in the strong interference environment that prevails in the decameter wavelength range. Data collected with these receivers allowed us to discover numerous radio astronomical objects and phenomena at low frequencies, a summary of which is also presented.Comment: 24 pages, 15 figure

Криогели поливинилового спирта, сформированные из растворов полимера в диметилсульфоксиде с добавками тетраметоксисилана

Organic–inorganic hybrid cryogels of poly(vinyl alcohol) (PVA) containing silica inclusions (SiO2) were obtained and studied. Such inclusions were formed in the course of hydrolytic polycondensation (sol-gel process) of tetramethoxysilane (TMOS) introduced into concentrated polymer solutions in dimethyl sulfoxide (DMSO). PVA concentration in these solutions was 60, 80 or 100 g/L; while the concentration of TMOS was varied in a range of 0.15–0.61 mol/L. The polymer solutions were subjected to the cryogenic treatment at temperatures by 40 °С lower than DMSO crystallization temperature (+18.4°C). The frozen samples were thawed out at a heating rate of 0.03°/min. It is shown that moderate freezing at −21.6 °C, then frozen storage and subsequent thawing of the initial reaction mixture PVA/DMSO/TMOS/acid catalyst resulted in the formation of strong macroporous PVA/SiO2 cryogels. Such cryogel materials are hybrid systems, because the gel-forming polymer and the silica containing moieties belong to the content of the gel phase. The basis of this intermolecular interaction is hydrogen bonding between OH groups of the adjacent chains. This leads to the formation of modified microcrystallinity zones that perform as the nodes of the three-dimensional network of cryogels. The effects of significant increase in their rigidity and heat-resistance with increasing PVA and TMOS concentration in the initial feed were also observed. It was shown that the success of the synthesis of transparent elastic and heat-resistant PVA/SiO2 cryogels depends on the choice of the optimal ratio between the precursors and the combined effect of the liquid (methanol and water) and silicon-containing components on the formation of multiple hydrogen bonds and microcrystallites.Получены и исследованы органо-неорганические гибридные криогели поливинилового спирта (ПВС), содержащие кремнеземную составляющую (SiO2), образующуюся в результате реакций гидролитической поликонденсации (золь-гель-процесса) тетраметоксисилана (ТМОС), вводимого в исходный концентрированный раствор полимера в диметилсульфоксиде (ДМСО). Содержание ПВС в таких растворах составляло 60, 80 или 100 г/л; концентрацию ТМОС варьировали от 0.15 до 0.61 моль/л; криогенную обработку растворов полимера проводили при температуре, на 40° ниже точки кристаллизации чистого ДМСО (+18.4 °C); замороженные образцы оттаивали, нагревая со скоростью 0.03°/мин. Показано, что неглубокое замораживание (–21.6 °C), выдерживание в замороженном состоянии и последующее оттаивание исходной реакционной смеси ПВС/ДМСО/ТМОС/кислотный катализатор приводит к формированию прочных макропористых криогелей ПВС/SiO2. Полученные криогелевые материалы являются гибридными в связи с возникновением устойчивых контактов макромолекулы ПВС–олигосилоксаны, движущей силой такого межмолекулярного взаимодействия является водородное связывание между ОН-группами соседних цепей, приводящее к образованию модифицированных зон микрокристалличности, выполняющих функцию узлов пространственной сетки криогелей. Установлены эффекты существенного возрастания жесткости и теплостойкости криогелей ПВС/SiO2 по мере повышения концентрации ПВС и ТМОС в исходной системе. Показано, что успех синтеза прозрачных упругих и термостойких криогелей ПВС/SiO2 зависит как от нахождения оптимального соотношения между исходными веществами, так и от совместного воздействия жидких (метанол и вода) и кремнийсодержащих компонентов на процессы образования множественных водородных связей и микрокристаллитов.

Индукция остеогенеза костной ткани нижней челюсти кролика с использованием криогенно‑структурированного губчатого альбуминового 3D-носителя, нагруженного биорегулятором

Objective: to study the induction of osteogenesis caused by introducing into the defect area broadly porous cryogenically structured 3D carriers, based on serum albumin and loaded with a bioregulator isolated from bovine serum on an experimental model of mandible defect in rabbits in vivo.Materials and methods. Cryogenically structured sponges in the form of cylindrical specimens, 5 mm in diameter and 5 mm in height, prepared from bovine serum albumin, were used as the bioregulator carrier. The experimental laboratory animals were male Chinchilla rabbits, weighing 2–2.5 kg. Bone tissue was skeletonized under anesthesia (intramuscular anesthetic Zoletil 100) with a 3-cm incision in the angle of the mandible and a 5-mm-diameter cutter was used to create a 2–3-mm deep defect to install an appropriate-size albumin sponge. A total of 24 animals participated in the experiment. X-ray control of the defect area was performed in vivo on day 14 using PanExam+ (Kavo) device (20 m X-ray). Histological examination of tissues was carried out at day 30 after the defect using a light microscope.Results. Experiments performed indicate an active restoration of bone tissue in the extensive defect area when using an albumin-based 3D carrier with the inclusion of a bioregulator as compared to the control experiments. There were osteointegrative and osteoinductive processes, almost complete decomposition (biodegradation) of albumin sponge with formation of islands of dense bone tissue with small foci of coarse fibrous tissue in the defect. This demonstrated good dynamics of recovery processes at this stage of healing.Conclusion. Under the action of a serum bioregulator contained in an albumin-based sponge, the repair process leads to restoration of normal bone tissue without formation of bone callus and altered bone tissue different from the native one.Цель работы: изучить in vivo на модели экспериментального костного дефекта нижней челюсти кролика индукцию остеогенеза, вызываемую внесением в область дефекта широкопористых криогенно-структурированных 3D-носителей на основе сывороточного альбумина, нагруженных биорегулятором, выделенным из сыворотки крови крупного рогатого скота.Материалы и методы. В качестве носителя биорегулятора использовали криогенно-структурированные губки в виде цилиндрических образцов диаметром 5 мм и высотой также 5 мм, приготовленные из бычьего сывороточного альбумина. Эксперименты с лабораторными животными проводили на кроликах породы Шиншилла весом 2–2,5 кг, самцах. Под наркозом (внутримышечный наркоз Zoletil 100) разрезом до 3 см в области угла нижней челюсти скелетировали костную ткань и фрезой диаметром 5 мм создавали дефект глубиной 2–3 мм для установки альбуминовой губки соответствующего размера. Всего в эксперименте присутствовало 24 животных. Проводили рентгенологический контроль области дефекта на 14-е сутки прижизненно на аппарате PanExam+ (Kavo), 20 мРентген. Гистологическое исследование тканей проводили на 30-е сутки после нанесения дефекта с использованием светового микроскопа.Результаты. Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют об активном восстановлении костной ткани в области обширного дефекта при использовании альбуминового 3D-носителя именно с включением биорегулятора по сравнению с контрольными опытами. Зарегистрированы процессы остеоинтегративной и остеоиндуктивной активности, практически полное разложение (биодеградация) альбуминовой губки с формированием на месте дефекта островков плотной костной ткани с небольшими очагами грубоволокнистой ткани, что говорит о хорошей динамике восстановительных процессов на данном сроке заживления.Заключение. Полученные данные указывают на то, что под действием сывороточного биорегулятора в составе альбуминовой губки процесс репарации приводит к восстановлению нормальной костной ткани без формирования костной мозоли и измененной костной ткани, отличной от нативной ткани

Two-Photon Fluorescence Microscopy Imaging of Cellular Oxidative Stress Using Profluorescent Nitroxides

A range of varying chromophore nitroxide free radicals and their nonradical methoxyamine analogues were synthesized and their linear photophysical properties examined. The presence of the proximate free radical masks the chromophore’s usual fluorescence emission, and these species are described as profluorescent. Two nitroxides incorporating anthracene and fluorescein chromophores (compounds 7 and 19, respectively) exhibited two-photon absorption (2PA) cross sections of approximately 400 G.M. when excited at wavelengths greater than 800 nm. Both of these profluorescent nitroxides demonstrated low cytotoxicity toward Chinese hamster ovary (CHO) cells. Imaging colocalization experiments with the commercially available CellROX Deep Red oxidative stress monitor demonstrated good cellular uptake of the nitroxide probes. Sensitivity of the nitroxide probes to H2O2-induced damage was also demonstrated by both one- and two-photon fluorescence microscopy. These profluorescent nitroxide probes are potentially powerful tools for imaging oxidative stress in biological systems, and they essentially “light up” in the presence of certain species generated from oxidative stress. The high ratio of the fluorescence quantum yield between the profluorescent nitroxide species and their nonradical adducts provides the sensitivity required for measuring a range of cellular redox environments. Furthermore, their reasonable 2PA cross sections provide for the option of using two-photon fluorescence microscopy, which circumvents commonly encountered disadvantages associated with one-photon imaging such as photobleaching and poor tissue penetration

Криогенно-структурированный гидрогель на основе желатина как резорбируемая макропористая матрица для биомедицинских технологий

Objective: to investigate the biological properties of a matrix made of cryogenically structured hydrogel in the form of a macroporous gelatin sponge, as well as the possibility of creating cell-engineered constructs (CECs) on its basis. Materials and methods. The main components of the cryogenically structured hydrogel were gelatin (type A) obtained from porcine skin collagen, N-(3-dimethylaminopropyl)-N’-ethylcarbodiimide, (EDC) and urea (all from Sigma-Aldrich, USA). Surface morphology was examined using scanning electron microscopy (SEM). The degree of swelling in water of the samples was determined by gravimetric method. Cytotoxicity was studied on NIH3T3, a fibroblast cell line isolated from a mouse, and on human adipose-derived mesenchymal stem/stromal cells (hAMSCs) using IncuCyte ZOOM (EssenBioscience, USA). The metabolic activity of hAMSCs was assessed using PrestoBlue™ reagents (Invitrogen™, USA). To create CECs, we used hAMSCs, human hepatocellular carcinoma cell line HepG2 or human umbilical vein endothelial cell lines EA.hy926. Albumin content in the culture medium was determined by enzyme immunoassay. Ammonia metabolism rate was assessed after 90 minutes of incubation with 1 mM ammonium chloride (Sigma-Aldrich, USA) diluted in a culture medium on day 15 of the experiment. Results. Obtaining a cryogenically structured hydrogel scaffold in the form of macroporous gelatin sponge included freezing an aqueous solution of a gelatin+urea mixture, removal of polycrystals of frozen solvent by lyophilization, extraction of urea with ethanol and treatment of the cryostructurate with an ethanol solution of EDC. Scanning electron microscopy identified three types of pores on the carrier surface: large (109 ± 17 μm), medium (39 ± 10 μm), and small (16 ± 6 μm). The degree of swelling in water of the matrix samples was 3.8 ± 0.2 g H2O per 1 g of dry polymer. The macroporous gelatin sponge as a part of CEC was found to have the ability to support adhesion and proliferation of hAMSCs, EA.hy926 and HepG2 for 28, 15 and 9 days, respectively. Albumin secretion and ammonia metabolism when HepG2 cells were cultured on the gelatin sponge were detected. Conclusion. The use of a matrix made from macroporous cryogenically structured gelatin-based hydrogel for tissue engineering products is shown to be promising using a cell-engineered liver construct as a case.Цель: исследование биологических свойств матрицы из криогенно-структурированного гидрогеля в форме макропористой желатиновой губки, а также возможности создания на ее основе клеточно-инженерных конструкций. Материалы и методы. Основными компонентами криогенно-структурированного гидрогеля были желатин (тип А), полученный из коллагена свиной кожи, N-(3-диметиламинопропил)-N’-этил-карбодиимид, (ЭДК) и мочевина (все – Sigma-Aldrich, США). Морфологию поверхности исследовали с использованием сканирующей электронной микроскопии. Степень набухания в воде образцов определяли гравиметрическим методом. Цитотоксичность исследовали на фибробластах мыши линии NIH 3T3 и мезенхимальных стромальных клетках жировой ткани человека (МСК ЖТч) с использованием IncuCyte ZOOM (EssenBioscience, США). Метаболическую активность МСК ЖТч оценивали с помощью реагентов PrestoBlue™ (Invitrogen™, США). Для создания клеточно-инженерных конструкций (КИК) использовали МСК ЖТч, клетки гепатоцеллюлярной карциномы HepG2 или эндотелиальные клетки пупочной вены человека линии EA.hy926. Содержание альбумина в культуральной среде определяли методом иммуноферментного анализа. Скорость метаболизма аммиака оценивали после 90 минут инкубации с 1 mM хлоридом аммония (Sigma-Aldrich, США), разведенным в культуральной среде на 15-е сутки эксперимента. Результаты. Получение матрицы из криогенно-структурированного гидрогеля в форме макропористой желатиновой губки включало замораживание водного раствора смеси желатина и мочевины, удаление поликристаллов замерзшего растворителя лиофилизацией, экстракцию мочевины этанолом и обработку криоструктурата этанольным раствором ЭДК. Сканирующая электронная микроскопия позволила выделить три типа пор на поверхности носителя: крупные (109 ± 17 мкм), средние (39 ± 10 мкм) и малые (16 ± 6 мкм). Степень набухания в воде образцов матрицы составила 3,8 ± 0,2 г Н2О на 1 г сухого полимера. Установлена способность макропористой желатиновой губки в составе КИК поддерживать адгезию и пролиферацию МСК ЖТч, эндотелиальных клеток пупочной вены человека линии EA.hy926 и HepG2 в течение 28, 15 и 9 суток соответственно. Доказано наличие секреции альбумина и метаболизма аммиака при культивировании клеток HepG2 на желатиновой губке. Заключение. На примере клеточно-инженерной конструкции печени показана перспективность использования матрицы из макропористого криогенно-структурированного гидрогеля на основе желатина для создания продуктов тканевой инженерии