Pyrolysis kinetics of hydrochars produced from brewer’s spent grains

The current market situation shows that large quantities of the brewer's spent grains (BSG)-the leftovers from the beer productions-are not fully utilized as cattle feed. The untapped BSG is a promising feedstock for cheap and environmentally friendly production of carbonaceous materials in thermochemical processes like hydrothermal carbonization (HTC) or pyrolysis. The use of a singular process results in the production of inappropriate material (HTC) or insufficient economic feasibility (pyrolysis), which hinders their application on a larger scale. The coupling of both processes can create synergies and allow the mentioned obstacles to be overcome. To investigate the possibility of coupling both processes, we analyzed the thermal degradation of raw BSG and BSG-derived hydrochars and assessed the solid material yield from the singular as well as the coupled processes. This publication reports the non-isothermal kinetic parameters of pyrolytic degradation of BSG and derived hydrochars produced in three different conditions (temperature-retention time). It also contains a summary of their pyrolytic char yield at four different temperatures. The obtained KAS (Kissinger-Akahira-Sunose) average activation energy was 285, 147, 170, and 188 kJ mol(-1) for BSG, HTC-180-4, HTC-220-2, and HTC-220-4, respectively. The pyrochar yield for all hydrochar cases was significantly higher than for BSG, and it increased with the severity of the HTC's conditions. The results reveal synergies resulting from coupling both processes, both in the yield and the reduction of the thermal load of the conversion process. According to these promising results, the coupling of both conversion processes can be beneficial. Nevertheless, drying and overall energy efficiency, as well as larger scale assessment, still need to be conducted to fully confirm the concept

Delayed perforation of posterior pharyngeal wall caused by dislodged bioresorbable interbody cage. Case report

A 48-year-old man was admitted for the management of congenital anomalies: Arnold–Chiari type I malformation combined with odontoid upward migration. He also had degenerative stenosis of the spinal canal by spurs at C2/C3 and C3/C4 levels. Osseous deformities caused ischaemic changes of the brainstem as well as spinal cord compression. Authors used the Biocage – interbody cage covered by bioresorbable layer to fill the surgically created gap after removal of the right part of C3 vertebral body. Twenty-seven months after implantation, the implant was extruded through posterior pharyngeal wall. Authors describe this unusual case and discuss possible causes of Biocage extrusion

Zebrafish Microenvironment Elevates EMT and CSC-Like Phenotype of Engrafted Prostate Cancer Cells.

To visually and genetically trace single-cell dynamics of human prostate cancer (PCa) cells at the early stage of metastasis, a zebrafish (ZF) xenograft model was employed. The phenotypes of intravenously transplanted fluorescent cells were monitored by high-resolution, single-cell intravital confocal and light-sheet imaging. Engrafted osteotropic, androgen independent PCa cells were extravasated from caudle vein, invaded the neighboring tissue, proliferated and formed experimental metastases around caudal hematopoietic tissue (CHT) in four days. Gene expression comparison between cells in culture and in CHT revealed that engrafted PCa cells responded to the ZF microenvironment by elevating expression of epithelial-mesenchymal transition (EMT) and stemness markers. Next, metastatic potentials of ALDHhi cancer stem-like cells (CSCs) and ALDHlow non-CSCs were analyzed in ZF. Engraftment of CSCs induced faster metastatic onset, however after six days both cell subpopulations equally responded to the ZF microenvironment, resulting in the same increase of stemness genes expression including Nanog, Oct-4 and Cripto. Knockdown of Cripto significantly reduced the vimentin/E-cadherin ratio in engrafted cells, indicating that Cripto is required for transduction of the microenvironment signals from the ZF niche to increase mesenchymal potential of cells. Targeting of either Cripto or EMT transcriptional factors Snail 1 and Zeb1 significantly suppressed metastatic growth. These data indicated that zebrafish microenvironment governed the CSC/EMT plasticity of human PCa cells promoting metastasis initiation

Influence of hydrothermal pretreatment on the pyrolysis of spent grains

Hydrothermal carbonization process (HTC) is a thermochemical process which operates at elevated temperature and pressure, where liquid water is used as a reaction medium [1]. The biomass is converted into a lignite-like solid product called hydrochar [2]. The advantage of hydrothermal treatment is a possibility to convert high moist bio-waste streams without thermal drying. A two-step carbonization process (Figure 5) consisting of HTC and pyrolysis may improve the properties of final biochar (e.g., carbon content, surface area, and electrical conductivity). Hydrothermal conversion occurs using different mechanisms (e.g., hydrolysis and polymerization of intermediates) compared to pyrolysis, due to the liquid water environment, which also improves the heat transfer across the particles [1,3]. Hydrochar can be easily mechanically dewatered, due to higher hydrophobicity than the initial feedstock [2]. The mass of initial biomass is also reduced according to the HTC yield, which results in a lower mass flow of material for pyrolysis reactor and previous drying step. The two-step carbonization concept may spread the range of feedstocks used for biochar production and improve the overall energy efficiency as well as economic feasibility of pyrolysis, using wet biomass streams. Please click Additional Files below to see the full abstract

Selected genetic factors increasing risk of neoplasia

Introduction: Neoplasia is defined as abnormal and excessive growth of selected tissue. Several factors, such as mutations in selected genes, can increase the risk of cancer expansion in human body. The aim of the article is to review the selected genetic factors which increase the risk of neoplasia and results of their presence in the human body. Material and methods: Articles in the Google Scholar, Pub Med database have been analysed using keywords: cancer, neoplasia, genetic factors, driver genes, cancer transformation, older people. Results: The aim of several genes is repairing damaged or dysfunctional DNA and preventing cells from abnormal or excessive. Mutations in selected genes cause inhibited production of the gene protein product or a change in its function, which increase the risk of neoplasia. The presence of mutated genes results in the initiation of the process leading to expansion of cancer cells in selected tissue. Moreover, a genetic mutation can lead to syndrome of tumors occurring in several organs. However, the increasement of cancer risk is related to numerous mutations, whereas the minority of carcinomas occur because of congenital gene defect and the majority is caused by environmental factors which contribute to creating various mutations. Conclusions: Thanks to the development of genetics in the field of medicine and introduction of genetic tests, the process of diagnosis of several tumors and syndromes is more efficient than in the past. The occurrence of mutation in genes, such as BRCA1, BRCA2, VHL, MSH2 and MLH1 and many more, relates to presence of selected tumors. By the introduction of pharmacogenetics, dozens of molecular-targeted drugs are used in the treatment of several types of cancers leading the achievement of therapeutic success. Nevertheless, the genetic background of many types of cancers is unknown and needs further study, as well as drugs targeting at selected genes mutations requires more development and guidelines in the treatment process. Keywords: cancer; neoplasia; genetic factors; driver genes; cancer transformation; older people

Analysis of treatment results in primary germ cell tumours with mediastinal location: own experience

Wstęp: Pierwotne nowotwory z komórek rozrodczych o lokalizacji śródpiersiowej stanowią 1–6% guzów śródpiersia oraz 2–5% wszystkich nowotworów z komórek rozrodczych występujących u dorosłych. Rozpoznawane są najczęściej w 3. dekadzie życia, w 90% u mężczyzn. Najczęstsze objawy to: duszność, bóle w klatce piersiowej, kaszel, stany podgorączkowe i utrata masy ciała. Celem pracy była ocena wyników leczenia pierwotnych nowotworów z komórek rozrodczych o lokalizacji śródpiersiowej i przegląd piśmiennictwa poświęconego tej tematyce.Materiał i metody: W okresie od 1999 do 2009 roku w Klinice Nowotworów Płuca i Klatki Piersiowej Centrum Onkologii-Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie leczono 5 chorych z nowotworem z komórek rozrodczych o pierwotnej lokalizacji śródpiersiowej, 4 mężczyzn i 1 kobietę. Średnia wieku wyniosła 27,8 roku (zakres 23–30).Wyniki: U wszystkich chorych zastosowano chemioterapię według schematu BEP. U wszystkich chorych uzyskano obiektywną odpowiedź na leczenie. Dwóch chorych zmarło z powodu progresji choroby pomimo stosowania chemioterapii II i III linii. Trzech chorych nadal pozostaje w obserwacji. Mediana czasu przeżycia wyniosła 55,8 miesiąca (zakres 8,0–120,0).Wnioski: Pierwotne nowotwory z komórek rozrodczych o lokalizacji śródpiersiowej są nowotworami o rokowaniu gorszym niż w lokalizacji gonadalnej. Na podstawie obserwacji własnych i przeglądu piśmiennictwa można stwierdzić, że wyniki leczenia pierwotnych nienasieniaków w lokalizacji śródpiersiowej pozostają niezadowalające. Szczególnie niekorzystne są wyniki leczenia chorych, u których dochodzi do wczesnej wznowy lub progresji w trakcie chemioterapii I linii. Określenie nowych standardów postępowania w nowotworach opornych na cisplatynę wymaga dalszych badań oceniających skuteczność cytostatyków nowych generacji.Introduction: Primary germ cell tumours with mediastinal location comprise 1–6% of mediastinal tumours and 2–5% of all germ cell tumours occurring in adults. They are identified mostly in the 3rd decade of life, in 90% of cases in men. The most common symptoms are dyspnea, chest pain, cough, fever and weight loss. The aim of the present study was the analysis of our own results of treatment of primary germ cell tumours with mediastinal location, and a review of the literature concerning this subject.Material and methods: Five patients (4 males, 1 female) median age 27.8 years (range 23–30 years) treated in the period from 1999 to 2009 in Maria Sklodowska-Curie Memorial Cancer Centre and Institute of Oncology, Department of Lung Cancer and Chest Tumours in Warsaw, due to germinal tumours with primary mediastinal location, entered the study.Results: All patients received chemotherapy according to the BEP regimen. All patients achieved an objective response to treatment. Two patients died due to disease progression in spite of II- and III-line treatment. Three patients are still in follow-up. The median survival time was 55.8 months (range 8.0–120.0 months).Conclusions: Primary mediastinal germ cell tumours have worse prognosis than do those with gonadal location. Based on our observations and review of the literature, it can be concluded that the results of treatment of non-seminoma type germ cell tumours with primary mediastinal location remain poor. Patients who develop early recurrence or progression during first-line chemotherapy are particularly at risk of unfavourable outcome. Identification of new standards of treatment in tumours resistant to cisplatin require further studies evaluating the effectiveness of new generation cytostatic drugs

SiblingRivalry: Online Autotuning Through Local Competitions

Modern high performance libraries, such as ATLAS and FFTW, and programming languages, such as PetaBricks, have shown that autotuning computer programs can lead to significant speedups. However, autotuning can be burdensome to the deployment of a program, since the tuning process can take a long time and should be re-run whenever the program, microarchitecture, execution environment, or tool chain changes. Failure to re-autotune programs often leads to widespread use of sub-optimal algorithms. With the growth of cloud computing, where computations can run in environments with unknown load and migrate between different (possibly unknown) microarchitectures, the need for online autotuning has become increasingly important. We present SiblingRivalry, a new model for always-on online autotuning that allows parallel programs to continuously adapt and optimize themselves to their environment. In our system, requests are processed by dividing the available cores in half, and processing two identical requests in parallel on each half. Half of the cores are devoted to a known safe program configuration, while the other half are used for an experimental program configuration chosen by our self-adapting evolutionary algorithm. When the faster configuration completes, its results are returned, and the slower configuration is terminated. Over time, this constant experimentation allows programs to adapt to changing dynamic environments and often outperform the original algorithm that uses the entire system.United States. Dept. of Energy (DOE Award DE-SC0005288

Przygotowanie merytoryczne pacjentów kierowanych na zabieg koronarografii

Wstęp: Koronarografia jest kluczowym badaniem w diagnostyce choroby niedokrwiennej serca. Poprawa komfortu badania i skrócenie czasu hospitalizacji sprzyja jej większej dostępności oraz obniża koszty. Celem pracy było zbadanie przygotowania merytorycznego pacjentów do zabiegu koronarografii. Materiał i metody: Badaniem objęto 114 kolejnych pacjentów (30 kobiet i 84 mężczyzn w wieku 30&#8211;77 lat) skierowanych po raz pierwszy na badanie koronarograficzne. Ankietę przeprowadzono anonimowo, przed zabiegiem - w dniu przyjęcia do szpitala (ośrodek o referencyjności IIIB). Ankieta zawierała pytania dotyczące: celu, istoty, powikłań zabiegu oraz informacji uzyskanych od lekarza kierującego. Wyniki: 67% pacjentów istotę koronarografii tłumaczyli kardiolodzy, 6% - lekarze rodzinni, a 13% pacjentów w ogóle nie uzyskało odpowiednich informacji. Tylko 49% ankietowanych znało cel badania. Ankietowani pochodzący z miasta częściej oceniali swój stan wiedzy jako co najmniej wystarczający niż mieszkańcy wsi (odpowiednio 41% vs. 14%, p < 0,008) i częściej wiedzieli, której struktury serca dotyczy koronarografia (67% vs. 14%, p < 0,0001) i jakie powikłania powoduje zabieg (33% vs. 7%, p < 0,005). Ankietowani z wykształceniem podstawowym częściej twierdzili, że ich wiedza jest niewielka w porównaniu z badanymi z wykształceniem wyższym (83% vs. 47%, p < 0,0001), natomiast częściej nie znali celu badania w porównaniu z osobami z wykształceniem średnim (78% vs. 33%, p < 0,0002) i badanymi z wykształceniem wyższym (78% vs. 40%, p < 0,001). O powikłaniach nie wiedziało 100% z nich, 64% badanych z wykształceniem średnim i 53% osób z wykształceniem wyższym (p < 0,0001), a o strukturach serca, których dotyczy zabieg (istota zabiegu) nie wiedziało odpowiednio: 72% vs. 37% (p < 0,001) vs. 27% (p < 0,0002). Wnioski: Subiektywnie i obiektywnie poziom wiedzy merytorycznej pacjentów na temat koronarografii jest niski. Zależy on od poziomu wykształcenia i miejsca zamieszkania chorego. Dużemu odsetkowi pacjentów kierowanych na koronarografię lekarze nie tłumaczą istoty zabiegu, a jeżeli już wyjaśniają, robią to nieefektywnie. Wydaje się, że wiek ankietowanych nie wpływa istotnie na poziom wiedzy pacjentów. (Folia Cardiol. 2004; 11: 921-927

Przygotowanie merytoryczne pacjentów kierowanych na zabieg koronarografii

Wstęp: Koronarografia jest kluczowym badaniem w diagnostyce choroby niedokrwiennej serca. Poprawa komfortu badania i skrócenie czasu hospitalizacji sprzyja jej większej dostępności oraz obniża koszty. Celem pracy było zbadanie przygotowania merytorycznego pacjentów do zabiegu koronarografii. Materiał i metody: Badaniem objęto 114 kolejnych pacjentów (30 kobiet i 84 mężczyzn w wieku 30&#8211;77 lat) skierowanych po raz pierwszy na badanie koronarograficzne. Ankietę przeprowadzono anonimowo, przed zabiegiem - w dniu przyjęcia do szpitala (ośrodek o referencyjności IIIB). Ankieta zawierała pytania dotyczące: celu, istoty, powikłań zabiegu oraz informacji uzyskanych od lekarza kierującego. Wyniki: 67% pacjentów istotę koronarografii tłumaczyli kardiolodzy, 6% - lekarze rodzinni, a 13% pacjentów w ogóle nie uzyskało odpowiednich informacji. Tylko 49% ankietowanych znało cel badania. Ankietowani pochodzący z miasta częściej oceniali swój stan wiedzy jako co najmniej wystarczający niż mieszkańcy wsi (odpowiednio 41% vs. 14%, p < 0,008) i częściej wiedzieli, której struktury serca dotyczy koronarografia (67% vs. 14%, p < 0,0001) i jakie powikłania powoduje zabieg (33% vs. 7%, p < 0,005). Ankietowani z wykształceniem podstawowym częściej twierdzili, że ich wiedza jest niewielka w porównaniu z badanymi z wykształceniem wyższym (83% vs. 47%, p < 0,0001), natomiast częściej nie znali celu badania w porównaniu z osobami z wykształceniem średnim (78% vs. 33%, p < 0,0002) i badanymi z wykształceniem wyższym (78% vs. 40%, p < 0,001). O powikłaniach nie wiedziało 100% z nich, 64% badanych z wykształceniem średnim i 53% osób z wykształceniem wyższym (p < 0,0001), a o strukturach serca, których dotyczy zabieg (istota zabiegu) nie wiedziało odpowiednio: 72% vs. 37% (p < 0,001) vs. 27% (p < 0,0002). Wnioski: Subiektywnie i obiektywnie poziom wiedzy merytorycznej pacjentów na temat koronarografii jest niski. Zależy on od poziomu wykształcenia i miejsca zamieszkania chorego. Dużemu odsetkowi pacjentów kierowanych na koronarografię lekarze nie tłumaczą istoty zabiegu, a jeżeli już wyjaśniają, robią to nieefektywnie. Wydaje się, że wiek ankietowanych nie wpływa istotnie na poziom wiedzy pacjentów. (Folia Cardiol. 2004; 11: 921-927

Rehabilitation in scoliosis - an overview of the most important procedures

Introduction: Scoliosis is defined as deformation of the spine and torso in three dimensions. Study show that scoliosis affects 68% of healthy individuals over 65 years of age with no low back pain. The aim of this article is to review the available scoliosis rehabilitation methods, including the newest physical rehabilitation trends. Material and methods: Articles in the Google Scholar, Pub Med database have been analysed using keywords: scoliosis, deformation of the spine and torso, modern methods of rehabilitation, older people. Results: After skeletal maturity, curves less than 30°do not progress, however most curves greater than 50°continue to progress with approximate change of 1°per year. Bracing is one of the most popular options of scoliosis treatment. Braces usage aims to slow the progression of the curve. However, complications resulting from the physical changes caused by the compression of the body and/or psychological effects due to the disturbance of the appearance while wearing the brace may occure. The Lehnert-Schroth three-plane corrective breath method principles are: a proper breathing technique where the ribs are used as levers and the breath is directed to the unstretched parts of lungs allowing correction of the curvature of the spine, and secondly activation of non-working muscles on the side of the concave curvature. Nevertheless, surgical procedure is advised for curves greater than 45° in immature patients and greater than 50° in mature patients. Conclusions: Scoliosis, defined as spinal and torso deformity in three planes. 80% of all cases of this postural defect are juvenile idiopathic scoliosis (AIS). However, degenerative scoliosis developed during the patient’s life due to the degeneration of the discs of the spine is frequent in people over the age of 65. It often limits daily functioning and can cause severe pain that requires medical intervention. It has been proven that properly selected systematic rehabilitation may lead to significant improvement in the spinal alignment. Nevertheless, in severe cases surgical treatment may be necessary