Исследование термодинамических функций борида железа Fe₂B

Проблематика. Сплави системи Fe-B мають широке практичне застосування завдяки комплексу унікальних фізичних властивостей, але в літературі відсутні відомості щодо термодинамічних функцій фаз цих сплавів з урахуванням внесків, що відповідають за опис флуктуаційних процесів. Мета дослідження. Метою роботи було дослідити фізичні властивості та термодинамічні функції бориду Fе₂B, їх залежність від температури з урахуванням нульового ступеня наближення високотемпературного розвинення термодинамічного потенціалу бінарних сплавів системи Fe-В. Методика реалізації. Дослідження проводили на сплавах системи Fe-В з масовим вмістом бору 9,3–15,0 %, інше – залізо. Для визначення фізичних властивостей сплавів використовували мікроструктурний, рентгеноструктурний та калориметричний аналізи. Результати дослідження. Було визначено фазовий склад сплавів FeВ, фізичні властивості бориду Fе₂B та отримано залежність теплоємності сплавів Fe-В від температури. Визначено термодинамічні функції бориду Fe₂В та їх залежність від температури з використанням моделі Хіллерта і Стеффонсона з урахуванням нульового ступеня наближення високотемпературного розвинення термодинамічного потенціалу бінарних сплавів системи Fe-В. Висновки. Вперше за допомогою моделі Хіллерта й Стеффонсона з урахуванням внеску нульового ступеня наближення високотемпературного розвинення термодинамічного потенціалу бориду заліза Fе₂B у бінарному сплаві Fe-B отримано залежності ентропії, ентальпії та теплоємності Ср від температури. Розрахунковим методом визначено температуру утворення бориду заліза, яка збігається з даними, наведеними на діаграмі стану Fe-B.Background. The alloys of Fe-B system find wide application because of a complex of unique physical properties, but in the literature there is no information about thermodynamic functions of phases for these alloys with accounting for the contributions, which are responsible for fluctuation processes description. Objective. Objective of the paper is to study the physical properties and thermodynamic functions of boride Fe₂B, and their temperature dependence with accounting for the zeroth-order approximation for high-temperature expansion of thermodynamic potential for Fe-B system binary alloys. Methods. Investigation was performed for Fe-B system alloys with boron content of 9,3—15,0 % (wt.), the rest is iron. We use the microstructure, X-ray structural and calorimetric analysis to ascertain the physical properties of alloys. Results. The phase composition of Fe-B alloys and physical properties of Fe₂В boride is determined and temperature dependence of heat capacity for Fe-B alloys is obtained. The thermodynamic functions for Fе₂B boride and their temperature dependence are calculated by means of Hillert and Staffonsson model with accounting for the zeroth-order approximation for high-temperature expansion of thermodynamic potential for Fe-B system binary alloys. Conclusions. The temperature dependence of entropy, enthalpy and heat capacity Cp of iron boride Fe₂B in binary Fe-B alloy is obtained for the first time on the basis of Hillert and Staffonsson model with accounting for the zeroth-order contribution of high-temperature expansion of thermodynamic potential. The temperature of iron boride formation is calculated and it agrees with Fe-B diagram data.Проблематика. Сплавы системы Fe-B имеют широкое практическое применение благодаря комплексу уникальных физических свойств, но в литературе отсутствуют данные о термодинамических функциях фаз этих сплавов с учетом вкладов, отвечающих за описание флуктуационных процессов. Цель исследования. Целью работы было исследовать физические и термодинамические функции борида Fe₂B, их зависимость от температуры с учетом нулевой степени приближения высокотемпературного разложения термодинамического потенциала бинарных сплавов системы Fe-B. Методика реализации. Исследование проводили на сплавах системы Fe-B с массовым содержанием бора 9,3–15,0 %, остальное – железо. Для определения физических свойств сплавов использовали микроструктурный, рентгеноструктурный и калориметрический анализы. Результаты исследования. Проведено исследование фазового состава сплавов Fe-B, физических свойств борида Fe₂B, и получена зависимость теплоемкости сплавов Fe-B от температуры. При использовании модели Хиллерта и Стеффонсона определены термодинамические функции борида Fe₂В и их зависимость от температуры с учетом нулевой степени приближения высокотемпературного разложения термодинамического потенциала бинарных сплавов системы Fe-B. Выводы. Впервые при помощи модели Хиллерта и Стеффонсона с учетом вклада нулевой степени приближения высокотемпературного разложения термодинамического потенциала борида железа Fe₂B в бинарном сплаве Fe-B получены зависимости энтропии, энтальпии и теплоемкости Cp от температуры. Расчетным методом определена температура образования борида железа, которая совпадает с данными, приведенными на диаграмме состояния Fe-B

Многокурсовая фотодинамическая терапия при базально-клеточном раке кожи центральной зоны лица (клиническое наблюдение)

The results of an 11-year clinical observation and treatment of a patient with stage II basal cell carcinoma of the face (Т2N0M0) are presented. History of the illness is associated with a long (from 2001 to 2008) inadequate treatment, due to the incorrect diagnosis. After the proper diagnosis was established, from 2008 to 2019 at the Center for Laser and Photodynamic Diagnostics and Tumor Therapy of P.A. Herzen Moscow Oncology Research Center, the patient underwent organ-preserving treatment using the multi-course photodynamic therapy (PDT) and drug targeted therapy. In total, 23 courses of PDT were conducted with photosensitizers of the chlorin series and 5-aminolevulinic acid during this period. Since 2018, the patient is in the process of targeted drug treatment with Vismodegib. In the course of targeted drug treatment, a follow-up examination in 2019 revealed continued growth of the residual tumor, and another course of PDT was carried out. Throughout the observation period, the patient tolerated the treatment well, without complications, with a good quality of life and satisfactory cosmetic effect.Приведены результаты 11-летнего клинического наблюдения и лечения пациентки с базальноклеточным раком кожи лица II стадии (Т2N0M0). Анамнез течения заболевания связан с длительным (с 2001 по 2008 гг.) неадекватным лечением, вследствие отсутствия правильного диагноза. После установки диагноза, с 2008 по 2019 гг. в МНИОИ им. П.А. Герцена в Центре лазерной и фотодинамической диагностики и терапии опухолей пациентке проведено органосохраняющее лечение методом многокурсовой фотодинамической терапии (ФДТ) и лекарственной таргетной терапии. Проведено 23 курса ФДТ с фотосенсибилизаторами хлоринового ряда и 5-аминолевулиновой кислоты. С 2018 г. пациентка находится в процессе лекарственного лечения таргетной терапией висмодегибом. На фоне таргетного лекарственного лечения при контрольном осмотре в 2019 г. выявлен продолженный рост остаточной опухоли, проведен очередной курс ФДТ. Весь срок наблюдения пациентка переносила лечение хорошо, без осложнений с хорошим качеством жизни и удовлетворительным косметическим эффектом

Protein CoAlation and antioxidant function of Coenzyme A in prokaryotic cells

In all living organisms, Coenzyme A (CoA) is an essential cofactor with a unique design allowing it to function as an acyl group carrier and a carbonyl-activating group in diverse biochemical reactions. It is synthesized in a highly conserved process in prokaryotes and eukaryotes that requires pantothenic acid (vitamin B5), cysteine and ATP. CoA and its thioester derivatives are involved in major metabolic pathways, allosteric interactions and the regulation of gene expression. A novel unconventional function of CoA in redox regulation has been recently discovered in mammalian cells and termed protein CoAlation. Here, we report for the first time that protein CoAlation occurs at a background level in exponentially growing bacteria and is strongly induced in response to oxidizing agents and metabolic stress. Over 12% ofS. aureusgene products were shown to be CoAlated in response to diamide-induced stress. In vitroCoAlation ofS. aureusglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (SaGAPDH) was found to inhibit its enzymatic activity and to protect the catalytic cysteine 151 from overoxidation by hydrogen peroxide (H2O2). These findings suggest that in exponentially growing bacteria CoA functions to generate metabolically active thioesters, while it also has the potential to act as a low molecular weight antioxidant in response to oxidative and metabolic stress

Опыт применения фотодинамической терапии в лечении рака пищевода

Photodynamic therapy (PDT) is a worthy alternative to surgical esophageal resection or endoscopic mucosal resection and dissection (EMR, ESD) in patients with superficial esophageal cancer with severe concomitant diseases as well as in patients with a common form of esophageal cancer with severe malignant dysphagia. Patients with superficial (7) and advanced (15) esophageal cancer received PDT as an independent method and as a supplement to complex treatment. Radachlorin was used as a photosensitizer at a dose of 0.6–0.8 mg/kg, administered intravenously 3 hours before irradiation. A PDT session was carried out using a laser with a wavelength of 662 nm. The light dose used was 150–300 J/cm2 . The use of PDT made it possible to achieve the full effect in 7 (100%) patients in the group of superficial (T1a-T1b) esophageal cancer where PDT was either the only method of treatment or in combination with radiation therapy. In the group of patients with stenotic cancer the use of PDT made it possible to achieve full recovery of food intake after recanalization for 20% of patients, and partial – for 66.7%. Thus, complete natural food intake was restored for 86.7% of patients which improved their quality of life. PDT is also a method of choice for cancer of the upper esophagus as esophageal stenting in this situation can cause unwanted subjective sensations. Фотодинамическая терапия (ФДТ) является достойной альтернативой хирургической резекции пищевода и эндоскопической резекции или диссекции слизистой (EMR, ESD) у пациентов с поверхностным раком пищевода при наличии у них тяжелых сопутствующих заболеваний, а также у пациентов с распространенной формой рака пищевода при выраженной злокачественной дисфагии. Больные поверхностным (7 человек) и стенозирующим (15 человек) раком пищевода получали ФДТ в качестве самостоятельного лечения, а также в качестве дополнения к комплексной терапии. В качестве фотосенсибилизатора применяли препарат радахлорин в дозе 0,6–0,8 мг/кг, который внутривенно вводили пациентам за 3 ч до начала облучения. Сеанс ФДТ проводили с использованием лазера с длиной волны 662 нм. Световая доза составила 150-300 Дж/см2 . Применение ФДТ позволило достичь полного эффекта у 7 (100%) пациентов в группе с поверхностным (Т1а-Т1b) раком пищевода, где ФДТ применяли как единственный метод лечения или в сочетании с лучевой терапией. В группе пациентов со стенозирующим раком с помощью ФДТ удалось добиться полного восстановления питания после реканализации у 20% больных, частичного – у 66,7%. Таким образом, у 86,7% пациентов было восстановлено полноценное естественное питание, что значительно улучшило качество их жизни. ФДТ является методом выбора при лечении злокачественных новообразований верхних отделов пищевода, так как стентирование пищевода в данной ситуации может вызвать нежелательные субъективные ощущения.

Возможности фотодинамической терапии при эритроплазии Кейра

The review is dedicated to the analysis of the effectiveness of the treatment of erythroplasia of Queyrat (EQ) using photodynamic therapy (PDT). Particular attention is paid to the relationship between EQ and human papillomavirus (HPV) infection. The data of various researchers are presented, confirming the correlation between the development of the EQ and the HPV infection, however, it is noted that due to the small number of studies it is difficult to draw reliable conclusions on the presence and strength of this connection. The mechanisms of PDT involved in the implementation of both the antitumor effect in the treatment of EQ and the antiviral effect against HPV are considered. The data of 12 clinical studies and observations of the results of PDT of the EQ conducted in recent years are analyzed. An analysis of literature data showed that in the treatment of EQ, one of the two photosensitizers is usually used locally: 5-aminolevulinic acid or 5-aminolevulinic acid methyl ester. The treatment parameters in all the analyzed studies were similar: exposure to the ointment for 3–5 hours followed by irradiation with a light dose of 37–105 J/cm2. The number of PDT courses in different studies varied from 1 to 19. The effectiveness of treatment varied widely in different studies and clinical observations. Most studies have demonstrated high efficacy of PDT with complete regression in 36–83% (100% in one study) and a relapse-free follow-up period of up to 51 months. However, there were also individual clinical observations of patients in whom the treatment with the method of PDT was ineffective. It is possible that the described results were associated with improperly selected regimes of PDT or a large lesion area. Most authors especially note a very good cosmetic effect and a complete absence of scars after the treatment. Thus, PDT is an effective and promising method for the treatment of EQ that requires, however, a more thorough development of the application regimen and a deeper study of the antitumor and antiviral components of the mechanism of action.Обзор посвящен анализу эффективности лечения эритроплазии Кейра методом фотодинамической терапии (ФДТ). Особое внимание уделено вопросам взаимосвязи эритроплазии Кейра с инфицированием вирусом папилломы человека (ВПЧ). Приведены данные исследований, подтверждающие корреляцию между развитием заболевания и инфицированием ВПЧ, отмечено, что в связи с небольшим количеством исследований сложно делать достоверные выводы о наличии и силе этой связи. Рассмотрены механизмы ФДТ, участвующие в реализации как противоопухолевого эффекта при лечении эритроплазии Кейра, так и противовирусного действия в отношении ВПЧ. Проанализированы данные 12 клинических исследований и наблюдений результатов ФДТ при эритроплазии Кейра, проведенных в последние годы. Установлено, что при лечении заболевания, как правило, используют местно один из двух фотосенсибилизаторов: 5-аминолевулиновую кислоту (5-АЛК) или ее метиловый эфир. Параметры лечения во всех исследованиях были близки: экспозиция мази продолжительностью от 3 до 5 ч с последующим облучением со световой дозой 37 - 105 Дж/см2 . Количество курсов ФДТ в разных исследованиях составляло от 1 до 19. Эффективность лечения широко варьировала в разных исследованиях и клинических наблюдениях. Большинство исследований демонстрировало высокую эффективность ФДТ с полной регрессией образования в 36 - 83% наблюдений и продолжительностью безрецидивного периода до 51 мес. Имелись и отдельные клинические наблюдения, в которых ФДТ оказалась неэффективна. Возможно, описанные результаты были связаны с неправильно подобранными режимами ФДТ или большой площадью поражения. Большинство авторов отмечают хороший косметический эффект ФДТ и полное отсутствие рубцов после проведенного лечения. Таким образом, ФДТ является эффективным и перспективным методом лечения эритроплазии Кейра, однако, требующим тщательной отработки режимов применения и более глубокого изучения противоопухолевого и противовирусного компонентов механизма действия

Оценка эффективности и безопасности комбинации хондроитина сульфата и глюкозамина сульфата при остеоартрите коленного и тазобедренного суставов в реальной клинической практике

A combination of chondroitin and glucosamine is widely used in clinical practice as both a symptomatic and structure-modifying agent for the treatment of osteoarthritis (OA). The emergence of new drugs based on this combination substantially expands treatment options for OA therapy.Objective: to evaluate the efficacy and safety of Artroflex® that is a combination of chondroitin sulfate 400 mg and glucosamine sulfate 500 mg (CS + GS) to support joint health in patients with knee and/or hip OA.Patients and methods. When implementing an open observational research program, the results of using the CS + GS complex were assessed in 644 OA patients (74.7% women) (mean age, 58.0±14.6 years) who experienced moderate/severe pain and required to continuously take non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). The CS + GS complex was prescribed in a dose of 2 capsules per day for 3 months. The investigators estimated changes in pain on movement by a 0 to 10 verbal pain scale, general health (GH) by a 0–10 visual analogue scale), the Lequesne index, the need for NSAIDs, and patient satisfaction with treatment and its tolerance.Results and discussion. After 3-month therapy, there were decreases in pain intensity by 49.2±16.8%, GH scores by 45.6±18.1%, the Lequesne index from 9.0 [6.0; 13.0] to 5.0 [3.0; 9.0]; less than half (45.2%) of the patients still needed for NSAIDs. 82.2% of patients were satisfied or completely satisfied with treatment results; 89.6% reported good treatment tolerance.Adverse events (apparently associated with NSAID use) were recorded in 2.2% of cases. There were no serious complications that required CS + GS treatment discontinuation or hospitalization.Conclusion. The findings have indicated that Artroflex® used to support joint health is an effective agent that controls OA symptoms and has a good safety level.Комбинация хондроитина и глюкозамина широко применяется в клинической практике как симптоматическое и структурно-модифицирующее средство для лечения остеоартрита (ОА). Появление новых препаратов на основе данной комбинации существенно расширяет возможности терапии ОА.Цель исследования – оценка эффективности и безопасности комплекса для поддержания здоровья суставов Артрофлекс®, представляющего собой комбинацию хондроитина сульфата 400 мг и глюкозамина сульфата 500 мг (ХС + ГС), у пациентов с ОА коленного и/или тазобедренного суставов.Пациенты и методы. В ходе наблюдательной открытой исследовательской программы были оценены результаты применения комплекса ХС + ГС у 644 больных ОА (средний возраст 58,0±14,6 года, 74,7% женщины), испытывающих умеренную/выраженную боль и нуждающихся в постоянном приеме нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП). Комплекс ХС + ГС назначали в дозе 2 капсулы в сутки сроком на 3 мес. Оценивали динамику боли при движении (по вербальной шкале боли 0–10), общего состояния здоровья (ОСЗ, по визуальной аналоговой шкале 0–10), индекса Лекена, потребность в приеме НПВП, удовлетворенность больных лечением и переносимостью терапии.Результаты и обсуждение. Через 3 мес применения выраженность боли снизилась на 49,2±16,8%, оценка ОСЗ – на 45,6±18,1%, индекс Лекена – с 9,0 [6,0; 13,0] до 5,0 [3,0; 9,0], необходимость в приеме НПВП осталась менее чем у половины больных (45,2%). Удовлетворены или полностью удовлетворены результатами лечения были 82,2% больных, хорошую переносимость терапии отметили 89,6%. Нежелательные явления (по-видимому, связанные с приемом НПВП) зафиксированы в 2,2% случаев. Серьезных осложнений, потребовавших прерывания лечения ХС + ГС или госпитализации, не выявлено.Заключение. Согласно полученным данным, комплекс для поддержания здоровья суставов Артрофлекс® – эффективное средство для контроля симптомов ОА, обладающее хорошим уровнем безопасности

Carbon Dioxide Utilisation -The Formate Route

UIDB/50006/2020 CEEC-Individual 2017 Program Contract.The relentless rise of atmospheric CO2 is causing large and unpredictable impacts on the Earth climate, due to the CO2 significant greenhouse effect, besides being responsible for the ocean acidification, with consequent huge impacts in our daily lives and in all forms of life. To stop spiral of destruction, we must actively reduce the CO2 emissions and develop new and more efficient “CO2 sinks”. We should be focused on the opportunities provided by exploiting this novel and huge carbon feedstock to produce de novo fuels and added-value compounds. The conversion of CO2 into formate offers key advantages for carbon recycling, and formate dehydrogenase (FDH) enzymes are at the centre of intense research, due to the “green” advantages the bioconversion can offer, namely substrate and product selectivity and specificity, in reactions run at ambient temperature and pressure and neutral pH. In this chapter, we describe the remarkable recent progress towards efficient and selective FDH-catalysed CO2 reduction to formate. We focus on the enzymes, discussing their structure and mechanism of action. Selected promising studies and successful proof of concepts of FDH-dependent CO2 reduction to formate and beyond are discussed, to highlight the power of FDHs and the challenges this CO2 bioconversion still faces.publishersversionpublishe

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОРА ДЛЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ ЦИКЛОДЕКСТРИНОВОЙ КОМПОЗИЦИИ МЕТИЛОВОГО ЭФИРА 133-N-(N-МЕТИЛНИКОТИНИЛ) БАКТЕРИОПУРПУРИНИМИДА

Cationic bacteriochlorins are promising as antibacterial photosensitizers (PS) for antibacterial photodynamic therapy. Current work is devoted to the study of properties of new nanostructured cationic photosensitizer based on cyclodextrin dispersion of bacteriochlorine derivative – 133-N-(N-methylnicotinyl)-bacteriopurpurinimide methyl ester, for optimization of dispersion composition and selection of time interval between administration of the PS and photodynamic ttherapy of infected septic wounds. Specifics of absorption and fluorescence of PS in dependence of its concentration and proportions of components in dispersion was assessed. Pharmacokinetics and biodistribution of PS were studies in vivo in organs and tissues of intact mice and septic wounds infected with P. аeruginosa or S. aureus. The preliminary studies have shown high efficiency of antimicrobial photodynamic therapy of septic wounds with cyclodextrin dispersion of 133-N-(N-methylnicotinyl)-bacteriopurpurinimide methyl ester. Results of study of absorption and spectral and fluorescence properties of its drug formulation depending on its composition allowed to recommend the use of weight ratio 133-N-(N-methylnicotinyl)bacteriopurpurinimide methyl ester : cyclodextrin about 1:200 and addition of 0,1% Tween 80 to reduce aggregation. The study showed that 133-N-(N-methylnicotinyl)-bacteriopurpurinimide methyl ester was rapidly cleared from mouse blood circulation: more than 70% – for 2 h, 95% – for 1 day, more than 99% – for 6 days. About 98% was cleared from skin and muscles for 6 days. The long-term (up to 24 h) persistence of PS were observed in liver and kidneys, however more than 99% was cleared for 6 days. Thus, it may be supposed that elimination of PS form mice body is through kidneys and liver. After 24 h partial PS aggregation in tissues, particularly in skin and muscles, was observed. Thus, it may be supposed that the reduce of fluorescence intensity after 24 hand later was associated not only with its elimination from body but with its aggregation. Spectral and fluorescence studies showed that 133-N-(Nmethylnicotinyl)-bacteriopurpurinimide methyl ester selectively accumulated in septic wounds, fluorescence contrast was in the range of 3–4. The highest values of concentration and selectivity of its accumulation were achieved at 1.5–3 h after intravenous injection. The irradiation 2 h after injection provided high efficacy of the therapy of septic wounds.Катионные бактериохлорины перспективны как антимикробные фотосенсибилизаторы для антибактериальной фотодинамической терапии. Настоящая работа посвящена изучению свойств нового наноструктурированного катионного фотосенсибилизатора на основе циклодекстриновой дисперсии производного бактериохлорина – метилового эфира 133-N-(N-метилникотинил)бактериопурпуринимида (КБХ), с целью оптимизации состава дисперсии и выбора интервала времени от введения фотосенсибилизатора до проведения фотодинамической терапии инфицированных гнойных ран. Оценены особенности поглощения и флуоресценции фотосенсибилизатора в зависимости от его концентрации и соотношения между компонентами дисперсии. Изучена фармакокинетика и биораспределение фотосенсибилизатора в органах и тканях интактных мышей и гнойных ранах, инфицированных P. аeruginosa или S. aureus. Предварительные исследования показали высокую эффективность антимикробной фотодинамической терапии инфицированных гнойных ран с циклодекстрированной дисперсией КБХ. Проведенные исследования поглощения и спектрально-флуоресцентных свойств его лекарственной формы в зависимости от ее состава позволили рекомендовать использование массового отношения КБХ : циклодекстрин около 1:200 и введение для уменьшения агрегации 0,1% Твин-80. Установлено, что КБХ быстро выводится из кровотока мыши: более 70% – за 2 ч, 95% – за 1 сут , более 99% – за 6 сут. Из кожи и мышц около 98% выводится за 6 сут. Фотосенсибилизатор накапливается и удерживается до 24 ч в печени и почках. Это позволяет предположить, что элиминирование фотосенсибилизатора из организма мышей происходит через почки и печень. Обнаружено, что в тканях, в частности, в коже и мышцах, через 24 ч наблюдается частичная агрегация фотосенсибилизатора. Это позволяет предположить, что уменьшение интенсивности его флуоресценции через 24 и более часа связано не только с его элиминацией из организма, но и с агрегацией. Спектрально-флуоресцентное исследования показали, что КБХ селективно накапливается в инфицированных ранах, флуоресцентная контрастность лежит в пределах 3–4. Наиболее высокие значения концентрации и селективности его накопления в инфицированных ранах были достигнуты через 1,5–3 ч после внутривенного введения. Облучение через 2 ч после введения обеспечило высокую эффективность терапии инфицированных гнойных ран

Вплив пластичної деформації на будову і об'ємну частку багатофазних включень у сплавах системи fe-bc.

Показано, что в борсодержащем сплаве происходит образование много фазных включений по границам зерен, которые имеют двухфазное и трехфазное строение. Термо-механическим воздействием можно изменять структуру, фазовый состав и расположение.Показано, що в борсодержащего сплаві відбувається утворення багато фазних включень по межах зерен, які мають двофазне і трифазне будову. Термомеханическим впливом можна змінювати структуру, фазовий склад і розташування