Chemical Analysis of Cellular and Extracellular Carbohydrates of a Biofilm-Forming Strain Pseudomonas aeruginosa PA14

Background: Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative bacterium and an opportunistic pathogen, which causes persisting life-threatening infections in cystic fibrosis (CF) patients. Biofilm mode of growth facilitates its survival in a variety of environments. Most P. aeruginosa isolates, including the non-mucoid laboratory strain PA14, are able to form a thick pellicle, which results in a surface-associated biofilm at the air-liquid (A\ufffdL) interface in standing liquid cultures. Exopolysaccharides (EPS) are considered as key components in the formation of this biofilm pellicle. In the non-mucoid P. aeruginosa strain PA14, the \ufffd\ufffdscaffolding\ufffd\ufffd polysaccharides of the biofilm matrix, and the molecules responsible for the structural integrity of rigid A\ufffdL biofilm have not been identified. Moreover, the role of LPS in this process is unclear, and the chemical structure of the LPS O-antigen of PA14 has not yet been elucidated. Principal Findings: In the present work we carried out a systematic analysis of cellular and extracellular (EC) carbohydrates of P. aeruginosa PA14. We also elucidated the chemical structure of the LPS O-antigen by chemical methods and 2-D NMR spectroscopy. Our results showed that it is composed of linear trisaccharide repeating units, identical to those described for P. aeruginosa Lanyi type O:2a,c (Lanyi-Bergman O-serogroup 10a, 10c; IATS serotype 19) and having the following structure: -4)-a-L-GalNAcA-(1\ufffd3)-a-D-QuiNAc-(1\ufffd3)- a-L-Rha-(1-. Furthermore, an EC O-antigen polysaccharide (EC O-PS) and the glycerol-phosphorylated cyclic b-(1,3)-glucans were identified in the culture supernatant of PA14, grown statically in minimal medium. Finally, the extracellular matrix of the thick biofilm formed at the A-L interface contained, in addition to eDNA, important quantities (at least ,20% of dry weight) of LPS-like material. Conclusions: We characterized the chemical structure of the LPS O-antigen and showed that the O-antigen polysaccharide is an abundant extracellular carbohydrate of PA14. We present evidence that LPS-like material is found as a component of a biofilm matrix of P. aeruginosa.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye

Состояние палладия и меди в свежеприготовленном катализаторе PdCl2−CuCl2/γ−Al2O3 низкотемпературного окисления монооксида углерода

The EXAFS/XANES, XRD, SEM methods were used for examination of freshly prepared low temperature carbon monoxide oxidation in air catalyst PdCl2-CuCl2/γ-Al2O3 active components states. The Cu2Cl(OH)3 phase with particle size 100-300 nm and tetrachloropalladat particles were identified on γ-Al2O3 surface. According to EXAFS data one of the palladium chloride bonds is longer then another ones. There is no direct interaction between palladium and copper, i.e. there is no common active center including palladium and copper on the γ-Al2O3 surface responsible on the low temperature carbon monoxide oxidation in air.Методами рентгеновской спектроскопии поглощения (EXAFS/XANES), порошковой рентгеновской дифрактометриии, растровой электронной микроскопии (РЭМ) изучено состояние активных компонентов свежеприготовленного катализатора PdCl2−CuCl2/γ−Al2O3 низкотемпературного окисления монооксида углерода в воздухе. Показано, что на поверхности γ−Al2O3 находится кристаллическая фаза Cu2Cl(OH)3 с размерами частиц 100-300 нм и палладий в аморфном состоянии. По данным EXAFS, локальное окружение палладия - четыре атома хлора, образующие плоский квадрат с одной более длинной связью Pd-Cl. Прямого контакта между палладием и медью не обнаружено, то есть, на поверхности катализатора отсутствует единый активный центр, ответственный за проведение реакции окисления монооксида углерода кислородом

The Extracellular Matrix Component Psl Provides Fast-Acting Antibiotic Defense in Pseudomonas aeruginosa Biofilms

Bacteria within biofilms secrete and surround themselves with an extracellular matrix, which serves as a first line of defense against antibiotic attack. Polysaccharides constitute major elements of the biofilm matrix and are implied in surface adhesion and biofilm organization, but their contributions to the resistance properties of biofilms remain largely elusive. Using a combination of static and continuous-flow biofilm experiments we show that Psl, one major polysaccharide in the Pseudomonas aeruginosa biofilm matrix, provides a generic first line of defense toward antibiotics with diverse biochemical properties during the initial stages of biofilm development. Furthermore, we show with mixed-strain experiments that antibiotic-sensitive “non-producing” cells lacking Psl can gain tolerance by integrating into Psl-containing biofilms. However, non-producers dilute the protective capacity of the matrix and hence, excessive incorporation can result in the collapse of resistance of the entire community. Our data also reveal that Psl mediated protection is extendible to E. coli and S. aureus in co-culture biofilms. Together, our study shows that Psl represents a critical first bottleneck to the antibiotic attack of a biofilm community early in biofilm development.National Institutes of Health (U.S.). National Institute of Environmental Health Sciences (Training Grant in Toxicology 5 T32 ES7020-37

Композиты из субмикронных сфер Y2O3 с функциональной основой наноразмерных модификаций диоксида титана: получение и характеризация

Composites anatase/Y2O3, η-TiO2/Y2O3, Degussa P25/Y2O3 and Hombifine/Y2O3 were prepared by simultaneous dispersion of Y2O3 and TiO2 powders in weakly alkaline aqueous media or dispersion of Y2O3 powders in acidic titania-containing hydrosols followed by special treatment. Initial reagents and composites were characterized by X-ray diffraction, IR spectroscopy, transmission and scanning electronic microscopy with X-ray spectral microanalysis.Впервые получены композиты анатаз/Y2O3, η-TiO2/Y2O3, Degussa P25/Y2O3 нанесением наноразмерных модификаций диоксида титана со структурами анатаза и η-модификации и Degussa P25 на субмикронные сферы Y2O3 путём совместного диспергирования порошков Y2O3 и TiO2 в слабощелочной водной среде либо диспергирования порошка Y2O3 вкислотном титансодержащем гидрозоле с последующей обработкой. Исходные вещества и композиты охарактеризованы методами рентгенографии, ИК-спектроскопии, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии с рентгеноспектральным микроанализом, низкотемпературной (-196°C) адсорбции азота

Автоматичні засоби енергозбереження із використанням ВЕБ-технологій

The present state of automated energy saving control systems for various objects is considered. The system for optimizing consumption and conservation of energy through the use of web and mobile applications allows us to improve and simplify the collection, processing and analysis of information on energy use, to make managerial decisions to remotely control energy efficiency.The energy saving temperature control system and the level of lighting in the premises are installed. The analysis of electricity consumption based on the developed automated system and the possibility of energy saving up to 17 %.Рассмотрено современное состояние автоматизированных систем управления энергосбережения для различных объектов. Система оптимизации потребления и сохранения электроэнергии с помощью веб - и мобильного приложений позволяет усовершенствовать и упростить сбор, обработку и анализ информации по энергопотреблению, принимать управленческие решения, проводить контроль энергосбережения дистанционно.Предложено энергосберегающую систему управления температурой и уровнем осветления в помещениях. Проведен анализ потребления электроэнергии на базе разработанной автоматизированной системы и установлена возможность энергосбережения до 17 %.Розглянуто сучасний стан автоматизованих систем управління енергозбереженням для різних об’єктів. Система оптимізації споживанням та збереженням електроенергії за допомогою веб- та мобільного додатків дозволяє вдосконалити та спростити збір, обробку та аналіз інформації з енергоспоживання, приймати управлінські рішення проводити контроль енергозбереження дистанційно.Запропоновано енергозберігаючу систему управління температурою та рівнем освітлення у приміщеннях. Проведено аналіз споживання електроенергії на базі розробленої автоматизованої системи та встановлено можливість енергозбереження до 17 %

Effect of external lighting on biopotential of maize leaves caused by pulsed temperature stimulation

Study of electrophysiological indicators of the condition and behavior of plants has become more important in the development of farming activities and the search for effective ways to improve the productivity of crops. The influence of external light on the adaptive ability of corn leaf cells to rhythmic cold stimulation was determined experimentally. The method of rhythmic cold stimulation is not adequate for the studied plants, but its application allows us to evaluate the stability of plant cells to external stimuli. The method consists in repeating irritation during the time period of less duration than the relative refractory phase, which causes a response of less than the previous amplitude. Because of this in the system there is a negative feedback that leads to stabilization of the amplitude of biopotentials that are registered. Rhythmic cold stimulation was applied to the leaf with the help of a quick-response thermostimulator. Rhythmic cold stimuli and settings of pulses were set by computer software. Cooling temperature was controlled using miniature differential thermocouple. Potentials of the leaf surface were diverted by an unpolarized macroelectrode and after a preamplifier fed to the input of the USB oscilloscope connected to the computer. Analysis of the results of experiments was performed using automated developed software. As a result, we experimentally established that rhythmic stimulation of leaves by cold leads to stabilization of responding potential. The level of stabilization depends on the frequency of cold stimuli and describes the adaptive properties of the system causing the biopotential. We found that the absence of photosynthesis when there is a deficit outdoor lighting leads to a significant increase in the average level of stabilized responses, indicating increased stability of the system to external influences. The maximum of this increase fell on the fourth day. This increase is likely to be due to the restructuring of functional ion transport through cell membranes, generating potentials registered. In the interval 4–9th days there was a significant decrease in stabilization, probably due to adaptation of plant cells to a lack of light, or depletion of ATP, which provides the active transport of ions across the cell membrane

Composites on the basis of Y₂O₃ submicron spheres functionalized with nanosize titania: preparation and characterization

Composites anatase/Y2O3, η-TiO2/Y2O3, Degussa P25/Y2O3 and Hombifine/Y2O3 were prepared by simultaneous dispersion of Y2O3 and TiO2 powders in weakly alkaline aqueous media or dispersion of Y2O3 powders in acidic titania-containing hydrosols followed by special treatment. Initial reagents and composites were characterized by X-ray diffraction, IR spectroscopy, transmission and scanning electronic microscopy with X-ray spectral microanalysis

Morphological manifestations of degenerative-dystrophic lesions in the spine in the experiment and after their correction

В условиях возрастающей частоты распространения дорсопатий, поиск эффективного патогенетического лечения представляется актуальной задачей на сегодняшний день. В работе описаны основные принципы коррекции дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника. На экспериментальной модели дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника у крыс апробирован метод коррекции обогащенной тромбоцитами плазмой. Исследовано влияние нестероидных противовоспалительных средств (диклофенак натрия) на структуру межпозвоночного диска и позвонков. Выявлено, что при моделировании патологии имеются смещение студенистого ядра, расслоение фиброзного кольца, очаги фибронекроза и др. Доказано положительное влияние обогащенной тромбоцитами плазмы на структуру межпозвонкового диска и позвонков в условии экспериментального дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника.За умов зростаючої частоти поширення дорсопатій, пошук ефективного патогенетичного лікування є актуальним завданням на сьогоднішній день. У роботі описані основні принципи корекції дегенеративнодистрофічного ураження хребта. На експериментальній моделі дегенеративно-дистрофічного ураження хребта у щурів був апробований метод їх корекції збагаченою тромбоцитами плазмою. Досліджено вплив нестероїдних протизапальних засобів (диклофенак натрію) на структуру міжхребцевого диска і хребців. Виявлено, що при моделюванні патології є зміщення драглистого ядра, розшарування фіброзного кільця, вогнища фибронекрозу та ін. Доведено, що збагачена тромбоцитами плазма має позитивний вплив на структуру міжхребцевого диска і хребців за умов експериментального дегенеративно-дистрофічного ураження хребта.Because of increasing frequency of dorsopathies the search of an effective pathogenetic treatment seems to be an urgent task today. The paper describes the basic principles of correction of degenerativedystrophic lesions in the spine. In an experimental model of degenerative-dystrophic spine lesions in rats the method of correction this pathological state with platelet-rich plasma is tested. The effect of nonsteroidal anti-inflammatory medicaments (diclofenac sodium) on the intravertebral disc and vertebral structure has been researched. It was revealed that in the process of modeling the disease dislocation of nucleus pulposus, exfoliation of fibrous ring, local fibronecrotic and other changes are observed. The positive influence of platelet-rich plasma on the structure of the intravertebral disc and vertebrae in experimental degenerative-dystrophic lesion of the spine has been proved