Többcsatornás Intelligens Villamos Energia Konvertáló Rendszerek = Multichannel Intelligent Electrical Energy Conversion Systems

Új, jövőbeli intelligens lakossági villamos elosztó rendszerre dolgoztunk ki javaslatot. A sokcsatornás egyen-egyen konverterek alkották az architektúra alapvető építő elemeit. Az újonnan fejlesztett ágens alapú, elosztott irányítás lehetővé tette az optimalizált teljesítmény áramlást a bemenő és a kimenő oldal között a konverter cellák ismétlődő be ill. kikapcsolásával. Ez egyrészt az átalakító rendszer hatásfokának javulását másrészt pedig a megbízhatóság javulását eredményezte. A konverter egységeknél kéthurkú, áram-feszültség szabályozást alkalmaztunk. A fogyasztói ágensek folyamatosan információt szolgáltattak a terhelés számára szükséges feszültségről és áramerősségről. Az intelligens ágenseket a gyakorlatban beágyazott szoftver algoritmusokat futtató mikrokontrollerekben valósítottuk meg. A rendszer megbízhatóságára és robusztusságára helyezve a hangsúlyt a működést és a párhuzamos konverterek decentralizált irányítását különböző meghibásodási eshetőségek figyelembe vételével vizsgáltuk. Sikerült olyan megoldást találni, amely a rendszer hatásfokát úgy növelte, hogy közben a megbízhatóság is javult. A számítógépes szimulációk és a laboratóriumi mérések megerősítették az elméleti eredményeket. | A new, future intelligent residential electrical distribution system was proposed. The multichannel dc-dc converters constituted the main building blocks of the architecture. The newly developed agent based, distributed control facilitated the optimized power-flow between the input and output side by recurring turn on and off converter cells. This resulted in increased overall efficiency as well as in improved reliability of the conversion system. Within the converter units double loop current-voltage control was applied. The consumer agents provided information continuously about the required voltage and current for the load. The intelligent agents were practically implemented by microcontrollers, running embedded software algorithms. Considering the system reliability and robustness the operation and decentralized control of parallel dc-dc converters working under faulty conditions were also investigated. The efficiency of the system could be increased while the system reliability was also improved. Computer simulations and laboratory tests confirmed the viability of the theoretical results

Mycophenolate mofetil inhibits lymphocyte binding and the upregulation of adhesion molecules in acute rejection of rat kidney allografts.

Mycophenolate mofetil (MMF) interacts with purine metabolism and possibly with the expression of adhesion molecules. In the present study, we analysed the expression of these molecules in transplanted kidney allografts treated with RS LBNF1 kidneys were orthotopically transplanted into Lewis rats and either treated with RS (20 mg/kg/day) or vehicle. Rats were harvested 3, 5 and 7 days following transplantation. For binding studies, fresh-frozen sections of transplanted kidneys were incubated with lymph node lymphocytes (LNL) derived from transplanted rats. Additionally, immunohistology was performed with various monoclonal antibodies. In general, MMF resulted in better preservation of graft structure by 7 days. Cellular infiltration and tubular atrophy were less pronounced. At day 3, macrophages were diminished in MMF-treated animals to a high extent, while the number of T cells was almost identical to that of controls. In addition, the number of cells positive for MHC class II and LFA-1 was reduced in the MMF-treated animals. These findings correlated with the binding results. Three days following engraftment, LNL bound to MMF-treated kidneys to a lesser extent compared to controls. In conclusion, MMF resulted in a markedly reduced leucocytic infiltrate, presumably based on a reduced expression of lymphocytic adhesion molecules and an interaction with macrophages

Vese ischemia/reperfúziós károsodásának gátlása RNS interferencia segítségével = RNA interference (RNAi) to limit kidney ischemia/reperfusion injury.

Az RNS interferencia a génterápia új, ígéretes területe. Korábbi kísérleteink során elsőként alkalmaztuk ezt az új technológiát a vese ischemia-reperfúzós károsodásának gátlására (Hamar: PNAS, 2004, US.Apps - 20080227733). Az intenzív osztályon bekövetkezett haláleset kb. 30%-a a vese oxigénhiányos károsodásának következménye. Az oxigénhiányos állapotban elszenvedett szövetkárosodást kiterjedésében, súlyosságában meghaladhatja a véráramlás újbóli megindulását követő reperfúziós károsodás. A reperfúziós során keletkező oxigén szabadgyökök következtében súlyos oxidatív stressz okoz károsodást, és a sejtek programozott sejthalál (apoptózis) útján pusztulnak el. Ezért kísérleteink célja a vese reperfúziós károsodásának csökkentése. A FAS apoptózis receptor termelődését gátoló kezelésünk javította a veseműködést és a túlélést. A szabadgyök-termelő enzim kaszkád első elemét a NADPH-oxidáz (NOX-2,4) enzim termelődését gátló siRNS sejtkultúrában és egér-modellen javította a túlélést, a vese-működést. Kísérleteink során továbbá vizsgáljuk, az siRNS bejuttatásának leghatékonyabb módját, és az esetleges mellékhatásokat is. Eredményeinket két közleményben foglaltuk össze. A célszervbe-sejtbe történő bejuttatás hatékonyságának növelésében, sejt-specifikus célzott bevitel kifejlesztésében segítségünkre van Judy Liebermannal (Harvard Medical School, Boston, USA) akivel együttműködésben fejlesztettük ki az RNS interferencia alkalmazását egér máj és vese betegségek kezelésére. | RNA interference is a new, promising field of gene-therapy. We were the first, to apply this technique to inhibit reperfusion injury of the kidney (Hamar: PNAS, 2004, US.Apps - 20080227733). Renal oxygen depletion is a leading cause of death at the Intensive Care Units (ICU). Reperfusion injury following reconstitution of blood supply may substantially exceed the damage due to oxygen deficiency (ischemic injury). Oxygen radicals, produced during reperfusion induce a severe oxidative stress, and cells are lost through programmed cell death (apoptosis). Thus, our aim is to reduce reperfusion injury of the kidney. Inhibition of FAS apoptosis receptor improved renal function and survival. Inhibition of NADPH-oxidase (NOX-2,4) - the first enzyme of the oxidative radical producing enzyme cascade improved renal function, and cell survival in cell culture and mouse model. We summarized our data in 2 publications. Furthermore, we investigate the most effective way of targeting the siRNA in the right cell, and possible side-effects of siRNA in collaboration with Judy Liebermann (Harvard Medical School, Boston, USA), with whom we have developed application of RNA interference in mice for renal and liver diseases

A vázizom, valamint az artériás és a vénás kiserek iszkémiás és iszkémia-reperfúziós károsodása. Az oxidatív stressz szerepe = Ischemic and ischemia-reperfusion injury of skeletal muscle and that of small arteries and veins . The role of oxidative stress

Kísérleteinkben a végtag ereiben lezajló érfali reperfúziós károsodást és az ebben a folyamatban esetleg szerepet játszó szabadgyökök szerepét vizsgáltuk. A méréseket patkányokból vett végtag artéria és véna gyűrűkön végeztük miográf segítségével. Immun hisztokémiával megmértük a szabadgyök képződést. Eredmények: 1. 30 percig tartó oxigénhiány nem befolyásolta az erek reakciókészségét vazoaktív szerekre (noradrenalin, Na-niropruszid, angiotenzin, acetilkolin, adenozin). 2. Kénhidrogén (egyfajta újabb természetes antioxidáns szer) a szuperoxid diszmutázhoz hasonlítva sokkal kevésbé hatékony antioxidánsnak mutatkozott mind az érpreparátumokon, mind mesterséges vizes oldatban. 3. Két óra iszkémia majd az ezt követő egyórás reperfúzió az endotélium értágító hatását csökkenti és, különösen a vénákban, a símaizom kontraktilitását fokozza. Ezzel vénák külön is hozzájárulnak a reperfúziós károsodás kialakulásához. 4. A szabadgyök képződés sem az artériákban, sem a vénákban a reperfúzió adott állapotában jelentősen nem fokozódott a símaizom sejtekben. | Reperfusion injury and the possible role of free radicals in this process were studied within the vascular wall of the lower extremity. Arterial and venous segments of the rat were used for the measurements. Contraction force of the rings was measured. Free radical production was followed by immuno cytochemistry. Main results: 1. 30 min anoxia had no effect on vascular contractions elicited by vasoactive substances (norepinephrine, Na-nitroprusid, angiotensine, adenosine). 2. Hydrogen sulphide (a novel naturally occurring antioxidant agent) was less effective as an antioxidant compared to superoxide dismutase both on vessel preparations and in in vitro watery solutions. 3. Vasodylating effect of the endothelium was reduced after two hours of ischemia followed by one hour reperfusion. Smooth muscle contractions, particularly in the veins, were increased in reperfusion injury. 4. There was no substantial increase of free radical production in the smooth muscle cells either of the arteries or the veins

A szeizmikus eseményeket kísérő elektromágneses jelenségek vizsgálata = Investigation of electromagnetic phenomena connecting to seismic events

'A szeizmikus eseményeket kísérő elektromágneses jelenségek vizsgálata'' eredményei a 2002-2005 időszakban: A címben foglalt cél elérése érdekében végzett kutatás eredményei három csoportba foglalhatók: 1) A munka során elért eredmények új képet körvonalaznak a Föld (és más bolygók) ULF-VLF e.m. környezetéről, s ebben nagyon fontos a Demeter (CNES) műhold adatai értékelésével azonosított több, eddig nem ismert e.m. jelenség, valamint az ezek értékeléséhez kifejlesztett új elméleti e.m. hullámterjedési modellek. 2) Sikerült megoldani az e.m. környezet folyamatos monitorozása biztosításához az automatikus whistler detektálást és értékelést (AWDA rendszer), az automatikus trimpi detektálást, továbbá a felszíni hő-infra tranziensek megtalálásához a műholdas távérzékelt adatok automatikus georeferálását és e munkával szimultán egyes felszíni hő-tranizensek vizsgálatát. 3) A Demeter műhold adatai értékelésével felismert új jelenségek közül sikerült megadni az ún. "tüskés" whistlerek (SpW) és egy sajátos, ismétlődő whistler-csoport keletkezési mechanizmusát, az egy földi mérésben (Agra) és a Demeter adataiban talált ún. X-jelenség valószínű keletkezési mechanizmusát és bekapcsolódni a valószínűleg szeizmikus eseményekhez kapcsolódó, zajszerű e.m. kilövelések vizsgálatába. - A munka további következménye az, hogy az itt elért eredmények alapján sikerült bekapcsolódni az ESA-JAXA BepiColombo misszióba, s további kiemelt projektek előkészítésébe is. | The results of the project titled as ""Investigations of electromagnetic phenomena connecting to seismic events"" in the 2002-2005 period: 1) The results of this work produce a new picture of the e.m. environment of the Earth (and other planets), in which the e.m. events, which were found in the data measured by Demeter satellite (CNES) and were unknown earlier, have an important role. The new theoretical e.m. wave propagation models developed for the interpretation of these new e.m. phenomena are important, too. 2) The continuous monitoring of the e.m. environment is the key of this research and application. The following systems were developed: automatic whistler detector and analyser system (the AWDA system), automatic trimpi detector, and for finding of the surface heath-transients an automatic geocoding system of satellite RS data and the investigation of heath-transients were fulfilled. 3) The interpretation of the phenomena were successful in the following cases: the generation of the spiky whistlers (SpW), the generation of a type of whistler groups having special structure, the generation of the X-events appearing in Demeter data and in a single ground based measurement, and to take part in the investigation of a type of noise-like e.m. events which probably have relation to seismic events. - Based on these results it is possible to take part in the ESA-JAXA BepiColombo Mercury-mission and in the preparation of other future core missions

Változó struktúrájú nemlineáris szabályozott teljesítményelektronikai rendszerek elméleti kérdései = Theoretical problems of variable structure nonlinear feedback systems in power electronics

A változó struktúrájú rendszerek témában az egyik kutatási eredmény e rendszerek stabilitására vonatkozik. A fix pontjhoz tartozó Poincaré térkép függvény Jakobi mátrixának a sajátértékeit alkalmazza és grafikus támogatással szemléletesebbé, egyszerűbbé teszi a számitást. Kihasználja a struktúra sorozat periodicitását, ezzel átláthatóbb, gyorsabb eljárást ad a Jakobi mátrix meghatározására. Az állapotváltozók különbségét használja a Poincaré térkép függvény deriváltjai helyett és minden lépéshez geometriai interpretációt ad. A kulcs elem az úgynevezett virtuális állapotvektor bevezetése, igy mindig ugyanazokkal a kapcsolási időpontokkal lehet számolni. A módszert több rendszeren alkalmaztuk. Vizsgáltuk a közvetlen nyomaték-szabályozású hajtást. Bifurkációs diagragramot, Lyapunov exponenst és return térképeket számoltunk. Periódikus, szubharmonikus, kaotikus és intermittens állapotokat mutattunk ki. A megújuló és a hulladék-energiaforrások témákban a napenergia és a nyomáscsökkentésből visszanyerhető, 100-200 ezer fordulat/perc gépegységet igénylő energia hasznosítás területeken értünk el eredményeket. Kidolgoztunk egy angol nyelvű multimédiás programcsomagot, amely a nemlineáris dinamikus rendszerek elméleti alapjainak a Ph.D szintű tanítására és tanulására szolgál. 44 tudományos cikket jelentettünk meg: 7 folyóirat (4 angol)- többi konferencia (mind angol)-cikk. A konferenciákon kívül Amerikában, Ázsiában és Európában 19 előadást tartottunk. | One of the research results in the topic of the variable structure systems is related to a new approach for the determination of the stability of such systems. It applies the eigenvalues of the Jacobian matrix of the Poincaré map function belonging to a fixed point making the computation simpler and transparent by graphical support. In addition it provides a faster approach for the determination of the Jacobian matrix. It uses the difference of the state variables in place of the derivative of the Poincare map function and yields geometric interpretation to each step. The key element is the introduction of the so called virtual state vector. It ensures that always the same switching time can be used within each period. The method was applied for more systems. The drive with direct torque control was analysed. Bifurcation diagram, Lyapunov exponent and Return map were calculated. Periodic subharmonic, chaotic and intermittent states were detected. Results were achieved in the subject of renewable and waste energy recovery. More closely the subjects were solar energy and energy recovered from pressure reduction in steam and/or gas pipe line where a rotating machine set with 100-200 thousand rpm is needed. A multimedia program was worked out in English for teaching and learning on Ph.D level the basics of the theory of nonlinear dynamics. 44 scientific papers were published: 7 Journal (4 English)- 37 Conference Proceedings ( all English) papers. Beside the Conference presentations 19 lectures were delivered in America, Asia and Europe

Male gender predisposes to development of endotoxic shock in the rat

Objective: After intravenous (i.v.) injection of lipopolysaccharide (LPS) macrophages release nitric oxide (NO) due to the expression of the inducible NO synthase (iNOS). After LPS NO is abundantly produced also in the cardiovascular system and may contribute to the development of hypotension and shock. Since the immune response, the synthesis of NO and the regulation of blood pressure (BP) differ between males and females, in the present study the effect of LPS on BP, renal function, the plasma and urinary concentration of the metabolites of NO as well as the splenic and aortic expression of the iNOS gene were compared between male and female rats. Methods: BP and renal function were measured in anesthetized rats following the i.v. injection of LPS (E. coli, 4 mg/kg). The NOx and NOx (metabolites of NO=NOx) concentration was measured by the Griess reaction. The iNOS gene expression was studied by RT-PCR. Results: Four hours after LPS, BP of males (n=9) was reduced by 63+/-12 mmHg versus 10+/-4 in females (n=7, P<0.005). Aminoguanidine, a selective inhibitor of iNOS, prevented the reduction of BP in males. The plasma concentration of NOx (P-NOx, mu M) was lower in hypotensive males (128+/-20) than in normotensive females (235+/-29, P<0.005). Males also exhibited lower urinary NO, excretion (UNOxV) after LPS (P<0.001 vs, females). Prior castration of males provided protection against hypotension (fall of BP: -4+/-4 mmHg, n=6, P<0.02 versus males) and resulted in higher P-NOx as well as UNOxV (both P<0.001 versus males and not different from females). Prior ovariectomy (n=5) had no influence on the hemodynamic and NOx response to LPS. Male rats displayed enhanced aortic iNOS/beta-actin ratio relative to females after LPS (n=3 in each group, P<0.05). Conclusions: (1) Male gender may sensitize to LPS-induced shock and (2) sensitivity of males to endotoxin is associated with an attenuated, not exaggerated total rate of NO synthesis

Az egyes fehérjesejt-integrinek élettani szerepének vizsgálata génhiányos (knockout) egerek segítségével = the physiological role of individual leukocyte integrins studies using genetificient (knockout) mice

A támogatott kutatások során a neutrofil granulociták működését vizsgáltuk genetikai, biokémiai és farmakológiai megközelítésekkel. Legfontosabb tudományos eredményeink alábbiak voltak: 1) A neutrofil granulociták integrinjei önmagukban nem képesek a sejtek teljes aktiválódását létrehozni (Jakus et al., J Immunol 2004; IF: 6.70) 2) A humán genom a korábban feltételezettnél lényegesen több ITAM-tartalmú molekulát kódol (Fodor et al., Immunol Lett 2006; IF: 2.14) 3) Az integrinek jelátvitele ITAM-függő mechanizmusokon keresztül jön létre (Mócsai et al., Nat Immunol 2006; IF: 27.60) 4) Egy új integrin-jelátviteli modell felállítása (Jakus et al., Trends Cell Biol 2007;IF: 12.43) 5) Egér neutrofilek immunkomplex-mediált aktiválódása az FcgammaRIII és az FcgammaRIV együttműködésével jön létre (Jakus et al., J Immunol 2008; IF: 6.29) Ezek az eredmények nagyban járulnak hozzá a neutrofilek működésének és az autoimmun gyulladásos folyamatok patomechanizmusának megértéséhez. | The sponsored research activity focused on the analysis of neutrophil functions by genetic, biochemical and pharmacological approaches. Our most important observations were the following: 1) Neutrophil integrins by themselves are not able to induce full activation of the cells (Jakus et al., J Immunol 2004; IF: 6.70) 2) The human genome contains significantly more ITAM-containing adapters than previousy thought (Fodor et al., Immunol Lett 2006; IF: 2.14) 3) Integrins utilize an ITAM-based signal transduction mechanism (Mócsai et al., Nat Immunol 2006; IF: 27.60) 4) Development of a new integrin signal transduction model (Jakus et al., Trends Cell Biol 2007;IF: 12.43) 5) Activation of murine neutrophils by immune complexes proceeds through a cooperative action of FcgammaRIII and FcgammaRIV (Jakus et al., J Immunol 2008; IF: 6.29) These results will strongly contribute to the understanding of neutrophil functions and the pathomechanism of autoimmune inflammatory diseases