An intracellular metabolic signature as a potential donor-independent marker of the osteogenic differentiation of adipose tissue mesenchymal stem cells

This paper describes an untargeted NMR metabolomics study to identify potential intracellular donor-dependent and donor-independent metabolic markers of proliferation and osteogenic differentiation of human adipose mesenchymal stem cells (hAMSCs). The hAMSCs of two donors with distinct proliferating/osteogenic characteristics were fully characterized regarding their polar endometabolome during proliferation and osteogenesis. An 18-metabolites signature (including changes in alanine, aspartate, proline, tyrosine, ATP, and ADP, among others) was suggested to be potentially descriptive of cell proliferation, independently of the donor. In addition, a set of 11 metabolites was proposed to compose a possible donor-independent signature of osteogenesis, mostly involving changes in taurine, glutathione, methylguanidine, adenosine, inosine, uridine, and creatine/phosphocreatine, choline/phosphocholine and ethanolamine/phosphocholine ratios. The proposed signatures were validated for a third donor, although they require further validation in a larger donor cohort. We believe that this proof of concept paves the way to exploit metabolic markers to monitor (and potentially predict) cell proliferation and the osteogenic ability of different donors.publishe

Metabolomic applications in stem cell research: a review

This review describes the use of metabolomics to study stem cell (SC) characteristics and function, excluding SCs in cancer research, suited to a fully dedicated text. The interest in employing metabolomics in SC research has consistently grown and emphasis is, here, given to developments reported in the past five years. This text informs on the existing methodologies and their complementarity regarding the information provided, comprising untargeted/targeted approaches, which couple mass spectrometry or nuclear magnetic resonance spectroscopy with multivariate analysis (and, in some cases, pathway analysis and integration with other omics), and more specific analytical approaches, namely isotope tracing to highlight particular metabolic pathways, or in tandem microscopic strategies to pinpoint characteristics within a single cell. The bulk of this review covers the existing applications in various aspects of mesenchymal SC behavior, followed by pluripotent and neural SCs, with a few reports addressing other SC types. Some of the central ideas investigated comprise the metabolic/biological impacts of different tissue/donor sources and differentiation conditions, including the importance of considering 3D culture environments, mechanical cues and/or media enrichment to guide differentiation into specific lineages. Metabolomic analysis has considered cell endometabolomes and exometabolomes (fingerprinting and footprinting, respectively), having measured both lipid species and polar metabolites involved in a variety of metabolic pathways. This review clearly demonstrates the current enticing promise of metabolomics in significantly contributing towards a deeper knowledge on SC behavior, and the discovery of new biomarkers of SC function with potential translation to in vivo clinical practice.The authors acknowledge the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) for co-funding the BIOIMPLANT project (PTDC/BTM-ORG/28835/2017) through the COMPETE2020 program and European Union fund FEDER (POCI-01–0145- FEDER-028835). CSHJ and KR are grateful to the same project for funding their contracts with the University of Aveiro. DSB acknowl- edges the Sociedade Portuguesa de Química and FCT for her PhD grant SFRH/BD/150655/2020. AMG acknowledges the CICECO-Aveiro Institute of Materials project, with references UIDB/50011/2020 & UIDP/50011/2020, financed by national funds through the FCT/MEC and when appropriate co-financed by FEDER under the PT2020 Part- nership Agreement. The NMR spectrometer used in this work is part of the National NMR Network (PTNMR) and, partially supported by Infrastructure Project Nº 022161 (co-financed by FEDER through COMPETE 2020, POCI and PORL and FCT through PIDDAC).publishe

Określenie ryzyka wystąpienia urazów głowy i szyi użytkowników hełmów kuloodpornych

Introduction of more and more effective body ballistic shields, especially for head, allowed decreasing of the extent of injuries caused by projectiles and fragments. Application of modern materials (aramides, high molecular weight polyethylene) reduced the risk of projectile penetration through the shield, resulting in reduction of contact injuries, head trauma, breaking of skull bones and brain damage caused by penetrating bullet. Standard tests for determination of ballistic resistance of helmets define penetration of a projectile into ballistic shield and deflexion of shell. The energy of shot is partially absorbed by helmet, but it is mostly transmitted to a head, giving it a linear and/or angular acceleration. This phenomenon is a direct cause of inertial trauma. Performed tests, proved that optimisation of ballistic helmet’s construction is a very complex process and it depends on many parameters starting from the shape of a shell ending with fixing-absorbing solutions.Wprowadzanie coraz doskonalszych osłon balistycznych ciała, przede wszystkim głowy, pozwoliło na zmniejszenie rozległości urazów związanych z działaniem pocisków i odłamków. Zastosowanie nowoczesnych materiałów (aramidy, polietylen o ultra wysokiej masie cząsteczkowej) zminimalizowało ryzyko penetracji pocisków przez osłony, co spowodowało istotne ograniczenie ilości urazów o charakterze kontaktowym urazów głowy, złamań kości czaszki, uszkodzeń mózgu przez penetrujący pocisk. Standardowe badania wyznaczające odporność balistyczną hełmów określają penetrację pocisku w ochronę balistyczną i ugięcie czerepu. Energia postrzału jest częściowo absorbowana przez hełm, ale w znacznej części zostaje przekazana na głowę nadając jej pewne przyspieszenie liniowe i/lub kątowe. Jest to bezpośrednia przyczyna urazu bezwładnościowego. Wykonane badania pokazały, że optymalizacja konstrukcji hełmów balistycznych jest bardzo złożonym procesem, zależnym począwszy od kształtu czerepu po rozwiązania mocująco-amortyzujące

Transmisja energii uderzenia pocisku na głowę i szyję użytkownika przez strukturę balistycznego hełmu ochronnego

Design patterns of today's helmets significantly differ from those used before. The differences are, first of all, accountable to the developments in the technology of materials used for helmet production. A bullet-and splinter-resistant helmet of today is a complex product in which the following two main parts may be identified: the helmet's body and helmet's framing. The applied materials allow for increasing the effectiveness of ballistic protection, however, the bullet stoppage on the helmet's body does not guarantee appropriate protection of health and life. An important component of helmet protection potential is the level of kinetic energy which is transferred onto helmet user's body (the head or the cervical spine) during the process of penetration of the ballistic protection (a bullet- and splinter-resistant helmet) by a blowing element (a bullet or a splinter). The transfer of too much energy onto head may result in cranial fractures and cerebral or spinal injuries. The mechanism of such injuries is associated with accelerations and/or decelerations, resulting in a relative brain dislocation vs. the skull structure. A Hybrid III, "head-neck" dummy model was used for energy transfer tests, the dummy's structure and properties corresponding to the structure and properties of human head and neck. The obtained results will contribute to increased safety level of helmet users and to helmet structure optimisation.Występowanie ryzyka w miejscu pracy wymaga opracowania środków dla eliminacji lub zmniejszenia ryzyka do akceptowalnego poziomu. Szczególne trudne zadanie dotyczy bezpieczeństwa pracowników służb specjalnych, np. sił interwencyjnych. Funkcjonariusze Policji i żołnierze, którzy wchodzą w skład zespołów pierwszego uderzenia często są wystawieni na ostrzał z nowoczesnych broni, co wymaga użycia ochrony balistycznej o wysokiej skuteczności ochronnej. Typowe wyposażenie osobiste wykorzystywane przez policje i wojsko to odpowiednie wkłady kamizelek i tarczy balistycznych. Aby poprawić jakość i funkcjonalność tych wyrobów, przeprowadzono liczne badania i testy. Równolegle z pracą nad poprawą bezpieczeństwa, potrzebne jest przeprowadzenie badań ergonomicznych aby zapobiec fizjologicznemu i psychologicznemu obciążeniu funkcjonariuszy. Pośród rozwiązań spełniających odpowiednie wymagania ochrony należy zawsze poszukiwać takich, które przedstawiają najmniejsze obciążenie ciała, biorąc pod uwagę: rodzaj pracy, techniczne parametry związane z pracą, czas ekspozycji, warunki środowiskowe (otoczenie termiczne), dopasowanie do innego wyposażenia ochrony osobistej. Artykuł przedstawia metodykę oceny kamizelek i tarczy balistycznych z punktu widzenia ergonomii jak również reakcji fizjologicznych i psychologicznych ich użytkowników

Badania laboratoryjne zużywania elementów przenośników taśmowych do mas formierskich

The article presents the results of research on the wear of belt conveyors’ elements made of various materials. For the purpose of the experiment, a test stand was built, reflecting the real working conditions of the conveyor belt, on which abrasive tests of samples made of appropriately selected materials and a control sample of steel were carried out. Obtained wear values indicated the most wear-resistant material.W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczące zużywania się elementów podajnika taśmowego wykonanych z różnych materiałów. Na potrzeby eksperymentu zbudowano stanowisko badawcze, odzwierciedlające rzeczywiste warunki pracy taśmociągu, na którym przeprowadzono testy ścierne próbek wykonanych z odpowiednio dobranych materiałów oraz ze stali kontrolnej. Uzyskane wartości zużycia wskazały najbardziej odporny na zużywanie ścierne materiał