Ion-cyclotron turbulence and diagonal double layers in a magnetospheric plasma

A survey of current concepts regarding electrostatic ion-cyclotron turbulence (theory and experiment), and regarding inclined double potential layers in the magnetospheric plasma is presented. Anomalous resistance governed by electrostatic ion-cyclotron turbulence, and one-dimensional and two-dimensional models of double electrostatic layers in the magnetospheric plasma are examined

Complex 99mTc-PDA-DTPA for myocardial imaging

The 123I-labeled fatty acids such as 123I-Iodophenylpentadecanoic acid and 123I-Beta-methyliodophenylpentadecanoic acid are the agents used clinically for myocardial imaging. Fatty acids are the major source of energy for the normal myocardium. However, under ischemic conditions the myocardial cells switch to glucose metabolism for their energy needs. Fatty acids undergo prolonged metabolic stunning in patients with reversible ischemia, thereby helping in early diagnosis of coronary artery disease in highrisk patients. High cost andlimited availability of cyclotron-produced 123I, makes 99mTc-labeled fatty acids more desirable for the purpose. In diagnosis the dominant radionuclide is 99mTc. It is estimated that it is involved in about 85% of all imaging procedures in nuclear medicine. The method for preparation of new 99mTc-fatty chemical systems based on modified diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA) molecule has been elaborated in this work . The main advantage using DTPA as chelate agent for radioactive label, is the molecule or it's derivative ability to form sufficiently stable complexes with different radioactive metals including technetium-99. Moiety of pentadecanoic acid addition gave the ability to prepare modified complex of DTPA. In a labeling procedure, freshly eluted Na99mTcO4 (20mCi) was added to a mixture of cysteine, stannous chloride, PDK-DTPA and ethanol in a vial. On keeping the reaction mixture at 90 0C for 30 min, [99mTc-PDK-DTPA] radiopharmaceutical was formed. Thereafter, the reaction mixture was cooled over ice and characterized by HPLC. The result of dynamic scintigraphic research showed, that after being injected, the substance is actively acumulated into myocardium. Eventually one can say that modified DTPA-moleculs are functionally suitable for myocardial imaging

Первый опыт ОФЭКТ-КТ с радиофармпрепаратом таллия-199 хлоридом в диагностике и оценке распространенности рака легкого

Introduction. The development and improvement of new tomographic technologies for highly sensitive imaging of lung cancer (LC) is crucial for the early detection of this disease, accurate staging and control of complex therapyThe purpose of the study. To study the possibility of using the radiopharmaceutical (rp) 199TlCl for SPECT-CT imaging of LC.Material and methods. 199TlCl in solution was obtained at the U-120 cyclotron (Efremov Institute of Physics and Technology, Rosatom, St. Petersburg) of the TPU Institute of Physics and Technology by the reaction of irradiation of a metal gold target with alpha particles 197Au(α,2n)199Tl, at an alpha particle energy of 28 MeV, with a 199Tl yield of over 95%, in saline solution. The injected dose of rp was 180–185 MBq in all cases, and the scan was performed in 12–20 minutes after the injection of 199TlCl. The chest SPECT was acquired as 64 planar scans per 360° rotation of the two-detector system, in a 64 × 64 matrix, with a field of view size of 40 × 40 cm, with acquisition of more than 50,000 pulses per frame, with a high-energy high-resolution collimator installed, with an energy peak of 70 keV set at a window width of 20% of the differential discriminator. The axial sections were reconstructed using the back-projection method, taking into account the depth absorption with an absorption constant of 0.12 1 / cm. The contour of the patient's body for this purpose was imported from the CT. CT of chest was carried out immediately after the SPECT, ro the 512 × 512 matrix, with a spatial resolution of 1 mm. No X-ray contrast enhancement was carried-out. All studies were performed using a combined SPECT-CT scanner Simbia T16 (Siemens Medical).We recruited 12 patients with an established diagnosis of non-small cell LC, in everybody the SPECT-CT with 199Tl-chloride was employed to stage the disease. The control group comprised 7 patients who underwent a study with 199Tl-chloride for non-oncological pathology, but the diagnosis was finally rejected.Results. Visually, in SPECT-CT with 199TlCl in patients without tumor pathology, the accumulation in the lungs was close to background, and the image of the mediastinum was due to the normal accumulation of rp to the heart muscle. Ratio “healthy lung/myocardium” was 0.23 ± 0.05 in the control group. For the primary node of LC, this index was 0.62 ± 0.14 (p < 0.02), and for metastatically involved lymph nodes, 0.59 ± 0.16 (p < 0.05). According to the results of the individual picture of SPECT-CT with 199TlCl in LC, 6 patients out of 12 had expanded radiation areas during external gamma therapy.Conclusion. 199TlCl has a high affinity to the LC tumor tissue and shows high accumulation both to the primary and to metastatic LC foci. Routine use of SPECT-CT with 199TlCl in LC makes sence, both in the primary diagnosis and for the staging of the disease. It is necessary to continue the study of 199TlCl as rp for both ptimary diafnostic imagung of LC and also for the follow-up control of therapy.Введение. Разработка и совершенствование новых томографических технологий высокочувствительной визуализации рака легкого (РЛ) является критической для раннего выявления этого заболевания, точного стадирования и контроля комплексной терапии.Цель исследования: изучить возможность использования радиофармпрепарата (РФП) 199TlCl для ОФЭКТ-КТ-визуализации РЛ.Материал и методы. 199Tl-хлорид в растворе был получен на циклотроне У-120 (производства НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, Росатом, Санкт-Петербург) Национального исследовательского Томского политехнического университета по реакции облучения металлической золотой мишени альфа-частицами 197Аu(α,2n)199Тl при энергии альфа-частиц 28 МэВ с выходом 199Тl более 95% в физиологическом растворе. Вводимая доза РФП составила во всех случаях 180–185 МБк, сканирование выполнялось спустя 12–20 мин после инъекции 199TlCl. ОФЭКТ грудной клетки записывалась как 64 планарных скана на 360° оборота двухдетекторной системы в матрицу 64 × 64 при размере поля зрения 40 × 40 см с набором более 50 000 импульсов на кадр с установленным высокоэнергетическим высокоразрешающим коллиматором при настройке на энергетический пик 70 кэВ и при ширине окна дифференциального дискриминатора 20%. Реконструкция аксиальных срезов проводилась методом обратных проекций с учетом поглощения по глубине с постоянной поглощения 0,12 1/см. Контур тела пациента для этого был импортирован из СРКТ. СРКТ ОГК выполнялась сразу за ОФЭКТ в матрицу 512 × 512 при пространственном разрешении 1 мм. Рентгеновского контрастного усиления не проводилось. Все исследования были выполнены с помощью совмещенного ОФЭКТ-КТ-сканера Simbia T16 (Siemens Medical).В исследование было включено 12 пациентов с установленным диагнозом немелкоклеточного РЛ с проведением ОФЭКТ-КТ с 199Tl-хлоридом для стадирования заболевания. Контрольную группу составили 7 пациентов, которым исследование с 199Tl-хлоридом выполнялось по поводу неонкологической патологии, но диагноз был впоследствии отвергнут, и они расценивались как соматически здоровые.Результаты. Визуально при ОФЭКТ-КТ с 199TlCl у пациентов без опухолевой патологии накопление в легких было фоновым, а изображение средостения было обусловлено нормальным накоплением РФП в сердечной мышце. Индекс счета “здоровое легкое/миокард” составил в контрольной группе 0,23 ± 0,05. Для первичного узла РЛ этот индекс составил 0,62 ± 0,14 (p < 0,02), а для метастатически пораженных лимфа тических узлов – 0,59 ± 0,16 (p < 0,05). По результатам индивидуальной картины ОФЭКТ-КТ с 199TlCl при РЛ у 6 пациентов из 12 были расширены области облучения при наружной гамма-терапии.Заключение. 199Tl обладает высокой тропностью к опухолевой ткани РЛ и демонстрирует высокое накопление в первичных и метастатических узлах РЛ. Целесообразно практическое использование ОФЭКТ-КТ с 199TlCl при РЛ как в первичной диагностике, так и для стадирования заболевания. Необходимо продолжение исследований 199Tl как РФП для визуализации РЛ

Способ получения и изучение биологических свойств меченной йодом-123 производной аминоглюкозы

Search and synthesis of glucose derivatives for nuclear medicine is of great current interest. Being a promising analogue of glucose, D-glucosamine iodine labeled glucose derivatives can be applied in rheumatoid arthritis radionuclide diagnostics and therapy as a radiopharmaceutical.The purpose of the study. Synthesis of a new iodine labeled D-glucosamine derivative; development of the iodine-123 labeling method and the obtained glucose derivative biostudy.Materials and methods. Synthesis of 2-N-(6-iodohexanoyl)-D-glucosamine was carried out through established techniques in organic chemistry. Infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy were used to establish the test compound structure. Isotope change between iodine-127 and iodine-123 of glucosamine derivative was conducted using the heating of mix of the compound and Na123I in acetone. The radio-TLC method was applied to estimate the radiochemical purity of 2-N- (6-iod-123-hexanoyl) -D-glucosamine. The safe application and test of drug pharmacokinetic parameters study was performed on intact Wistar male rats.Results. An original 2-N-(6-iodohexanoyl)-D-glucosamine synthesis method was proposed. According to the method, an intermediate synthesis succimide-1-yl 6-iodohexanoate was obtained by the cyclohexanone oxidative cleavage reaction. The radiochemical purity of 2-N-(6-iodo-123-hexanoyl)-D-glucosamine was more than 97%.Conclusion. 2-N-(6-iodohexanoyl)-D-glucosamine was synthesized and iodine-123 labeled. When investigating the proposed radiopharmaceutical safety and pharmacokinetics, it was shown the drug lacks acute toxicity through intravenous injection and is excreted renally by glomerular filtration.В настоящее время являются актуальными поиск и синтез производных глюкозы для ядерной медицины. В последние годы D-глюкозамин является перспективным аналогом глюкозы, модифицированные йодпроизводные которого, возможно, могут быть применены в радионуклидной диагностики, и радиойодтерапии ревматоидного артрита в качестве радиофармацевтического препарата (РФП).Цель исследования. Синтез нового йодсодержащего производного D-глюкозамина, разработка методики его мечения йодом-123 и биологическое изучение свойств полученного препарата.Материалы и методы. Синтез 2-N-(6-йодгексаноил)-D-глюкозамина проводили с использованием общепринятых приемов в органической химии. Для установления структуры исследуемого соединения использовали инфракрасную спектроскопию и спектроскопию ядерно-магнитного резонанса. Изотопный обмен стабильного йода-127, присутствующего в алифатической цепи, на его радиоактивный аналог – йод-123 проводили при нагревании смеси полученного производного D-глюкозамина с натрий йодидом Na123I в ацетоне с последующим синтезом в твердой фазе. Для оценки радиохимической чистоты 2-N-(6-йод123гексаноил)-D-глюкозамина использовали метод хроматографии в тонком слое сорбента. Изучение безопасности применения и фармакокинетических параметров исследуемого препарата производилось на интактных самцах крыс линии Вистар.Результаты. Была предложена оригинальная методика синтеза 2-N-(6-йодгексаноил)-D-глюкозамина, по которой промежуточный продукт синтеза сукцимид-1-ил 6-йодгексаноат был получен по реакции окислительного расщепления циклогексанона, являющейся экологически безопасной. Радиохимическая чистота 2-N-(6-йод123гексаноил)-D-глюкозамина составила более 97%. Заключение. Синтезирован 2-N-(6-йодгексаноил)-D-глюкозамин и проведено его мечение йодом-123. При исследовании безопасности применения и изучении фармакокинетики предлагаемого РФП было показано, что препарат не обладает острой токсичностью при внутривенном введении и выводится почками путем клубочковой фильтрации

Причины отказа от назначения антикоагулянтов в стационаре больным с фибрилляцией предсердий и высоким риском инсульта: какой должна быть оптимальная тактика ведения этих пациентов?

The objective of our study was to determine the reasons for not prescribing anticoagulant therapy (ACT) in the therapeutic department of university clinic for patients with atrial fibrillation (AF) and a high risk of stroke and to discuss the optimal management of these patients.Methods and materials. A retrospective analysis of 1307 case histories of AF patients admitted to a university therapeutic clinic from 2014 to 2018 presented. The reasons for not prescribing ACT to patients with AF and high risk of stroke and optimal ACT discussed.Results. ACT was not prescribed to 109 (9.7 %) hospitalized patients out of 1128 patients with AF without prosthetic valves and mitral stenosis who had a high risk of stroke ((4.5±1.1) points on the CHA2DS2VASc scale). The risk of bleeding – (1.6±0.1) (HAS-BLED). The age of patients was (73.8±10.4) years. From 2014 to 2018, the frequency of unjustified non-prescribing ACT decreased by 3.7 times – from 47/205 (22.9 %) in 2014 to 11/178 (6.2 %) in 2018 (p=0.001). In general, over 5 years of observations, subjective reasons for not prescribing ACT were: lack of stroke risk assessment (78.0 %), senile age of patients and the presence of dementia (42.2 %), the first paroxysm of AF (22.9 %) during myocardial infarction and heart surgery, planned surgical treatment, effective radiofrequency ablation and patient refusal. Objective (usually transient) reasons for not prescribing ACT were: severe and moderate anemia (24.8 %), recent bleeding (11.9 %), gastrointestinal diseases predisposing to bleedings (9.2 %), oncology (12.8 %), end-stage chronic kidney disease (2.8 %), thrombocytopenia (2.8 %). Often various reasons for not prescribing ACT were combined.Conclusion. In patients with AF and a high risk of stroke, the incidence of not prescribing ACT decreased by 3.7 times from 2014 to 2018. In 2014, the most common reasons for not prescribing ACT were the lack of stroke risk assessment and the senile age of patients, and in 2017–2018 senile age, the first paroxysm of AF, effective radiofrequency ablation, anemia, recent bleeding, and gastrointestinal diseases predisposing to bleedings.Цель – определить причины отказов от назначения антикоагулянтной терапии (АКТ) в терапевтическом стационаре больным с фибрилляцией предсердий (ФП) и высоким риском инсульта и обсудить оптимальную тактику антитромботической терапии.Методы и материалы. Ретроспективный анализ 1307 историй болезней пациентов с ФП, госпитализированных в университетскую терапевтическую клинику в 2014–2018 гг. Изучены причины отказов от назначения АКТ у больных с высоким риском инсульта и приведена оптимальная антитромботическая терапия.Результаты. Антикоагулянты не были назначены 109 (9,7 %) госпитализированным пациентам из 1128 больных с ФП без механических протезов клапанов и митрального стеноза с высоким риском инсульта ((4,5±1,1) балла пошкале CHA2DS2VASc). Риск кровотечений – (1,6±0,1) балла (шкала HAS-BLED), возраст пациентов – (73,8±10,4) года. С 2014 по 2018 г. частота отказов от назначения АКТ при наличии показаний снизилась в 3,7 раза – с 47/205 (22,9 %) в 2014 г. до 11/178 (6,2 %) в 2018 г. (р=0,001). В целом за пять лет наблюдений субъективными причинами отказаот назначения АКТ служили отсутствие оценки риска инсульта (78,0 %), старческий возраст и наличие деменции (42,2 %), первый пароксизм ФП (22,9 %), в том числе на фоне инфаркта миокарда и операции на сердце, планируемое хирургическое лечение, эффективная радиочастотная абляция и отказ больного. Объективные (чаще временные) причины отказов от АКТ: тяжелая и средней тяжести анемия в сочетании с другими причинами (24,8 %), недавнее кровотечение (11,9 %), заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), предрасполагающие к кровотечениям (9,2 %), онкопатология (12,8 %), терминальная стадия хронической болезни почек (2,8 %) и значимая тромбоцитопения (2,8 %). Нередко различные причины отказов от АКТ сочетались.Заключение. У пациентов с ФП и высоким риском инсульта частота отказов от назначения АКТ снизилась с 2014 по 2018 г. в 3,7 раза. В 2014 г. самые частые причины отказов от АКТ – отсутствие оценки риска инсульта и старческий возраст, а в 2017–2018 гг. – старческий возраст, первый пароксизм ФП, эффективная радиочастотная абляция, анемия, недавнее кровотечение и наличие патологии ЖКТ, предрасполагающей к кровотечению

Разработка способа получения производного октреотида для диагностики нейроэндокринных опухолей

Currently the development of technologies for labeling somatostatin with technetium-99m for diagnosing radionuclide neuroendocrine tumors is under way. Somatostatin analogues are binded with technetium99m only by the preliminary addition of a chelating agent. Therefore, it is important to develop a method for preparation of an octreotide derivative by modifying octreotide with precursors: ligands with high chelating ability for its tight binding with technetium-99m. ω-Bis(pyridin-2-ylmethyl)amino)aliphatic acids can be used successfully as such precursors.The purpose of the study was to develop a method for obtaining a new octreotide derivative for diagnosing neuroendocrine tumors.Materials and methods. The somatostatin octreotide analogue was used as the object of the study; succinimid-1-yl 6-(bis(pyridin-2-ylmethyl)amino)hexanoate was used as a chelating agent. Methods of high performance liquid chromatography and mass spectrometry were used to separate and analyze the synthesized compounds.Results. A method to produce an original octreotide derivative using a succinimid-1-yl 6-(bis(pyridin2-ylmethyl)amino)hexanoate as a chelating agent was proposed. The conditions of analytical and semipreparative HPLC for the analysis and purification of the active octreotide derivative (a monosubstituted derivative of the amino acid residue of D-phenylalanine) were suggested.Conclusion. The synthesized derivative of octreotide has a chelating center for strong binding to technetium-99m in its structure, which can be useful for diagnosing neuroendocrine tumors. Введение. В настоящее время разработка технологии мечения аналогов соматостатина технецием99м (99mTc) для радинуклидной диагностики нейроэндокринных опухолей активно проводится по всему миру. Аналоги соматостатина, к которым относится октреотид, связываются с 99mTc только путем предварительного присоединения к ним хелатирующего агента. Поэтому актуальным является модификация октреотида прекурсорами с высокой хелатирующей способностью для прочного связывания 99mTc. В качестве таких прекурсоров успешно могут применяться ω-бис(пиридин-2- илметил)амино)алифатические кислоты.Цель исследования. Разработка способа получения нового производного октреотида, пригодного для диагностики нейроýндокринных опухолей.Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали октреотид – аналог соматостатина. В качестве бифункционального хелатирующего агента использовали сукцинимид-1-ил 6-(бис(пиридин-2-илметил)амино)гексаноат, синтезированный по модифицированной методике с учетом специфики агента. Для разделения и анализа синтезированных соединений применяли методы высокоýффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.Результаты исследования. Предложен способ получения производного октреотида с применением хелатирующего агента сукцинимид-1-ил 6-(бис(пиридин-2-илметил)амино)гексаноата в среде 10 ммоль PBS (рН = 6,0) с добавлением 20%-го ацетонитрила в течение 24 ч. Разработаны условия для анализа и очистки активного производного октреотида с использованием аналитической и полупрепаративной жидкостной хроматографии.Заключение. Впервые в результате модификации октреотида по остатку D-фенилаланина создан центр хелатирования для технеция-99м на основе ω-бис(пиридин-2-илметил)амино)алифатических кислот. Производное октреотида является перспективным для дальнейшего изучения его функциональной пригодности для диагностики нейроэндокринных опухолей.

Preparation of a new nanocolloid radiopharmaceutical based on aluminum oxide

The authors have studied the regularities of 99mТс (VII) adsorption on activated gamma-oxide Al2O3. The paper demonstrates that oxide radionuclide sorption capacity depends on its acid treatment. The reduction process of 99mТс (VII) to 99mТс (IV) with bivalent tin Sn (II) was studied to determine its required and sufficient amount which could maintain full 99mТс "reducibliness" in the reaction mixture. The adsorption of 99mТс reduced on nanosized powder of aluminum gamma-oxide was investigated; and the technique for preparing 99mТс (IV)-Al2O3 nanocolloids was developed. The authors carried out the preliminary biomedical tests of 99mТс (IV)-Al2O3 compounds in animals to determine functional ability to radionuclide imaging of lymph glands

The development of the model of a small-sized extractor with self-control interface level to divide a pair 99Мо/99mТс

The authors have proposed a construction of a model of a small-sized extractor with self-control interface level to separate 99mТс from molybdenum; the calculations for model have been carried out. The extractor construction makes it possible to carry out multiple cyclic extractions in a small enclosed volume. In a pilot model 99mТс yield into organic phase is more than 80 % at triple tandem cycle when the volume ratio of organic and water phases exceeds 1. Extractor small size predetermines the development of mobile extraction units and their application in medical centers

Structural DNA Nanotechnology: Liquid-Crystalline Approach

The investigation of DNA-based materials attracts attention of scientists from various laboratories because this is definitely an emerging area in physics, molecular biology, biotechnology, biosensorics, nanobiotechnology as well as in material science. This chapter compares two different approaches in the structural DNA nanotechnology, i.e. ???hybridization??? and ???liquid-crystalline??? approaches. The chapter reviews the state-of-the art in the fundamental studies of liquid-crystalline forms of double-stranded DNA molecules generated as a result of their phase exclusion from polymer-containing water-salt solutions. The results presented in this chapter demonstrate how the fundamental data obtained when studying the physicochemical properties of doublestranded DNA liquid-crystalline dispersions can be used as a background for induction of a ???liquid??? ??? ???rigid??? state transition, i.e. for the design of novel types of ???rigid??? DNA nano-constructions carrying various ???guest??? molecules, which display unique properties of practical importance