Upregulation of cardioprotective SUR2A by sub-hypoxic drop in oxygen

AbstractThe effects of hypoxia on gene expression have been vigorously studied, but possible effects of small changes in oxygen tension have never been addressed. SUR2A is an atypical ABC protein serving as a regulatory subunit of sarcolemmal ATP-sensitive K+ (KATP) channels. Up-regulation of SUR2A is associated with cardioprotection and improved physical endurance. Here, we have found that a 24h-long exposure to slightly decreased ambient fractional concentration of oxygen (20% oxygen), which is an equivalent to oxygen tension at 350m above sea level, significantly increased levels of SUR2A in the heart despite that this drop of oxygen did not affect levels of O2, CO2 and hematocrit in the blood or myocardial levels of ATP, lactate and NAD/NADH/NAD+. Hearts from mice exposed to 20% oxygen were significantly more resistant to ischaemia-reperfusion when compared to control ones. Decrease in fractional oxygen concentration of just 0.9% was associated with phosphorylation of ERK1/2, but not Akt, which was essential for up-regulation of SUR2A. These findings indicate that a small drop in oxygen tension up-regulates SUR2A in the heart by activating ERK signaling pathway. This is the first report to suggest that a minimal change in oxygen tension could have a profound signaling effect

The Study of the Alginate / Hydroxyapatite Composites Structural Properties

This paper describes the synthesis of sodium alginate (Alg) / hydroxyapatite (HA) composites and the influence of the presence of Alg on HA crystallization. Such composites become rather widespread in recent years, and are used in medicine generally for the controlled drug delivery [1‑3]. In one’s case, Alg is used as the functional and cost-effective replacement of the collagen for the creation of implants similar to the natural bone [4]. It was shown that the presence of Alg and the increase of its concentration leads to the decrease of the HA crystallinity thus providing an ability to control its levels in the resulting product. The FTIR studies confirm the incorporation of Alg in the Alg / HA composite structure

Magnetite-polymer Nanoparticles: Structure and Properties

The paper describes synthesis of magnetite-alginate composites. The main feature of such biomaterials is the simultaneous formation of magnetite nanoparticles inside the alginate matrix. Obtained samples were characterized by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. In several samples the secondary phase of ammonium chloride was observed. The average crystallite sizes of magnetite phase are about 13 nm. The addition of alginate leads to the decrease of microstrains in [h k 0] direction

Chitosan-apatite composites: synthesis and properties

The aim of this short review was to discuss applications of a unique biopolymer chitosan in practical medicine, especially for bone tissue engineering. The article highlights the preparation and properties of innovative chitosan-based biomaterials such as CaP-chitosan (CS-CP)-composites and chitosan-alginate (CS-AG)-scaffolds. This paper takes a closer look at the physicochemical properties, spectral characteristics and chemical modifications of the chitosan molecule. The obtained chitosan-apatite composites were analysed using X-ray diffraction to verify the crystalline nature of their structures. It was observed that the addition of chitosan to the composite material reduces apatite crystallinity. Besides, an accent was made on antibacterial properties of chitosan, the use of chitosan nanoparticles to produce nanofibers and controlled drug delivery systems. Keywords: chitosan, hydroxyapatite, biocomposites, X-ray diffraction.Мета цього короткого огляду – розгляд застосування унікального біополімеру хітозану в практичній медицині, особливо для інженерії кісткової тканини. Основне місце в статті відведено синтезу та властивостям інноваційних біоматеріалів на основі хітозану, таким як CaP-хітозан (CS-CP)-композити і хітозан-альгінатні (CS-AG)-скаффолди. У статті висвітлено фізико-хімічні властивості, спектральні характеристики і хімічні модифікації молекули хітозану. Отримані хітозан-апатитні композитні матеріали були проаналізовані з використанням методу рентгенівської дифракції для аналізу кристалічної природи їх структур. Було виявлено, що додавання хітозану до композитного матеріалу призводить до зниження кристалічності вихідного апатиту. Крім того, акцентовано увагу на антибактеріальні властивості хітозану, використанні наночастинок хітозану для отримання нановолокон і створенні системи контрольованої доставки ліків.Цель этого краткого обзора – рассмотреть применения уникального биополимера хитозана в практической медицине, особенно для инженерии костной ткани. Основное место в статье отведено синтезу и свойствам инновационных биоматериалов на основе хитозана, таким как CaP-хитозан (CS-CP)-композиты и хитозан-альгинатные (CS-AG)-скаффолды. В статье освещены физико-химические свойства, спектральные характеристики и химические модификации молекулы хитозана. Полученные хитозан-апатитные композитные материалы были проанализированы с использованием метода рентгеновской дифракции для анализа кристаллической природы их структур. Было обнаружено, что добавление хитозана к композитному материалу приводило к снижению кристалличности исходного апатита. Кроме того, акцентировано внимание на антибактериальных свойствах хитозана, использовании наночастиц хитозана для получения нановолокон и создании систем контролируемой доставки лекарств

Observation of inter-edge magnetoplasmon mode in a degenerate two-dimensional electron gas

We study the propagation of edge magnetoplasmons by time-resolved current measurements in a sample which allows for selective detection of edge states in the quantum Hall regime. We observe two decoupled modes of edge and inter-edge magnetoplasmons at filling factors close to 3. From the analysis of the propagation velocities of each mode the internal spatial parameters of the edge structure are derived.Comment: 4 pages, 4 figures, submitte

Alginate-hydroxyapatite Beads for Medical Application

The paper describes the synthesis and characterization of alginate-hydroxyapatite (Alg/HA) beads that potentially can be used for drug release due to the adsorptive properties of HA and transmission ability of the soluble compounds through the alginate membrane. Calcium Alg/HA beads were manufactured by dropping of the Alg/HA suspension into CaCl2 solution. Morphology and phase composition of obtained Alg/HA beads were investigated. It was shown that alginate macromolecules influence the hydroxyapatite size and morphology. Obtained HA with crystal size 15-30 nm inside alginate beads correspond a bioapatite size therefore are interesting for the tissue engineering. The main features of alginate-controlled crystallization are discussed in order to understand some aspects in composite material design. Insertion of HA into the alginate microcapsules allows use such materials for production of drug release microspheres

Mild hypoxia <i>in vivo </i>regulates cardioprotective SUR2A:A role for Akt and LDH

AbstractHigh-altitude residents have lower mortality rates for ischaemic heart disease and this is ascribed to cardiac gene remodelling by chronic hypoxia. SUR2A is a cardioprotective ABC protein serving as a subunit of sarcolemmal ATP-sensitive K+ channels. The purpose of this study was to determine whether SUR2A is regulated by mild hypoxia in vivo and to elucidate the underlying mechanism. Mice were exposed to either 21% (control) or 18% (mild hypoxia) oxygen for 24h. Exposure to 18% oxygen did not affect partial pressure of O2 (PO2) and CO2 (PCO2) in the blood, haematocrit or level of ATP in the heart. However, hypoxia increased myocardial lactate dehydrogenase (LDH) and lactate as well as NAD+ without affecting total NAD. SUR2A levels were significantly increased as well as myocardial resistance to ischaemia–reperfusion. Exposure to 18% oxygen did not phosphorylate extracellular signal regulated kinases (ERK1/2) or AMP activated protein kinase (AMPK), but it phosphorylated protein kinase B (Akt). An inhibitor of phosphoinositide 3-kinases (PI3K), LY294002 (0.2mg/mouse), abolished all observed effects of hypoxia. LDH inhibitors, galloflavin (50μM) and sodium oxamate (80mM) significantly decreased levels of SUR2A in heart embryonic H9c2 cells, while inactive mutant LDH form, gly193-M-LDH increased cellular sensitivity towards stress induced by 2,4-dinitrophenol (10mM). Treatment of H9c2 cells with sodium lactate (30mM) increased intracellular lactate, but did not affect LDH activity or SUR2A levels. We conclude that PI3K/Akt signalling pathway and LDH play a crucial role in increase of cardiac SUR2A induced by in vivo exposure to 18% oxygen

Zeitaufgelöster Transport und Randkanalspektroskopie im Regime des Quanten-Hall-Effekts

[no abstract

Протеоміка, мас-спектрометрія, рак

Поштовхом до написання цієї статті став, до певної міри, подарунок від академіка НАН України Василя Федоровича Чехуна, який я отримав під час моєї, фактично, першої зустрічі з ним у кінці дуже неординарної і тому незабутньої розмови у 2008 році. Це була книжка Наталії Кавецької-Мазепи “О моем отце Р.Е. Кавецком и близких ему людях”. Знаючи, що за фахом я біофізик, Василь Федорович як тонкий психолог інтуїтивно підозрював, і зовсім небезпідставно, що ця книжка не пройде для мене безслідно. Так воно й трапилося. Біофізичні аспекти пухлинних клітин з використанням лазеру вперше були досліджені Ростиславом Євгеновичем і беззаперечно продемонстрували високу ефективність цих нових на той час підходів. Тому подальші мої розмови з Василем Федоровичем торкалися саме цих аспектів з акцентом на використання найсучасніших інструментальних аналітичних методів (особливо мас-спектрометрії – MALDI-TOF, FAB-MS), які почали з'являтися в інститутах НАН України, як для ранньої діагностики раку (виявлення відповідних протеїнових біомаркерів - молекулярних носіїв сигнальних каскадів у клітинах), так і для вирішення інших проблем сучасної молекулярної та наноонкології. У результаті з'явилася стаття, зміст якої наведено нижче. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/24236Толчком к написанию этой статьи явился, в определенной степени, подарок от академика НАН Украины Василия Федоровича Чехуна, который я получил во время моей, фактически, первой встречи с ним в конце очень неординарной и поэтому незабываемой беседы в 2008 году. Это была книга Натальи Кавецкой-Мазепы “О моем отце Р.Е. Кавецком и близких ему людях”. Зная, что по специальности я биофизик, Василий Федорович как тонкий психолог интуитивно подозревал, и совсем не без оснований, что эта книга не пройдет для меня бесследно. Так оно и произошло. Биофизические аспекты опухолевых клеток с использованием лазера впервые были изучены Ростиславом Евгеньевичем Кавецким и бесспорно продемонстрировали высокую эффективность этих новых для того времени подходов. Поэтому дальнейшие мои беседы с Василием Федоровичем касались именно этих аспектов с акцентом на использование современных инструментальных аналитических методов (особенно масс-спектрометрии – MALDI-TOF, FAB-MS), которые начали появляться в институтах НАН Украины, как для ранней диагностики рака (поиск соответствующих протеиновых биомаркеров – молекулярных носителей сигнальных каскадов в клетках), так и для решения других проблем современной молекулярной и наноонкологии. В результате появилась статья, содержание которой приведено ниже. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/24236The present from academician Chechun Vasyl Fedorovich – the book of Natalia Kavetsky-Masepa “About my farther R.E. Kavetsky and his friends” during our unforgettable talk in 2008 was a big stimulus in writing this paper. Biophysical aspects of tumor cells with using laser technology have been performed by Rostyslaw Evgenovich for the first time. That is why our further talk with Vasyl Fedorovich was connected mainly these aspects with a focus on using modern instrumental analytical tools (especially mass spectrometry – MALDI-TOF, FAB-MS) which present at the Institutes of the NAS of Ukraine in the early diagnostic of cancer (to identify some specific protein biomarkers), molecular carriers of signal cascades in cells and some other problems of modern molecular and nano-oncology. As s result a following paper has appeared. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/2423