Electro-hyperthermia in Oncology

Hyperthermia is a rapidly developing treatment method in oncology. The classical effect is based on well-focused energy absorption targeting the malignant tissue. Unfortunately, the heat-shock protein (HSP) synthesis may considerably suppress the treatment’s efficiency, causing cells to adapt and survive the shock. Electro-hyperthermia heats the targeted tissue by means of electricity, producing less HSP in the cells than classical hyperthermia. The main improvement is keeping the energy absorption within the extracellular matrix (ECM). By heating the ECM, ion-mobility increases, metabolic rates increase, and the heat destroys the cells’ membrane before the heat-shock activates the intra-cellular HSP mechanisms

Onkotermia

A hipertermia a szövetek melegítése mesterséges vagy természetes úton. A hipertermia onkológiai felhasználása egyszerű elven alapszik: a tumoros szövet anyagcseréje eleve magasabb mint az egészségesé; a meleg hatására a felmelegített tumoros szövetek tovább növelik anyagcseréjüket, de ehhez nem elég az oxigén ellátás; oxigén-hiány (hypoxia) keletkezik, megindul az anaerob anyagcsere, a szövet savanyodás miatt elpusztul. Ez az eljárás ma már a tumor-kezelések nagyon dinamikusan fejlődő formája. A klasszikus effektus a jól fókuszált hőhatáson alapszik, melyben a fő technikai és kezelési paraméter az elért hőmérséklet és annak eloszlása. Sajnálatos módon, a hőkezelések hő-rezisztenciát és vele párhuzamosan gyógyszer- és sugárzási-rezisztenciát fejleszthetnek ki, ami a további kezeléseket hatástalanítja. Az onkotermia fizikai elveken alapuló módszer, megfelelő hatásfokkal, a mélyen fekvő daganatokra fókuszáltan melegíti fel a szöveteket, és egyben (a klasszikus hő-terápiás hatások megőrzése mellett) lehetővé teszi a kezelési rezisztencia elkerülését is

Mezőgazdasági környezet károsító szennyvizek reológiájának és kezeléstechnikájának fejlesztése = Development of rheology and treatment of agricultural slurries

Megadjuk a mezőgazdasági szennyvizek áramlástanának alapvető egyenleteit. Megadjuk a legfontosabb nem-newtoni folyadékmodelleket és besoroljuk a szennyvizeket. Az áramlástani egyenletek segítségével kidolgozzuk a szennyvizek hasonlóságelméletét. A hasonlóságelmélet alapján elvégezzük a kisminta kísérletek tervezését és vizsgáljuk a szennyvizek anyagi paraméteri meghatározásának lehetőségeit. Alkalmazzuk a hasonlóságelméletet az ülepítőben lejátszódó folyamatok tanulmányozására. Az elméleti és kísérleti vizsgálataink szerint az ülepítőben kialakulhat folytonos és szakadásos ülepedési mintázat a szilárd fázis térfogatszázalékától függően. Felhívjuk a figyelmet arra, hogy rétegződéses mintázat esetén a kollektív ülepedési sebesség 1,8 szorosa is lehet a részecske ülepedési sebességének. Kidolgozzuk a csövek, csőarmatúrák, csatornák és a mechanikus keverő nem-newtoni áramlástanát. Foglalkozunk a levegőztetőkben lejátszódó anyagátadási folyamatokkal. Vizsgáljuk a levegő átlagsebességének, a buborékoltató furatátmérőjének, a folyadékmélységnek, a szennyvíz áramlási sebességének és a kompresszor típusának hatását az oxigén anyagátadási tényezőre gyakorolt hatását. Megmutatjuk, hogy az anyagátadási tényező a levegő átlagsebességének 1-1,5 hatványával arányos. A függelékben programokat adunk meg a mérnöki tervezés egyszerűsítésére. | We derive the fundamental equations of the agricultural slurries. We give the significant non-Newtonian flow models and the constitutive equations. We investigate the application possibilities of the method of similitude and the dimensional analysis. We study the experimental possibilities of the identifications for material parameters of the constitutive equations. We can formulate the similarity criteria of the sedimentation processes and give the Pi-numbers for engineering design. From the experiments can be resulted that there are two types of phase separation patterns in sedimentation processes. One type is continuous and the second type is discontinuous. The actual type of separation pattern is a function of the volume concentration of the dry matter in the sewage. We work out the engineering design of the pressure driven flows in tubes and channels in the cases of significant flow models. We investigate non-Newtonian fluid dynamics of impellers and mixing in gas-liquid systems. We give an analytical and a similarity theory method to the treatment for the process of aeration in a gas-dispersed apparatus. We can formulate the similarity criteria of the aeration process and give the Pi-numbers for engineering design. Overall mass transfer coefficients were determined for the process of aeration by gas sparging. Principal variables investigated were gas superficial velocity, sparger orifice size, liquid depth, the type of the compressor and the velocity of the slurry

Villamos erőtér hatása az élő szervezetekre = Biological effects of electromagnetic fields

Az elektromágneses tér nem termikus biológiai hatására vonatkozó kísérleti adatok ellentmondásosak. Elméleti szempontból akkor lehet biológiai hatás, ha a külső tér erőssége meghaladja az elektromosan töltött sejtmembrán termikus hőmozgásával keletkező zaj-térerősség értékét. A zaj-térerősség számítására többféle zajmodellt dolgoztak ki. Ezek a modellek több szempontból kritizálhatók. Ezért kidolgoztunk egy új zajmodellt, amely szerint a külső tér un. zérusorrendű összetevőjének lehet biológiai hatása. Elméletet dolgoztunk ki a gyenge terek rezonancia szerű hatására vonatkozóan. Az elektromágneses tér termikus hatásaként sejtroncsolás léphet fel. Kidolgoztuk a sejtroncsolódás energetikájának termodinamikai elméletét. Kidolgoztunk egy energetikai dózis fogalmat, amely tökéletes egyezésben van a Separeto-Dewey-féle, sejtenyészetekre kidolgozott, empirikus dózissal. Modelleztük a különböző méretű emberi fejekben a 900 MHz, 1800 MHz és 2100 MHz-es frekvenciával sugárzó rádiótelefonokból elnyelt fajlagos teljesítmény eloszlást. A fő cél annak megállapítása volt, hogy van-e különbség a gyermek és felnőtt fej közt az energia abszorpció szempontjából. Az eredményeket összevetettük a nemzetközi szabványok határértékeivel. Mivel az elektromágneses terek perszonális hatásait nemcsak a fejméretek, hanem a viselt szemüveg ill. az esetlegesen beültetett fém implantátumok is befolyásolhatják, ezért az említett tényezők expozíció módosító hatására is kiterjesztettük vizsgálatainkat. | The observations of the non-thermal effects of electromagnetic fields (EMF) are in many cases inconsistent. At the theoretical approximation the field strength resulting from the thermal noise of cell membrane is compared to the field strength induced on the effect of EMF. The field strength of noise is calculated by using thermal noise model. These models however may be criticized from several points of view. We give a new model by means these inadequacies can be eliminated. In accordance with the theory, no noise limit may be attributed to the zero order modal values of noise modes. Also this is the noise mode with a possible biological effect. We had considered the energy intake of the cellular distortion during the exposures. We worked out the thermodynamic theory of these thermal processes. We introduced an energy-dose for this thermal distortion process. We had shown that our energy-dose and the Separeto-Dewey empirical-dose are identical. The specific absorption rate (SAR) in scaled human head models is analyzed to study possible differences between SAR in the heads of adults and children and for assessment of compliance with the international guidelines, while using a mobile phone at 900, 1800 and 2100 MHz. Whereas the personal effects of electromagnetic fields are also affected by the dimension of heads, glasses and metal implants, the examinations are widened to the exposition modification effects of the mentioned factors also