MECHANISMS OF DESTRUCTION AND SYNTHESIS OF LIQUID MEDIA, USED IN THE FOOD INDUSTRY UNDER NON-EQUILIBRIUM CONDITIONS

The formation of food liquid medium structures containing at least 70 % of disperse particles with high dispersiveness has been considered. The possible formation mechanisms of food liquid medium structure when slow (hydrodynamic) and quick (acoustic) processes create favorable conditions for cavitation have been studied. The possibility to control these processes for initiation of mechanical and kinetic reactions that change the structure of the medium has been demonstrated. The invert syrup has been selected as the study object. The change in the invert syrup structure before and after such cavitation treatment has been recorded with the use of metallographic microscope Nikon Eclipse MA100. The decrease in disperse phase sizes from 2–3 µm to 0.1–0.4 µm along with establishing the high uniformity of component distribution as compared to the syrup without cavitation process treatment has been detected. The formation of food liquid medium structures containing at least 70 % of disperse particles with high dispersiveness has been considered. The possible formation mechanisms of food liquid medium structure when slow (hydrodynamic) and quick (acoustic) processes create favorable conditions for cavitation have been studied. The possibility to control these processes for initiation of mechanical and kinetic reactions that change the structure of the medium has been demonstrated. The invert syrup has been selected as the study object. The change in the invert syrup structure before and after such cavitation treatment has been recorded with the use of metallographic microscope Nikon Eclipse MA100. The decrease in disperse phase sizes from 2–3 µm to 0.1–0.4 µm along with establishing the high uniformity of component distribution as compared to the syrup without cavitation process treatment has been detected.

Particle identification performance of a straw transition radiation tracker prototype

A 864 channel prototype of an integrated straw tracker and transition radiation detector for tracking and electron identification has been tested with and without magnetic field at the CERN SPS. The rejection against hadrons and converted photons has been measured and the dependence of the rejection power on detector parameters has been investigated. Tracking and hadron rejection were also studied in a high multiplicity environment. The results are compared with Monte-Carlo simulations. Wherever possible, conclusions are drawn concerning the performance of a full-scale detector at the future Large Hadron Collider

Основные факторы формирования молекулярной структуры мармелада

The pressing challenge of ensuring long shelf life for confectionery product without changing their flavor is considered. The patterns were revealed for the influence of the chemical composition of raw materials on the jelly marmalade structure. The influence of glucose syrup and gelling agent contents on the physicochemical and rheological properties of jelly marmalade was investigated. An increase in the mass fraction of glucose syrup from 5% to 25% leads to an increase in the elastic and plastic properties of jelly marmalade. The ratio of the main ingredients forms the molecular structure of jelly marmalade and thereby affects the dependence of moisture content on the water activity. The correlation between the water activity and the hardness of jelly marmalade has been established. The highest hardness and water activity were observed in products containing 15% glucose syrup, which determines the highest moisture transfer rate for such products. The use of modified starch allows controlling the moisture losses during marmalade storage. Formulation adjustment and moisture content decrease in the marmalade significantly reduce the risk of undesirable sensory changes on the surface of the marmalade during its storage. Various types of modified starch may control the shelf life of jelly fruit marmalade. An increase in reducing substances concentration during the storage of jelly-like confectionery products contributes to their moistening. On the other hand, a decrease in reducing substances concentration leads to granulation in products. It is shown how a change in the main ingredients ratio of jelly marmalade affects the formation of its molecular structure, which determines the free/bound moisture ratio. The obtained results allow controlling the quality and predicting the safety of jelly-like confectionery products.Рассмотрена актуальная проблема обеспечения длительных сроков хранения кондитерских изделий без изменения их вкусовых качеств. Выявлены закономерности влияния химического состава сырьевых компонентов на структуру желейного мармелада. Исследовано влияние содержания патоки и студнеобразователей на физико-химические и реологические свойства желейного мармелада. Увеличение массовой доли патоки от 5% до 25% приводит к увеличению упруго-пластичных свойств желейного мармелада. Соотношение основных рецептурных компонентов формирует молекулярную структуру желейного мармелада и тем самым оказывает влияние на зависимость массовой доли влаги от активности воды. Установлена корреляция активности воды и прочности желейного мармелада. Самая высокая прочность и активность воды наблюдалась у изделий, содержащих 15% патоки, что обуславливает наибольшую скорость влагопереноса для таких продуктов. Использование модифицированного крахмала дает возможность управления потерями влаги при хранении мармелада. Корректировка рецептуры и уменьшение массовой доли влаги в мармеладе значительно уменьшают риск возникновения нежелательных органолептических изменений поверхности мармелада при хранении. Применяя различные виды модифицированного крахмала, можно управлять сохранностью желейно-фруктового мармелада. Повышение массовой доли редуцирующих веществ в процессе хранения кондитерских изделий студнеобразной консистенции способствует их увлажнению. С другой стороны, уменьшение массовой доли редуцирующих веществ приводит к засахариванию изделий. Показано, как изменение соотношения основных компонентов желейного мармелада влияет на формирование его молекулярной структуры, которая обуславливает соотношение свободной и связанной влаги. Полученные результаты работы позволяют управлять качеством и прогнозировать сохранность кондитерских изделий студнеобразной консистенции

ЗНАЧЕНИЕ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ ОПУХОЛЕВОЙ ДНК В ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ МЕТАСТАТИЧЕСКОГО КОЛОРЕКТАЛЬНОГО РАКА

Challenges in cancer detection, prognosis and management are currently being solved by determining circulating tumor DNA (ctDNA). The assessment of this marker has acquired particular importance in metastatic colorectal cancer (mCRC), the systemic treatment of which depends on the RAS gene status, which has prognostic and predictive value. However, the possibilities of taking samples from the primary or metastatic lesion for pathomorphological and molecular analysis in CRC are often limited. The determination of ctDNA using liquid biopsy has an advantage over standard biopsy due to its low invasiveness and high availability of the method. Analysis of mutations using ctDNA as well as changes in the level of this marker is a criterion for the effectiveness of systemic treatment, as well as a factor that determines the risk of disease progression. Currently, the potential of using ctDNA to monitor effectiveness of first-and second-line chemotherapy, as well as to predict the development of secondary resistance to EGFR inhibitors (cetuximab and panitumumab) in the first-line treatment and assessment of RAS status for returning to therapy with EGFR inhibitors in the third-line treatment of mCRC is being studied. Several pilot studies have provided evidence of the efficacy of EGFR re-treatment. The modern literature data published in leading peer-reviewed journals in Russian and international scientific citation databases, such as Medline, Elibrary, and PubMed were analyzed. Of the 138 analyzed publications, 56 were used to write this review. Проблемы диагностики, мониторинга эффективности лечения и прогноза при ряде диссеминированных злокачественных опухолей в настоящее время решаются путем определения циркулирующих опухолевых ДНК (цДНК). Особое значение оценка данного маркера приобрела при метастатическом колоректальном раке, системное лечение которого зависит от статуса гена RAS, имеющего прогностическую и предиктивную ценность. Однако возможности забора материала из первичного или метастатического очага для патоморфологического и молекулярного анализа при колоректальном раке зачастую ограничены. В такой ситуации определение цДНК с помощью жидкостной биопсии имеет преимущество по сравнению со стандартной биопсией ввиду малой инвазивности и высокой доступности метода. Анализ мутаций с помощью цДНК и изменения уровня данного маркера позволяет определить показания к адъювантному лечению раннего колоректального рака, является критерием эффективности системного лечения, а также фактором, определяющим риск прогрессирования заболевания. В настоящее время изучается потенциальная возможность использования цДНК для мониторинга эффективности химиотерапии в 1-й и 2-й линиях лечения, а также прогнозирования развития вторичной резистентности к ингибиторам EGFR (цетуксимаб и панитумумаб) в 1-й линии лечения и оценки статуса RAS для возращения к терапии ингибиторами EGFR в 3-й линии лечения метастатического колоректального рака. В ряде пилотных исследований получены данные, касающиеся эффективности повторной терапии ингибиторами EGFR. Выполнен анализ современных литературных данных, опубликованных в ведущих рецензируемых журналах в российских и международных базах научного цитирования Medline, Elibrary, PubMed. Из 138 проанализированных источников 56 были использованы для подготовки настоящего обзора.

Оценка эффективности комбинированного лечения ишемической болезни сердца – аортокоронарное шунтирование, трансплантация аутологичных мононуклеаров костного мозга: результаты рандомизированного, слепого, плацебо контролируемого исследования

Introduction. Despite resounding success in treatment of patients with coronary heart disease (CHD), researchers are yet unable to significantly reduce mortality in this disease. With this in mind, there are ongoing studies everywhere, which are aimed at investigating new techniques in order to boost the efficiency of existing standards. One of such promising techniques is cell/regenerative therapy with autologous bone marrow mononuclear cells (ABMMCs). However, even though ABMMCs have been studied for more than 10 years, there are no unambiguous data yet on several issues. Objective: to evaluate the outcome of ABMMC transplantation during coronary artery bypass grafting (CABG) surgery in combined treatment of CHD. Materials and methods. The data of 408 patients admitted to the clinic from 2013 to 2016 for planned surgical treatment of CHD were analyzed. The work included 117 people based on the design of the study. Patients were randomized in 3 groups: Group 0 (control group) – CABG surgery and intramyocardial injection of 0.9% NaCl solution, Group 1 – CABG surgery and intramyocardial injection of ABMMCs, Group 2 – CABG surgery, intramyocardial and intra-graft injection of ABMMCs. The dynamics was assessed 12 months later – functional class of angina pectoris and heart failure, echocardiography, speckle tracking (assessment of the degree of myocardial deformation), treadmill test, 6-minute walk test, daily ECG monitoring, quality of life questionnaires, coronary angiography. Qualitative indicators were calculated using the Pearson’s chi-squared test and Fisher criteria. Quantitative indicators were calculated using the Kruskal–Wallis and Wilcoxon tests. Factor analysis was used to identify certain severity factors and to study data homogeneity. Discriminant analysis was performed to investigate the leading characteristics that determine differentiation between the groups. For analysis of variance, taking into account various factors, the model of variance analysis for dependent samples – Repeated Measures ANOVA – was used. Results. In the observation groups, an improvement in both systolic and diastolic myocardial function was universally noted. A six-minute walk test showed statistically significant increase in Groups 1 and 2 compared with the control Group 0 – 315.06 ± 17.6 (433.54 ± 20.6), Group 1 – 319.8 ± 24.5 (524.4 ± 28.7), Group 2 – 329.9 ± 25.3 (452.7 ± 29.7) meters. A significant decrease in the functional class of exertional angina pectoris in Groups 1 and 2 was noted unlike in the control group. The percentage of functioning coronary shunts after a 12-month follow-up period was 87.6% in Group 0. In Groups 1 and 2, this ratio was 96.2% and 97.3%, respectively. Predictors of overall effectiveness were identified: smoking, initial diastolic myocardial dysfunction, left ventricular ejection fraction. Conclusion. In addition to surgical treatment of coronary heart disease, ABMMC transplantation can improve myocardial contractility, boost exercise tolerance, and increase the duration of the functioning of coronary shunts at the follow-up period of 12 months. The study showed the need for stage-by-stage analytical calculations with the aim of possible correction of further work.Введение. Несмотря на несомненные успехи в лечении пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), пока не удается добиться существенного снижения смертности при данном заболевании. Учитывая это, в настоящий момент повсеместно ведутся работы в отношении исследования новых методик с целью увеличить эффективность уже существующих стандартов. Одной из таких перспективных методик является клеточная/регенеративная терапия аутологичными мононуклеарами костного мозга (АМНКМ). Однако несмотря на то что АМНКМ исследуются на протяжении более 10 лет, к настоящему моменту не получено однозначных данных по ряду вопросов. Цель. Провести оценку результатов трансплантации АМНКМ при выполнении операции аортокоронарного шунтирования (АКШ) в комбинированном лечении ИБС. Материалы и методы. Проанализированны данные 408 пациентов, поступивших в клинику с 2013-го по 2016 г. для планового хирургического лечения ИБС. В работу включено 117 человек согласно дизайну исследования. Проведена рандомизация в 3 группы: группа 0 – операция АКШ и интрамиокардиальное введение 0,9% раствора NaCl – контрольная группа, группа 1 – операция АКШ и интрамиокардиальное введение АМНКМ, группа 2 – операция АКШ, интрамиокардиальное и внутришунтовое введение АМНКМ. Через 12 месяцев выполнена оценка динамики – функционального класса стенокардии напряжения и сердечной недостаточности, ЭхоКГ, speckle tracking (оценка степени деформации миокарда), тредмил-теста, теста с 6-минутной ходьбой, суточного мониторирования ЭКГ, опросников качества жизни, коронарографии. Качественные показатели рассчитаны при помощи критериев Пирсона (χ2 ) и Фишера. Количественные показатели – критерии Краскела–Уоллиса и Вилкоксона. Для выявления определенных факторов тяжести и исследования однородности данных – факторный анализ. Для исследования ведущих характеристик, определяющих дифференцировку между группами, проведен дискриминантный анализ. Для анализа дисперсии с учетом различных факторов использовали модель дисперсионного анализа для зависимых выборок – Repeated Measures ANOVA. Результаты. В группах наблюдения повсеместно отмечено улучшение как систолической, так и диастолической функции миокарда. Тест с 6-минутной ходьбой показал статистически значимый прирост в группах 1 и 2 по сравнению с контролем: группа 0 – 315,06 ± 17,6 (433,54 ± 20,6), группа 1 – 319,8 ± 24,5 (524,4 ± 28,7), группа 2 – 329,9 ± 25,3 (452,7 ± 29,7) метра. Отмечено значимое уменьшение функционального класса стенокардии напряжения в группах 1 и 2 по сравнению с контрольной группой. Процент функционирующих коронарных шунтов через 12 месяцев наблюдения составил 87,6% в группе 0, в группах 1 и 2 это соотношение составило 96,2% и 97,3% соответственно. Выявлены предикторы общей эффективности: курение, исходная диастолическая дисфункция миокарда, фракция выброса левого желудочка. Заключение. Трансплантация АМНКМ в дополнение к хирургическому лечению ИБС позволяет улучшить сократительную способность миокарда, увеличить толерантность к физическим нагрузкам, увеличить продолжительность функционирования коронарных шунтов в срок наблюдения 12 месяцев. Проведенное исследование показало необходимость проведения этапных аналитических расчетов с целью возможной коррекции дальнейшего выполнения работы

Бремя новой коронавирусной инфекции в детском многопрофильном стационаре Санкт-Петербурга 2020–2021 гг.

Objective: To describe the burden of COVID-19 in a children’s multidisciplinary hospital for two years of the pandemic, taking into account of age, severity of the disease, the spectrum of underlying conditions and the intensive care need.Methods: An assessment of 6048 cases of COVID-19 in patients under 18 years of age hospitalized from March 26, 2020 to December 31, 2021 was carried out. The diagnosis was confirmed by PCR on an outpatient basis or after hospitalization with the help of diagnostic kits registered in the Russian Federation. The features of the work of a children’s multidisciplinary hospital in new conditions, the dynamics of hospitalization, age characteristics and new coronavirus (CV) infection severity in the pandemic development process are presented. The analysis of the underlying condition’s structure depending on the severity of the disease, as well as the need and volume of therapy in the intensive care unit. The frequency and main characteristics of children’s multisystem inflammatory syndrome (MIS-C) in hospital conditions, long-term PCR positivity and its effect on the duration of inpatient treatment of children have been established.Results: The spread of SARS-COV-2 in St. Petersburg required a radical change in the work of the children’s multidisciplinary hospital. During the two years of the pandemic, four waves of hospitalization of children with new CV were revealed, differing in duration, intensity, and frequency of lung damage, but having no significant differences in the proportion of severe forms of the disease (1.7-2.8% of cases). Intensive therapy was required in 3.6% of cases, of which only 1/3 was due to the severe course of COVID-19 with a lung lesion volume of up to 100%. In 1/3 of cases, patients had risks of developing severe forms and in 1/3 – other pathology. Severe course of new CV was significantly more often accompanied by the need for respiratory support, anticoagulants and anti-inflammatory therapy. Contributing factors of severe forms and unfavorable outcomes were: pathology of the central nervous system, genetic diseases and malformations, obesity, as well as chronic bronchopulmonary pathology. Mortality in the hospital was recorded only among children with severe underlying conditions (0.1% of cases). D-MVS was registered significantly more often in boys (7 out of every 10 patients), accounting for 1.2% of cases of hospitalization of children with new CV over the entire period. Convalescent PCR-positivity in the outcome of COVID-19 was detected in 1/3 of children, significantly more often during the autumnwinter waves of the pandemic and among patients of high school age.Conclusion: New CV is gradually strengthening its position in the structure of acute respiratory pathology in children. Some of SARS-COV-2 infection cases is accompanied by extensive lung damage, as well as severe systemic inflammation independently or in the other infectious diseases structure, induction of the debut of various somatic pathology is not excluded. The presented data confirm the need for increased attention at high risk of adverse respiratory diseases outcomes children. All severe cases of COVID-19 in children require a personalized approach, taking into account the existing background diseases and possible options for the progression of the process. MIS-C should be considered as a systemic inflammatory response syndrome within the framework of an infectious disease of various etiologies, differentiated with Kawasaki disease and the debut of systemic diseases. The long-term PCR-positivity in the outcome of COVID-19 requires further study to address the need and nature of therapy in order to prevent further spread of infection in the population.Цель: описать бремя COVID-19 в детском многопрофильном стационаре за два года пандемии с учетом возраста, тяжести заболевания, спектра сопутствующей патологии и потребности в интенсивной терапии.Материалы и методы: проведена оценка 6048 случаев COVID-19 у пациентов до 18 лет, госпитализированных с 26 марта 2020 г. по 31 декабря 2021 г. Диагноз подтверждался методом полимеразной цепной реакции амбулаторно или после госпитализации с помощью зарегистрированных в РФ диагностических наборов. Представлены особенности работы детского многопрофильного стационара в новых условиях, динамика госпитализации, возрастная характеристика и тяжесть новой коронавирусной инфекции в процессе развития пандемии. Проведен анализ структуры сопутствующей патологии в зависимости от тяжести течения заболевания, а также потребности и объема терапии в отделении реанимации. Установлены частота и основные характеристики детского мультисистемного воспалительного синдрома в условиях стационара, длительной ПЦР-позитивности и ее влияния на продолжительность стационарного лечения детей.Результаты: распространение SARS-COV-2 в Санкт-Петербурге потребовало кардинального изменения работы детского многопрофильного стационара. За 2 года пандемии выявлено 4 волны госпитализации детей с новой коронавирусной инфекцией, отличавшиеся продолжительностью, интенсивностью, частотой поражения легких, но не имевшие значимых различий по доле тяжелых форм заболевания (1,7–2,8% случаев). Интенсивная терапия потребовалась в 3,6% случаев, из них лишь в 1/3 – по причине тяжелого течения COVID-19 с объемом поражения легких до 100%. В 1/3 случаев у пациентов имелись риски развития тяжелых форм и в 1/ – другая патология. Тяжелое течение новой коронавирусной инфекции значимо чаще сопровождалось потребностью в аппаратной респираторной поддержке, антикоагулянтах и противовоспалительной терапии. Предрасполагающими факторами тяжелых форм и неблагоприятных исходов явились: патология центральной нервной системы, генетические заболевания и пороки развития, ожирение, а также хроническая бронхолегочная патология. Летальность в стационаре была зафиксирована только среди детей с тяжелой сопутствующей патологией (0,1% случаев). Детский мультисистемный воспалительный синдром регистрировался значимо чаще у мальчиков (7 из каждых 10 пациентов), составив 1,2% случаев госпитализации детей с новой коронавирусной инфекцией за весь период. Реконвалесцентная ПЦР-позитивность в исходе COVID-19 выявлена у 1/3 детей, значимо чаще во время осеннезимних волн пандемии и среди пациентов старшего школьного возраста.Заключение: НКВИ постепенно укрепляет свои позиции в структуре острой респираторной патологии у детей. В ряде случаев инфицирование SARS-COV-2 сопровождается обширным поражением легких, а также тяжелым системным воспалением самостоятельно или в структуре других инфекционных заболеваний, не исключена индукция дебюта различной соматической патологии. Представленные данные подтверждают необходимость повышенного внимания к детям групп риска неблагоприятных исходов респираторных заболеваний. Все тяжелые случаи COVID-19 у детей требуют персонализированного подхода с учетом имеющихся фоновых заболеваний и возможных вариантов прогрессирования процесса. Детский мультисистемный воспалительный синдром следует рассматривать как синдром системного воспалительного ответа в рамках инфекционного заболевания различной этиологии, дифференцировать с болезнью Кавасаки и дебютом системных заболеваний. Длительная ПЦР-позитивность в исходе COVID-19 требует дальнейшего изучения для решения вопроса о необходимости и характере терапии с целью предотвращения распространения инфекции в популяции

Model Simulations of Charged Particles Multiplicity Distributions in the Forward Region for ALICE at LHC

We present results of Monte Carlo simulations of charged particles multiplicity distributions and ALICE background conditions in forward region for PbPb collisions at LHC.HIJING event generator [1] results are compared with predictions of Coloured String Fusion Model [2,3].Requirements to the Forward Multiplicity Detector for ALICE arising from these simulations are discussed (multiplicity range, resolution in multiplicity, granularity, timing resolution).References: [1] N.van Eijndhoven et al., ALICE/CERN 95-32, Internal Note 1996[2] M.Braun and C.Pajares, PHys. Rev. D47 (1993) 114-122[2] M.Braun and C.Pajares, PHys. Rev. C51 (1995) 879-88