Influence of the adulthood image of adolescent on the characteristics of structural links of self-awareness

The article presents the results of studying the actual problem of developmental psychology: how selfawareness is formed in adolescence. Authors studied how the image of adolescent adulthood affects the characteristics of structural units of self-awareness. The study was conducted on the basis of a secondary school in Belgorod. It was attended by 115 teenagers aged 13 to 14 year

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ АВИАСТРОЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ФОРСАЙТА: ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

In the article the forecasts of the aircraft industry made within the framework of international foresight studies of the last decade are discussed. The objectives, scope, topics and level of detail of these projects are defined. Comparative analysis of foresight studies of the EU, Canada, France, USA, Australia, Japan, Korea, India and Russia allows to create a collective "Image of the Future" of the global aircraft industry, reflecting the wide range of customers needs and expectations.In the twenty-first century foresight became an instrument of public policy building in developed countries. The foresight studies for aviation sector demonstrate noticeable differences: some of them are dedicated to the prospects of aircraft industry as a whole, others are studying special issues such as aviation safety. Most part of modern foresight projects consider the aviation prospects within the context of global challenges, environmental, energy and technological trends (development of new materials, intelligent technology, etc).Technologies considered by leading foresight projects are grouped into 10 thematic areas: aircraft design; aircraft engines; new materials, methods of their creation and development; avionics; information and communication technologies; ecology and environment protection; energy saving; ground operations (including operation of airports); aviation security; air traffic management. Despite the existing differences of sectoral goal-setting, some sustainable priorities were found. Among them there are three technological groups: technologies improving ecological performance and reducing harmful emissions; development of new materials and coatings for the aviation industry; the improvement of aviation safety.The performed analysis of aviation foresight results has shown the importance of strengthening international cooperation in the area of ecology, in particular the harmonization of environment protection requirements, of multidisciplinary approach to forecasting; orientation to the concept of "Grand Challenges", which provides for the transition from separate technology areas support to the search of complex solutions of the problems facing the world community. Какие самолеты будут востребованы через 20-40 лет? Какие угрозы и технологические прорывы ожидаются в будущем? Достаточно ли открыты возможности для достижения намеченных целей? На эти и иные вопросы стремятся дать ответ в прогнозных исследованиях ученые всего мира, используя традиционные и инновационные подходы, в том числе современные методики анализа больших данных и экспертной информации. Методология форсайта, сочетающая методы качественной оценки и количественных измерений, позволила создать собирательный «образ будущего» авиастроения, объединяющий широкий спектр потребностей и ожиданий людей всего мира

LYSOSOME-DEPENDENT CELL DEATH DEFINES SPECIFIC ENDOTHELIAL TOXICITY OF CALCIUM PHOSPHATE BIONS

Aim of the study was to identify the mechanism of specific endothelial toxicity related to calcium phosphate bions (CPB). Material and methods. CPB and magnesium phosphate bions (MPB) were artificially synthesised through supersaturation of culture medium with respective salts and then added to human endothelial cells (EA.hy 926) and murine endothelial cells (2H-11) to study: 1) spatiotemporal aspects of bion internalisation by means of transmission electron microscopy and confocal microscopy; 2) whether blocking of H+-ATPase by lysosomal inhibitor bafilomycin A1 affects endothelial toxicity of bions; 3) expression of caspase-3 and its substrate poly(ADP-ribose) polymerase (PARP-1). Results. CPB were internalized by endothelial cells as early as 1 h upon their addition and were localized in lysosomes; after 4 h, we detected release of calcium ions (Ca2+) from lysosomes to cytosol accompanied by multifold increase in cleaved caspase 3 and its substrate PARP-1. Bafilomycin A1 rescued endothelial cells from death induced by slightly soluble CPB regardless of exposure time and dose; however, freely soluble MPB did not evince endothelial toxicity regardless of bafilomycin A1 addition. Conclusion. Upon internalization by endothelial cells, CPB cause their death due to dissolution in lysosomes and subsequent release of calcium ions into the cytosol, ultimately leading to cleavage of executioner caspases. MPB lack endothelial toxicity because their dissolution does not lead to release of calcium ions. Therefore, specific endothelial toxicity of CPB is defined by lysosome-dependent cell death

ТКАНЕИНЖЕНЕРНЫЙ МАТРИКС, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ МОЛЕКУЛАМИ ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ТКАНЕЙ

Search of an ideal polymer for the preparation of the artificial scaffolds is an important goal of vascular tissue engineering. Biofunctionalization of the scaffolds may assist in creation of the bioactive environment at the site of implantation. Combination of biodegradable polymers and growth factors may be an appropriate approach for the directed regeneration of the vascular tissues.Purpose. To assess tissue reaction to nonwoven scaffolds prepared from poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV)/polycaprolactone (PCL) with vascular endothelial growth factor (VEGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), and stromal-derived growth factor-1α (SDF -1α) implanted into the rat pericardial sac.Materials and methods. Nonwoven PHBV/PCL scaffolds with and without VEGF, bFGF, and SDF -1α were prepared using electrospinning and implanted into the rat pericardial sac for 2 weeks, 1, 2, and 3 months with the further histological examination.Results. Implantation of the scaffolds did not cause any inflammatory reaction. We detected an active neoangiogenesis in both PHBV/PCL/VEGF and PHBV/PCL/SDF -1α scaffolds and adjacent tissues at all the time points. Moreover, we observed a considerable cell infiltration and production of extracellular matrix in PHBV/PCL/SDF -1α scaffolds. PHBV/PCL/bFGF scaffolds were colonized by fibroblasts and were surrounded by a connective tissue capsule. Therefore, growth factors retained their bioactivity in the tissues during the whole time of the experiment.Conclusions. Incorporation of the growth factors into biodegradable polymers is an appropriate approach for the creation of thetissue engineered scaffolds for directed tissue regeneration. VEGF, bFGF, and SDF -1α may be used for the creation of biodegradable vascular graft promoting de novo formation of the vascular tissue after the implantation.Важной задачей тканевой инженерии кровеносных сосудов является поиск материалов для изготовления искусственного матрикса, применяемого в качестве основы для восстановления тканей. Особый интерес представляет модификация матриксов для создания биологически активной среды в месте имплантации. Возможным решением данной проблемы может стать комбинирование биодеградируемых полимеров, ростовых факторов и хемоаттрактантных молекул.Цель. Оценить реакцию окружающих тканей на нетканные матриксы из полигидроксибутирата/валерата (ПГБВ) и поликапролактона (ПКЛ) с VEGF, bFGF и SDF -1α, имплантированные на переднюю поверхность сердца крыс.Материалы и методы. Нетканные матриксы ПГБВ/ПКЛ, немодифицированные и модифицированные сосудистым эндотелиальным фактором роста (VEGF), основным фактором роста фибробластов (bFGF) или хемоаттрактантной молекулой SDF -1α, изготавливали методом двухфазного электроспиннинга и имплантировали на переднюю поверхность сердца крыс сроком на 2 недели, 1, 2 и 3 месяца. По истечении срока наблюдения матриксы эксплантировали с прилежащими тканями и проводили гистологическое исследование.Результаты. Имплантация пустых и биофункционализированных ПГБВ/ПКЛ-матриксов не вызывала местной воспалительной реакции. В матриксах с VEGF и прилежащих к ним тканях отмечали активный ангиогенез на протяжении 3 месяцев. Образцы этой группы отличались умеренной клеточной инфильтрацией. ПГБВ/ПКЛ+bFGF-матриксы были значительно заселены фибробластами и окружены наиболее выраженной соединительнотканной капсулой. В матриксах с инкорпорированным SDF -1α наблюдали активную инфильтрацию клетками, синтезирующими внеклеточный матрикс, и неоангиогенез с образованием более крупных кровеносных сосудов относительно всех исследуемых образцов. Таким образом, инкорпорированные молекулы после высвобождения из матрикса проявляли биологическую активность в окружающих тканях в течение всего эксперимента.Заключение. Введение ростовых факторов и хемоаттрактантных молекул в биодеградируемые полимеры позволяет создавать тканеинженерные матриксы, обладающие бионаправленностью своего действия. Данный подход с использованием VEGF, bFGF и SDF -1α может быть использован в разработке функционально активного биодеградируемого сосудистого графта, способствующего формированию in situ ткани de novo после имплантации

Оценка адгезии, пролиферации и жизнеспособности эндотелиальных клеток пупочной вены человека, культивируемых на поверхности биодеградируемых нетканых матриксов, модифицированных RGD-пептидами

Tissue engineering is a promising area for the production of small-diameter vascular grafts. In recent years, a number of strategies have been developed to make the polymer surfaces of vascular prostheses capable to selectively adhesion of endothelial cells. The arginine–glycine–aspartic acid (RGD) sequence (a cell adhesion site that is present on many extracellular matrix proteins) is the promising target for modification. The efficiency of attachment of endothelial cells can be influenced both by the structure of RGD peptide and the extent of linker group.Aim: to determine the optimal method for modification of non-woven matrices of polyhydroxybutyrate/ valerate and polycaprolactone (PHBV/PCL) by RGD-peptides leading to the increasing of adhesion, viability and proliferation of endothelial cells.Materials and methods. Electrospinning was used to produce 4 mm diameter tubular polymer matrices from PHBV/PCL. Modification of surface of polymer scaffolds was performed using 4,7,10-trioxa-1,13-tridekandiamin, hexamethylenediamine, glutaraldehyde, ninhydrin, ascorbic acid, a cyclic peptide c [RGDFK], RGDK, AhRGD. The quality of modification was assessed by ninhydrin test and determination of arginine-containing peptide. The structure of the surface of matrices before and after modification was studied by scanning electron microscopy. Adhesion, viability and proliferation of Human umbilical vein (HUVEC) endothelial cells cultured for 7 days on the surface of matrices in the presence of RGD and without one were examined using fluorescence and laser scanning microscopy after the cells were pre-stained with fluorescent nuclear dyes (ethidium bromide and Hoechst 33342), and also by special kits for proliferation assessment (Click-iTTM Plus EdU Alexa FluorTM 488 Imaging Kit).Results. RGD peptides bound to the matrix surface via a long linker (4,7,10-trioxa-1,13-tridecanediamine) were characterized by the increased bioavailability and activity. High level of cell adhesion, viability and proliferation were noted on the surface of RGDK and c[RGDFK] modified matrices, whereas their paired analogues with a short linker (hexamethylenediamine) showed low results of cellular viability even against satisfactory cell adhesion.Discussion. Non-woven matrices based on PHBV/PCL and modified using 4,7,10-trioxa-1,13-tridecanediamine showed better results in case of adhesion of HUVEC and subsequent preservation of cell viability and proliferation. RGD-containing peptides of RGDK and c [RGDFK] were more tropic to endothelial cell receptors.Тканевая инженерия является многообещающим направлением для изготовления сосудистых графтов малого диаметра. В последние годы разработан ряд стратегий для придания полимерным поверхностям сосудистых протезов способности селективно адгезировать эндотелиальные клетки. Перспективной для модифицирования является последовательность аргинин–глицин–аспарагиновая кислота (RGD) – сайт клеточной адгезии, присутствующий на многих белках внеклеточного матрикса. На эффективность прикрепления эндотелиальных клеток может влиять как структура RGD-пептида, так и протяженность линкерной группы.Цель – определить оптимальный способ модифицирования RGD-пептидами нетканых матриксов из полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона (P HBV/PCL), повышающий адгезию, жизнеспособность и пролиферацию эндотелиальных клеток.Материалы и методы. Методом электроспиннинга изготовлены трубчатые полимерные матриксы диаметром 4 мм из PHBV/PCL. Для модифицирования поверхности полимерных каркасов использовали 4,7,10-триокса-1,13-тридекандиа-мин, гексаметилендиамин, глутаровый альдегид, нингидрин, аскорбиновую кислоту, циклический пептид c[RGDFK], RGDK, AhRGD. Качество проведенной модификации оценивали с помощью нингидринового теста и посредством определения аргинин-содержащего пептида. Структуру поверхности матриксов до и после модифицирования изучали методом сканирующей электронной микроскопии. Исследование адгезии, жизнеспособности и пролиферации эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC), культивируемых в течение 7 суток на поверхности матриксов с и без RGD, изучали с помощью флуоресцентной и сканирующей лазерной микроскопии после предварительного окрашивания клеток флуоресцентными ядерными красителями этидиумом бромидом и Hoechst 33342, а также набором на пролиферацию ClickiTTM Plus EdU Alexa FluorTM 488 Imaging Kit.Результаты. Большей биодоступностью и активностью обладали RGD-пептиды, связанные с поверхностью матриксов посредством длинного линкера (4,7,10-три-окса-1,13-тридекандиамин). Высокая клеточная адгезия, жизнеспособность и пролиферация отмечены на поверхности матриксов, модифицированных RGDK и c[RGDFK], тогда как их парные аналоги с коротким линкером (гексаметилендиамин) демонстрировали низкие результаты клеточной жизнеспособности даже на фоне удовлетворительной клеточной адгезии.Заключение. Нетканые матриксы на основе PHBV/PCL,  модифицирование поверхности которых проведено с использованием 4,7,10-триокса-1,13-тридекандиами-на, демонстрировали лучшие результаты в плане адгезии HUVEC и последующего сохранения клеточной жизнеспособности и пролиферации, а RGD-содержащие пептиды RGDK и c[RGDFK] были более тропны к рецепторам эндотелиальных клеток

Тканеинженерные сосудистые заплаты – сравнительная характеристика и результаты преклинических испытаний на модели овцы

Carotid endarterectomy (CEA) with patch angioplasty is the most effective treatment for carotid artery stenosis. However, the use of existing vascular patches is often associated with thrombosis, restenosis, calcification and other complications.Objective: to develop biodegradable patches for arterial reconstruction, containing vascular endothelial growth factor (VEGF) or arginyl-glycyl-aspartic acid (RGD), and comparatively evaluate their biocompatibility and efficacy in in vitro experiments and during preclinical trials in large laboratory animal models.Materials and methods. Biodegradable patches, made from a mixture of poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate (PHBV) and poly(ε-caprolactone) (PCL), were fabricated by electrospinning and modified with VEGF or the peptide sequence RGD in different configurations. In in vitro experiments, the surface structure, physicomechanical and hemocompatibility properties were evaluated. In in vivo experiments, we evaluated the effectiveness of the developed vascular patches for 6 months after implantation into the carotid artery of 12 sheep. The quality of remodeling was assessed using histological and immunofluorescence studies of explanted specimens.Results. The PHBV/PCL/VEGF patches had physicomechanical characteristics closer to those of native vessels and their biofunctionalization method resulted in the smallest drop in strength characteristics compared with their unmodified PHBV/PCL counterparts. Modification with RGD peptides reduced the strength of the polymer patches by a factor of 2 without affecting their stress-strain behavior. Incorporation of VEGF into polymer fibers reduced platelet aggregation upon contact with the surface of the PHBV/PCL/VEGF patches and did not increase erythrocyte hemolysis. At month 6 of implantation into the carotid artery of sheep, the PHBV/PCL/ VEGF patches formed a complete newly formed vascular tissue without signs of associated inflammation and calcification. This indicates the high efficiency of the VEGF incorporated into the patch. In contrast, the patches modified with different configurations of RGD peptides combined the presence of neointimal hyperplasia and chronic granulomatous inflammation present in the patch wall and developed during bioresorption of the polymer scaffold.Conclusion. PHBV/PCL/VEGF patches have better biocompatibility and are more suitable for vascular wall reconstruction than PHBV/PCL/RGD patches.Проведение каротидной эндартерэктомии с использованием заплаты – наиболее эффективный способ лечения стеноза сонной артерии. Однако применение существующих сосудистых заплат часто ассоциировано с возникновением тромбоза, рестеноза, кальцификации и других осложнений.Цель исследования: разработать биодеградируемые заплаты для артериальной реконструкции, содержащие в своем составе VEGF или RGD, и в сравнительном аспекте оценить их биосовместимость и эффективность в экспериментах in vitro и в ходе преклинических испытаний на модели крупных лабораторных животных.Материалы и методы. Биодеградируемые заплаты из смеси полигидроксибутирата/валерата (poly(3-hydroxybutyrateco-3-hydroxyvalerate, PHBV) и поликапролактона (poly(ε-caprolactone), PCL) изготовлены методом электроспиннинга и модифицированы фактором роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF) или пептидной последовательностью аргинин–глицин–аспарагиновая кислота (RGD) в различных конфигурациях. В экспериментах in vitro оценивали структуру поверхности, физико-механические и гемосовместимые свойства. В экспериментах in vivо оценивали эффективность разработанных сосудистых заплат в течение 6 месяцев после имплантации в сонную артерию 12 овец. Качество ремоделирования изучали с помощью гистологического и иммунофлуоресцентного исследований эксплантированных образцов.Результаты. Заплаты PHBV/PCL/VEGF обладали физико-механическими характеристиками, более приближенными к аналогичным показателям нативных сосудов, а методика их биофункционализации приводила к наименьшему падению прочностных показателей относительно немодифицированных аналогов PHBV/PCL. Модифицирование RGD-пептидами в 2 раза снижало прочность полимерных заплат, не оказывая влияния на их упруго-деформативные свойства. Инкорпорирование VEGF в полимерные волокна снижало агрегацию тромбоцитов при контакте с поверхностью заплат PHBV/PCL/VEGF и не увеличивало гемолиз эритроцитов. Спустя 6 месяцев имплантации в сонную артерию овец на основе заплат PHBV/PCL/VEGF формировалась полноценная новообразованная сосудистая ткань без признаков сопутствующего воспаления и кальцификации, что свидетельствует о высокой эффективности инкорпорированного в состав заплаты сосудистого эндотелиального фактора роста. Напротив, заплаты, модифицированные различными конфигурациями RGD-пептидов, объединяло наличие гиперплазии неоинтимы и хроническое гранулематозное воспаление, присутствовавшее в стенке заплат и развившееся в процессе биорезорбции полимерного каркаса.Заключение. Заплаты PHBV/PCL/VEGF обладали лучшей биосовместимостью и более пригодны для реконструкции сосудистой стенки по сравнению с PHBV/PCL/RGD