Using of visualization software in nuclear physics teaching

Some results of visualization software using in practice of nuclear physics courses teaching are presentedПредставлены результаты использования программного обеспечения для визуализации процессов прохождения излучения через вещество в образовательных курсах, связанных с ядерной физико

The perspectives of metabolomics studies of potato plants

According to FAO (Food and Agricultural Organization of the United Nation), potato is the fourth crop in terms of food production after rice, wheat and maize, and the first among the tubers and roots. The importance of potato is difficult to overestimate; it is a valuable source of carbohydrates, antioxidants and vitamins. A huge number of investigations are focused on the study of metabolic processes occurring in the potato plant in order to elucidate the mechanisms responsible for productivity and accumulation of compounds that determine taste and nutritional quality, keeping quality of tubers, plant resistance, etc. The sum of metabolites, which is produced as a result of metabolic network activity, is defined as metabolome. Complex studies of metabolic diversity with the use of modern state-of-the-art chromatography approaches and highly precise detection of individual compounds revealed specificity of metabolic spectra from subcellular to organism levels and its amazing plasticity under the influence of a variety of internal and external stimuli. Metabolomic approaches are already in use for phenotyping available species, lines and varieties as well as for evaluation of potato plant resistance to environmental challenges and for detection of changes in tubers during storage. Metabolome profiling is widely employed to study differences between genetically modified forms of potatoes from untransformed relatives. A limited number of systemic studies on potatoes combines metabolome investigation with genome, transcriptome and proteome analysis and suggests an important role of the genome in the determination of metabolic rates. It is obvious that the search for biochemical markers depends on standartization of cultivation techniques, sample preparation and subsequent analysis similar to what has been developed for progress in genomic and transcriptomic studies. In the future, potato metabolome studies might complete classical and molecular approaches to develop new lines and varieties

Возможности применения трехмерной визуализации для дифференциальной диагностики опухолевидных образований надпочечников

Authors show that three-dimensional visualization significantly simplifies the differential diagnosis of suprarenal tumors and allows carrying out comprehensive planning of laparoscopic adrenalectomy even in patients with huge suprarenal tumors.

Оценка эффективности и безопасности комбинированной ингаляционной терапии у больных бронхиальной астмой

The aim was to study efficacy and safety of combined drug fomroterol/budesonide (Simbicort Turbuhaler) in various doses in bronchial asthma patients.Fifteen patients (7 females and 8 males) with controlled exacerbation of moderate atopic asthma aged 43 to 66 (51.1 in average) were observed. The first 2 weeks the patients used short-acting β2-agonists if needed. Then they received Simbicort Turbuhaler 2 inhaled doses twice a day for 4 weeks and 1 inhaled dose twice a day for the following 8 weeks. Clinical sighs, quality of life (the AQLAQ questionnaire), lung function parameters (peakflowmetry, FEV1) were assessed during the treatment period. Hydrogen peroxide (H202) concentration at the exhaled breath condensate was measured spectrophotometrically to evaluate the airway inflammation activity. The plasma cortizol concentration was determined with an immunoenzyme assay.A reliable growth of the peak expiratory flow volume was noted at the 1st day of the treatment in 3 min after the inhalation of 2 doses of Simbicort Turbuhaler and kept for 12 h. During the further treatment with various doses of this drug a positive dynamics in the clinical sighs and the quality of life was noted. A significant increase in the lung function values was observed at the 14th day of the treatment. A considerable reduction in the H202 concentration at the exhaled breath condensate was found at the end of the 3rd month of the treatment which is probably due to the anti-inflammatory activity of the drug. The plasma cortizol level did not change.The data obtained show the combination formoterol/budesonide (Simbicort Turbuhaler) to demonstrate a rapid action. It can be used to achieve and maintain an individual control for moderate asthma. The positive effect was distinctly reached to the end of the 3rd month of the treatment that confirms the need of long-term application of the combined drugs. Therapeutic doses of Simbicort Turbuhaler were well-tolerated and did not give adverse effects.Целью работы было изучение эффективности и безопасности различных доз фиксированной комбинации формотерол/будесонид (симбикорт турбухалер) у больных бронхиальной астмой (БА).Под наблюдением находилось 15 пациентов (7 женщин и 8 мужчин) с атопической БА средней тяжести в возрасте от 43 до 66 лет (средний возраст 51,5 года) в фазу затихающего обострения. В течение первых 2 нед больные использовали (β2-адреномиметики короткого действия в режиме "по требованию". Последующие 4 нед им назначался симбикорт турбухалер в дозе 2 ингаляции 2 раза в день, а затем в течение 8 нед по 1 ингаляции 2 раза в день. В процессе лечения оценивали динамику клинических симптомов, качества жизни (опросник AQLQ) и показателей бронхиальной проходимости (пикфлоуметрия, ОФВ1. Для исследования активности воспаления дыхательных путей спектрофотометрическим методом определяли концентрацию пероксида водорода (Н202) в конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ). Концентрация кортизола в плазме крови определялась иммуноферментным методом.После ингаляции 2 доз симбикорта турбухалера в 1-й день приема достоверный прирост пиковой объемной скорости выдоха отмечался уже через 3 мин и сохранялся в течение 12 ч. В процессе последующего лечения различными дозами этого препарата у пациентов отмечалась положительная динамика клинических симптомов и качества жизни. Достоверный прирост показателей бронхиальной проходимости наблюдался на 14-й день лечения. Отмечалось достоверное снижение концентрации Н202 в КВВ к концу 3-го месяца лечения, что, вероятно, отражает противовоспалительную активность препарата. Не выявлено существенных изменений уровня кортизола в крови.Полученные данные свидетельствуют о том, комбинация формотерол/будесонид (симбикорт турбухалер) обладает быстрым действием. Она может быть использована у больных для достижения и поддержания индивидуального контроля за течением астмы средней степени тяжести. Положительный эффект отчетливо представлен к концу 3-го месяца лечения, что свидетельствует о необходимости длительного применения комбинированных средств. Терапевтические дозы симбикорта турбухалера хорошо переносятся больными и не вызывают развитие у них побочных эффектов

Metabolic Profiling of Transgenic Tobacco Plants Synthesizing Bovine Interferon-Gamma

Interferon-gamma belongs to a large family of cytokines – multifunctional secreted proteins involved in animal non-specific immune response. Previously inbred lines of Nicotiana tabacum L. plants harboring a heterologous gene of bovine interferon-gamma Bt-sIFNG under the control of a constitutive 35S CaMV promoter have been created by Agrobacterium-mediated genetic transformation. The antiviral and immunomodulatory activities of plant-produced interferon-gamma in bovine cell culture and laboratory animals (mice) were observed. A state-of-the-art GS-MS technique has been used to identify the possible effect of the transformation on the plant’s metabolome. Total profiles included 350 metabolites from leaves, among which 150 substances were identified up to their class and 80 up to the exact metabolite. Metabolite profiling revealed that plants able to synthesize interferon-gamma are characterized by a higher level of amino acids and other substances involved in nitrogen metabolism. In transgenic plants intensification of the secondary metabolism was also detected. Some alterations were distinguished in plant metabolome depending on cultivation conditions

Влияние молекулярной массы поли-N-винилпирролидона на получение ультратонких волокон методом электроформования из растворов

The effect of the molecular weight of poly(N-vinyl pyrrolidone) solutions on the rheological properties, process stability and diameters of fibers produced by electrospinning was investigated. The critical value of the polymer concentration and molecular weight for a stable process of fiber electrospinning was obtained. Besides, the relationship between the molecular weight, on one hand, and the solution concentration and viscosity, as well as the process parameters and fiber diameter, on the other hand, was determined.Исследовано влияние молекулярной массы поли-N-винилпирролидона на реологические свойства растворов, стабильность процесса и диаметры волокон, полученных методом электро-формования. Установлены критические значения концентраций и молекулярной массы полимера для проведения устойчивого процесса электроформования волокна, а также определена связь молекулярной массы с концентрацией и вязкостью растворов, технологическими параметрами процесса и диаметром волокон

Влияние молекулярной массы диановых эпоксидных олигомеров промышленных марок на кинетику усадки при отверждении

Influence of molecular characteristics on the kinetics of contraction of epoxy oligomers and their mixes upon solidification was investigated. The generalised dependences of the volume shrinkage of epoxy oligomers and their mixes on average MW at the time of gelation beginning and gel time were obtained.В работе исследовано влияние молекулярной массы на кинетику усадки при отверждении эпоксидных олигомеров промышленных марок. Показано, что конечная усадка эпоксидных олигомеров практически не зависит от их молекулярных характеристик. Впервые определены значения усадки на разных стадиях процесса гелеобразования эпоксидных олигомеров с различной молекулярной массой. Установлено, что эпоксидные олигомеры и их смеси с низкой молекулярной массой имеют наиболее высокое значение усадки к моменту начала гелеобразования

Ультразвуковая оценка маневра рекрутирования альвеол у пациентов с тяжелой пневмонией

BACKGROUND. Ultrasound study significantly expanded the possibilities of bedside diagnosis in patients with respiratory failure. Using ultrasound, it is possible to determine the volume of lung damage in the form of collapsed alveoli and infiltration areas with preserved airness of the lung tissue. AIM OF STuDY To study the possibility of assessing the recruitment maneuver of the alveoli based on changes in the ultrasound signs of lung tissue damage.MATERIAL AND METHODS. A prospective study was performed in the Clinic of Anesthesiology and Resuscitation of S.M. Kirov Military Medical Academy. The study included 36 patients who were treated in the period from 2010 to 2017 with a duration of respiratory support of at least 48 hours and oxygenation index less than 300 mmHg. For 36 patients, 48 alveoli recruitment maneuvers were performed according to a step-by-step method under the control of dynamic compliance and average tidal volume. Ultrasound determined the type and extent of destruction of lung tissue by signs of infiltration and consolidation.RESULTS. In the studied patients, after carrying out a maneuver of recruitment of the alveoli, arterial blood oxygenation indices increased statistically significantly, PaCO2 level decreased, pulmonary tissue compliance improved, respiratory volume grew. All this confirmed the mobilization of the alveoli and improved lung ventilation. Ultrasonographic evaluation of lung tissue showed a significant decrease in the severity of the ultrasound sign of infiltration after recruitment maneuver from 46.5 (38; 57.5) to 37.5 (30.5; 49.5). However, recruitment had practically no effect on the volume of the consolidated area of lung tissue: the general consolidation index before (4 (3; 5)) and after (4 (3; 5)) the maneuver had no statistically significant differences.CONCLUSIONS. The pneumonia-affected consolidated lung tissue has a low recruitment potential and the volume of consolidation does not change with the growth of PEEP. After the recruitment maneuver, the number of B-lines decreases, indicating a decrease in infiltration and an increase in lung airness.Authors declare lack of the conflicts of interests.АКТУАЛЬНОСТЬ. Ультразвуковое исследование существенно расширило возможности прикроватной диагностики у пациентов с дыхательной недостаточностью. С помощью ультразвука имеется возможность определения объема поражения легких в виде коллабированных альвеол и зон инфильтрации с сохранением воздушности легочной ткани.ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Изучить возможность оценки маневра рекрутирования альвеол на основании изменения ультразвуковых признаков поражения легочной ткани.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Проспективное исследование выполнено в клинике анестезиологии и реаниматологии Военномедицинской академии им. С.М. Кирова. В исследование были включены 36 пациентов, которые находились на лечении в период с 2010 по 2017 г. с длительностью аппаратной респираторной поддержки не менее 48 часов; индексом оксигенации менее 300 мм рт.ст. Тридцати шести пациентам было выполнено 48 маневров рекрутирования альвеол по пошаговой методике под контролем динамической податливости и среднего значения дыхательного объема. При ультразвуковом сканировании определяли характер и объем поражения легочной ткани по признакам инфильтрации и консолидации.РЕЗУЛЬТАТЫ. У обследуемых пациентов после проведения маневра рекрутирования альвеол статистически значимо выросли показатели оксигенации артериальной крови, индекс оксигенации, снизился уровень PaСO2 , улучшилась податливость легочной ткани, увеличился дыхательный объем. Все это свидетельствовало о мобилизации альвеол и улучшении вентиляции легких. Сонографическая оценка легочной ткани показала существенное уменьшение выраженности ультразвукового признака инфильтрации после проведения маневра рекрутирования с 46,5 (38; 57,5) до 37,5 (30,5; 49,5). Однако рекрутирование практически не оказало влияния на объем консолидированной зоны легочной ткани: общий индекс консолидации до (4 (3; 5)) и после (4 (3; 5)) маневра не имел статистически достоверных различий.ВЫВОДЫ. 1) Пораженная пневмонией консолидированная легочная ткань имеет низкий рекрутабельный потенциал и при увеличении положительного давления в конце выдоха объем консолидации не меняется. 2) После маневра рекрутирования уменьшается количество В-линий, свидетельствующих о снижении инфильтрации и увеличении воздушности легких.Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

Ис­пользование пероксида водорода выдыхаемого воздуха для оценки эффективности терапии бронхиальной астмы

Exhaled hydrogen peroxide is a marker of airway inflammation. However, its utility for monitoring of asth­ma is still uncertain. The aim of this study was to assess the effect of short-acting β2-agonists and inhaled steroids on the hydrogen peroxide (H202) concentration in expired breath condensate in asthmatic patients. Fifteen patients with moderate atopic asthma were treated with salbutamol as required for 2 weeks followed 12-week treatment with budesonide (Pulmicort Turbuhaler, 400 meg daily). The exhaled H202 concentration as measured using a colorimetric assay (Gallati&Pracht, 1985). FEV1 was assessed using dry spirometer. Airway hyperresponsiveness was considered as a provocative concentration of inhaled histamine causing the 20%-fall in FEV1 (PD20).The H202 baseline level in the asthmatic patients (0.19±0.03 μ‎M) was elevated compared to healthy sub­jects (0.028±0.003, p<0.001). The exhaled H202 concentration did not change during the treatment with salbutamol but it was diminished by Pulmicort Turbuhaler. This was associated with significant improvement in clinical symptom score, FEV1 and PD20 in asthma patients.We conclude that the short-acting β2-agonists do not influence the H202 concentration in the exhaled air condensate of the asthma patients but the inhaled steroids decrease it. This may reflect different anti-inflam­matory activities of these medications.Целью настоящей работы явилось изучение влияния β2-агонистов и ингаляционных стероидов (ИГКС) на концентрацию пероксида водорода (Н2O2) в конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ) у больных бронхиальной астмой (БА). Под наблюдением находилось 15 больных атопической БА средней тяжести течения, которые в течение 2 нед получали сальбутамол в режиме "по требованию", а затем в течение 12 нед получали будесонид (пульмикорт турбухалер в дозе 400 мкг/сут). Концентрацию Н2O2 в КВВ изучали спектрофотометрическим методом ("Gallati&Pracht”, 1985). Бронхиальную проходимость (ОФВ1) изучали методом спирометрии. Для оценки гиперреактивности бронхов (ПД20) использовали бронхопровокационный тест с гистамином.Уровень Н2O2 в процессе лечения сальбутамолом (0,19±0,03 мкМ) существенно не изменялся по сравнению с исходным (0,19±0,04 мкМ), а при назначении будесонида достоверно снижался (0,038±0,005). Изменение Н2O2 происходило параллельно с улучшением клинического состояния больных, увеличением ОФВ1 и снижением ПД20.Таким образом, β2-агонисты не влияют, а ИГКС снижают концентрацию Н2O2 в КВВ у больных БА, что, вероятно, отражает их различное влияние на активность воспалительного процесса. Это подтверждает возможность использования Н2O2 в качестве маркера воспаления в дыхательных путях у пациентов с астмой

Keratinocyte-Targeted Overexpression of the Glucocorticoid Receptor Delays Cutaneous Wound Healing

Delayed wound healing is one of the most common secondary adverse effects associated to the therapeutic use of glucocorticoid (GC) analogs, which act through the ligand-dependent transcription factor GC-receptor (GR). GR function is exerted through DNA-binding-dependent and –independent mechanisms, classically referred to as transactivation (TA) and transrepression (TR). Currently both TA and TR are thought to contribute to the therapeutical effects mediated by GR; however their relative contribution to unwanted side effects such as delayed wound healing is unknown. We evaluated skin wound healing in transgenic mice with keratinocyte-restricted expression of either wild type GR or a mutant GR that is TA-defective but efficient in TR (K5-GR and K5-GR-TR mice, respectively). Our data show that at days (d) 4 and 8 following wounding, healing in K5-GR mice was delayed relative to WT, with reduced recruitment of granulocytes and macrophages and diminished TNF-α and IL-1β expression. TGF-β1 and Kgf expression was repressed in K5-GR skin whereas TGF-β3 was up-regulated. The re-epithelialization rate was reduced in K5-GR relative to WT, as was formation of granulation tissue. In contrast, K5-GR-TR mice showed delays in healing at d4 but re-established the skin breach at d8 concomitant with decreased repression of pro-inflammatory cytokines and growth factors relative to K5-GR mice. Keratinocytes from both transgenic mice closed in vitro wounds slower relative to WT, consistent with the in vivo defects in cell migration. Overall, the delay in the early stages of wound healing in both transgenic models is similar to that elicited by systemic treatment with dexamethasone. Wound responses in the transgenic keratinocytes correlated with reduced ERK activity both in vivo and in vitro. We conclude that the TR function of GR is sufficient for negatively regulating early stages of wound closure, while TA by GR is required for delaying later stages of healing