Transport in complex systems : a lattice Boltzmann approach

Celem niniejszej pracy jest zbadanie możliwości efektywnego modelowania procesów transportu w złożonych systemach z zakresu dynamiki płynów za pomocą metody siatkowej Boltzmanna (LBM). Złożoność systemu została potraktowana wieloaspektowo i konkretne układy, które poddano analizie pokrywały szeroki zakres zagadnień fizycznych, m.in. przepływy wielofazowe, hemodynamikę oraz turbulencje. We wszystkich przypadkach szczególna uwaga została zwrócona na aspekty numeryczne — dokładność używanych modeli, jak również szybkość z jaką pozwalają one uzyskać zadowalające rozwiązanie. W ramach pracy rozwinięty został pakiet oprogramowania Sailfish, będący otwarta implementacja metody siatkowej Boltzmanna na procesory kart graficznych (GPU). Po analizie szybkości jego działania, walidacji oraz omówieniu założeń projektowych, pakiet ten został użyty do symulacji trzech typów przepływów. Pierwszym z nich były przepływy typu Brethertona/Taylora w dwu- i trójwymiarowych geometriach, do symulacji których zastosowano model energii swobodnej. Analiza otrzymanych wyników pokazała dobra zgodność z danymi dostępnymi w literaturze, zarówno eksperymentalnymi, jak i otrzymanymi za pomocą innych metod numerycznych. Drugim badanym problemem były przepływy krwi w realistycznych geometriach tętnic dostarczających krew do ludzkiego mózgu. Wyniki symulacji zostały dokładnie porównane z rozwiązaniem otrzymanym metoda objętości skończonych z wykorzystaniem pakietu OpenFOAM, przyspieszonego komercyjna biblioteka pozwalająca na wykonywanie obliczeń na GPU. Otrzymano dobra zgodność między badanymi metodami oraz pokazano, że metoda siatkowa Boltzmanna pozwala na wykonywanie symulacji do ok. 20 razy szybciej. Trzecim przeanalizowanym zagadnieniem były turbulentne przepływy w prostych geometriach. Po zwalidowaniu wszystkich zaimplementowanych modeli relaksacji na przypadku wiru Kidy, zbadano przepływy w pustym kanale oraz w obecności przeszkód. Do symulacji wykorzystano zarówno siatki zapewniające pełną rozdzielczość aż do skal Kolmogorova, jak i siatki o mniejszej rozdzielczości. Również w tym kontekście pokazano dobrą zgodność wyników otrzymanych metodą siatkową Boltzmanna z wynikami innych symulacji oraz badaniami eksperymentalnymi. Pokazano również, że implementacja LBM w pakiecie Sailfish zapewnia większą stabilność obliczeń niż ta opisana w literaturze dla tych samych przepływów i modeli relaksacji

Helicobacter pylori cytotoxin-associated gene A virulence and its association with the epithelial-mesenchymal transition in gastric cancer

Gastric cancer is currently one of the most prevalent malignancies worldwide with a high mortality rate. Helicobacter pylori (H. pylori) infection significantly contributes to the onset and progression of gastric cancer mainly due to the induction of chronic inflammatory responses. The pathogenicity of H. pylori is associated with a vast number of virulence factors among which cytotoxin-associated gene A (CagA) plays a crucial role. We conducted a literature review of PubMed, Web of Science, and Scopus on September 1st, 2021. There were no limits regarding the year and the language of publication. Articles included in this review concerned human and animal studies. The following search string was applied during the search: (gastric cancer) AND (epithelial-mesenchymal transition) AND (Helicobacter pylori) AND (cytotoxin-associated gene A). The final analysis included 135 articles independently reviewed by the authors. H. pylori CagA-positive strains seem to be more virulent compared to the CagA-negative strains. CagA pathogenicity includes the increased secretion of pro-inflammatory cytokines, induction of cancer stem cell-like properties, apoptosis prevention, or overactivation of particular oncogenic pathways. H. pylori might induce epithelial-mesenchymal transition (EMT) via numerous pathways, among which CagA-related pathogenicity is considered to be of high significance. Mechanisms associated with CagA action are involved in the maintenance of chronic H. pylori infection, subsequent EMT induction, and further onset and progression of gastric cancer. Because of a huge number of H. pylori strains with different virulence mechanisms, the clinical outcome of patients is also associated with the particular type of strain that infected a patient

Synthesis of novel bifunctional polyolefins and their application as hydrophobic agents for cotton fabrics

Surface functionalization of cotton fabric was carried out using novel bifunctional polyolefins containing various pendant groups. The hydrophobization of the aforementioned natural material was successfully achieved and the durability of the coatings was proven by SEM-EDS and FT-IR techniques. Water contact angle (WCA) measurements revealed the effect of the functional group type on the properties of the treated surface. The presence of fluoroaryl groups in the polymer chain ensured the highest WCA value. The effect of the type of side groups (aryl vs alkyl, fluorinated vs halogen-free) in the polymer chain on the surface properties was also demonstrated. The modifiers applied did not affect the thermal stability of the treated cotton fabric compared to reference sample. Moreover, the flame-retardant properties of the polyolefin-coated cotton samples were also verified and discussed. This is the first report describing the application of organofunctionalized bifunctional polyolefins as surface modifiers for cotton fabrics

3D Virtual Worlds in Academic Education

W artykule Aspekty edukacyjne wirtualnych światów. Aplikacja Second Life uczestnicy spotkań SEA-Poznań omówili pokrótce funkcjonalność edukacyjną światów wirtualnych na przykładzie Second Life (SL) z perspektywy użytkownika, osoby potencjalnie zainteresowanej korzystaniem z zasobów tego świata w celach edukacyjnych lub poznawczych. Podano też przykłady polskie grup zainteresowań działających w SL, obszarów czy konkretnych miejsc w SL. Niniejszy artykuł jest poświęcony zagadnieniom związanym z edukacją akademicką oraz życiem akademickim, które toczy się w SL nieustannie od kilkunastu lat. Artykuł wprowadza do istoty światów wirtualnych, aby następnie przejść do zagadnień ze świata akademickiego w różnych jego aspektach. Mówimy zatem o innowacyjności wirtualnych placówek edukacyjnych, wydarzeniach akademickich, konferencjach naukowych i dydaktycznych odbywających się albo całkowicie wirtualnie w SL, albo hybrydowo. Został również uwzględniony akcent polski: krótko o popularyzacji wirtualnych uczelni w kraju oraz o dyplomach realizowanych w świece wirtualnym. Ostatnia część artykułu poświęcona jest krytycznej ocenie wirtualizacji edukacji.The article is a continuation of the discussion initiated in the first part, Educational aspects of virtual worlds. The application of Second Life. Here, different aspects of academic education and academic research are discussed – also on the example of SL – which has its 13th anniversary this year. The article consists of a few parts. Part One explains the essence of virtual worlds as platforms for communication, education and research. Part Two discusses innovations in education provided in virtual campuses. Part Three presents selected academic events organized in SL, e.g. discussion groups and regular meetings of researchers and educators, as well as scientific conferences – both hybrid ones and performed entirely in SL. Part Four focuses on the popularization of virtual education and virtual campuses in Poland. Part Five is devoted to certificates and diplomas from virtual schools, as well as academic defenses performed in SL. Polish Academia Electronica is described shortly here, too. The last part presents a critical analysis of the virtualization of education. Here, both affordances and limitations of 3D virtual environments in education are mentioned

Visual recognition of social signals by a tectothalamic neural circuit

Social affiliation emerges from individual-level behavioural rules that are driven by conspecific signals1,2,3,4,5. Long-distance attraction and short-distance repulsion, for example, are rules that jointly set a preferred interanimal distance in swarms6,7,8. However, little is known about their perceptual mechanisms and executive neural circuits3. Here we trace the neuronal response to self-like biological motion9,10, a visual trigger for affiliation in developing zebrafish2,11. Unbiased activity mapping and targeted volumetric two-photon calcium imaging revealed 21 activity hotspots distributed throughout the brain as well as clustered biological-motion-tuned neurons in a multimodal, socially activated nucleus of the dorsal thalamus. Individual dorsal thalamus neurons encode local acceleration of visual stimuli mimicking typical fish kinetics but are insensitive to global or continuous motion. Electron microscopic reconstruction of dorsal thalamus neurons revealed synaptic input from the optic tectum and projections into hypothalamic areas with conserved social function12,13,14. Ablation of the optic tectum or dorsal thalamus selectively disrupted social attraction without affecting short-distance repulsion. This tectothalamic pathway thus serves visual recognition of conspecifics, and dissociates neuronal control of attraction from repulsion during social affiliation, revealing a circuit underpinning collective behaviour.publishe