Can space-for-time-substitution surveys represent zooplankton biodiversity patterns and their relationship to environmental drivers?

Space-for-Time-Substitution surveys (SFTS) are commonly used to describe zooplankton community dynamics and to determine lake ecosystem health. SFTS surveys typically combine single point observations from many lakes to evaluate the response of zooplankton community structure and dynamics (e.g., species abundance and biomass, diversity, demographics and modeled rate processes) to spatial gradients in hypothesized environmental drivers (e.g., temperature, nutrients, predation), in lieu of tracking such responses over long time scales. However, the reliability and reproducibility of SFTS zooplankton surveys have not yet been comprehensively tested against empirically-based community dynamics from longterm monitoring efforts distributed worldwide. We use a recently compiled global data set of more than 100 lake zooplankton time series to test whether SFTS surveys can accurately capture zooplankton diversity, and the hypothesized relationship with temperature, using simulated SFTS surveys of the time series data. Specifically, we asked: (1) to what degree can SFTS surveys capture observed biodiversity dynamics; (2) how does timing and duration of sampling affect detected biodiversity patterns; (3) does biodiversity ubiquitously increase with temperature across lakes, or vary by climate zone or lake type; and (4) do results from SFTS surveys produce comparable biodiversity-temperature relationship(s) to empirical data within and among lakes? Testing biodiversity-ecosystem function (BEF) relationships, and the drivers of such relationships, requires a solid data basis. Our work provides a global perspective on the design and usefulness of (long-term) zooplankton monitoring programs and how much confidence we can place in the zooplankton biodiversity patterns observed from SFTS surveys

Autotransplantation of cartilage-bone chips using a collagen barrier membrane - a pilot study of cartilage defects healing

Urazy chrząstki stawowej stanowią trudny problem terapeutyczny. Poznanie budowy oraz fizjologii chrząstki pozwala zrozumieć jej funkcję oraz patomechanizm odpowiedzialny za jej niszczenie w przebiegu urazów, chorób zwyrodnieniowych oraz chorób autoimmunologicznych. Aktualnie badania nad gojeniem uszkodzeń chrząstki stawowej koncentrują się na inżynierii tkankowe, modyfikacji metod chirurgicznych oraz wykorzystaniu biomateriałów. Badania pilotażowe przeprowadzone w Zakładzie Chirurgii Eksperymentalnej i Badania Biomateriałów miały na celu sprawdzenie możliwości odbudowy uszkodzonej chrząstki stawowej z zastosowaniem autoprzeszczepu wiór chrzęstno-kostnych i dwuwarstwowej błony kolagenowej. Wstępne badania w 8 i 10 tygodniu nad autoprzeszczepem wiór chrzęstno-kostnych wykazywały przewagę procesów regeneracyjnych nad reparacyjnymi.Articular cartilage injuries are a difficult therapeutic problem. Acquiring the knowledge of the structure and physiology of cartilage is a key to understanding its function and the pathogenesis responsible for its destruction in the course of injury, degenerative diseases and autoimmune disorders. Currently, research on the articular cartilage healing focus on tissue engineering, modification of surgical methods and the use of biomaterials. Pilot studies conducted at the Department of Experimental Surgery and Biomaterials Research aimed to explore the possibilities of rebuilding the damaged cartilage using autograft cartilage-bone chips and double-layer collagen membrane. Preliminary studies in 8 and 10 week of observation showed superiority over reparative regenerative processes

Studies of reaction of gelatin-alginate matrixes on morphotic elements and blood proteins

W pracy przedstawiono ocenę działania hemolitycznego i hemostatycznego matryc żelatynowo-alginianowych oraz matryc sieciowanych mleczanem wapnia po czasowym kontakcie z krwią w badaniach in vitro. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że matryce nie wywołują istotnych zmian w wartościach odsetka hemolizy i stężenie hemoglobiny osoczowej. Powodują aktywację układu krzepnięcia, skrócenie czasu rekalcynacji krwi i wydłużenie APTT. Wartości pomiarowe mieszczą się w zakresie wartości referencyjnych oznaczonych parametrów.The paper presents an evaluation of hemolytic and hemostatic activity of gelatin-alginate matrixes and cross-linking of the matrix with calcium ions after contact with human blood in vitro studies. In view of the results in has been reported that a matrix does not cause important quantitative changes in the percentage of hemolysis and free hemoglobin concentration. In the plasma coagulation system evaluation blood recalcyfication time was shortened and activated partial thromboplastin time (APTT) was prolonged. That suggested that coagulation processes were activated

The evaluation of physicochemical properties and cytotoxicity of the obtained calcium phosphate cements for filling bone defects in medical applications

Badania przeprowadzono pod kątem oceny właściwości fizykochemicznych, biozgodności i cytotoksyczności cementów wapniowofosforanowych do iniekcyjnego wypełniania ubytków kości w zastosowaniach medycznych. Wszystkie otrzymane cementy zostały porównane w niektórych zakresach: czasu wiązania, wytrzymałości na ściskanie, zarabialności, podatności na iniekcję i integralności w środowisku symulującym płyn fizjologiczny (SBF). Oceniono cytotoksyczność cementów w bezpośrednim kontakcie z niektórymi fibroblastami mysimi 3T3 Balb/C, przy czym udowodniono, że można poprawić ich właściwości przez modyfikację składów i otrzymać iniekcyjne, biozgodne cementy odpowiednie do zastosowań klinicznych.The aim of the research was to evaluate of physicochemical properties and biocompatibility of the obtained calcium phosphate cements, intended for filling bone defects in surgery by means of injection. All obtained cements were compared in terms of the setting time, compressive strength, handling properties, injectability and integrity in SBF. Analysis of cytotoxicity of cements in immediate contact with 3T3 Balb/C mouse fibroblasts has been performed. It was demonstrated that it can improve the properties of calcium phosphate cement by modification its compositions to obtain injectable, biocompatible cements suitable for the clinical use

Effect of pyrolytic carbon on the morphological parameters of blood

W pracy przedstawiono analizę ilościową wybranych parametrów morfologicznych krwi po jej czasowym kontakcie z materiałem węglowym LTI. Na podstawie uzyskanych wyników nie stwierdzono zmian w wartościach parametrów układu czerwonokrwinkowego, natomiast zaobserwowano zmiany w wartościach parametrów układu białokrwinkowego i płytkowego. Zaobserwowane zmiany w wartościach parametrów morfologicznych nie przekraczają zakresu wartości referencyjnych dla tych wskaźników.A quantitative analysis of selected morphological parameters of blood after its temporal contact with LTI carbon material was presented in the study. The obtained results indicate that the values of parameters of erythrocyte system did not change, while the values of parameters of leukocyte and platelet systems were altered. The changes in the values of parameters did not exceed the range of referential values for these indexes

Experimental studies of biological evaluation of calcium phosphate cement implants injected to bone tissue

Nieregularne ubytki kości, zwłaszcza umiejscowione w głębi kości, są trudne do uzupełnienia materiałami litymi bez usunięcia zdrowej tkanki ponad ubytkiem. Odpowiednim materiałem mogłaby być resorbowalna ceramika w postaci płynnej. W tym celu opracowano w Instytucie Szkła i Ceramiki (ISiC) trzy postacie cementów wapniowo-fosforanowych mogących być wszczepianymi iniekcyjnie. Komponenty proszkowe tych cementów zawierały α-TCP i/lub β-TCP i/lub DCP i/lub DCPD i/lub i/lub HA i/lub alginian sodu. Proszki zarabiane roztworami wodnymi 12% wag. bursztynianu sodu lub 1-3% wag. Na2HPO4 miały półpłynną postać, możliwą do implantacji metodą iniekcji za pomocą strzykawki lekarskiej i igły iniekcyjnej do wytworzonych ubytków w kości udowej królików. Okres obserwacji wynosił 1, 2 i 3 miesiące. W badaniach histologicznych obserwowano w pierwszym miesiącu po wszczepieniu obecność fazy wysiękowej w tkance bezpośrednio przylegającej do wszczepu, która ustępowała w drugim miesiącu po wszczepieniu. Ulegające biodegradacji cementy otoczone były cienkimi pasmami włóknistej tkanki łącznej oraz tkanki kostnej splotowatej, które wnikały w strukturę wszczepu. W 3 miesiącu częściowo zresorbowane i pofragmentowane wszczepy otaczała i przerastała głównie splotowata i blaszkowata tkanka kostna z wyspami tkanki łącznej. Najszybciej procesy resorbcji wszczepu i regeneracji kości przebiegały po wszczepieniu cementu zawierającego alginian sodu. Badania eksperymentalne wykazały, że wszystkie trzy rodzaje cementów wapniowo-fosforanowych są biozgodne, wykazują cechy osteoindukcji i osteokondukcji. Ich płynna forma umożliwia łatwe i szczelne wypełnianie nieregularnych lub głęboko w kości położonych ubytków.Irregular bone loss, especially situated deeply inside the bone, cannot be easily filled with solid materials without removal of healthy bone tissue from above the loss. Thus resorbable liquid ceramic material could be a good alternative. For this reason, three forms of injectable calcium phosphate cements have been developed at the Institute of Glass and Ceramics (ISiC). Powder components of the cements contained α-TCP and/or β-TCP and/or DCP and/or DCPD and/or HA and/or sodium alginate. The powders, mixed with aqueous solutions of 12 wt.% sodium succinate or 1-3 wt.% Na2HPO4, had a semi-liquid form that could be applied by means of injection with a medical syringe and an injection needle to the site of bone loss in the rabbits' femur. The follow up period was 1, 2 and 3 months, Histological examinations one month after the injection revealed the presence of exudates in the tissue adjoining the implant, which disappeared two months after the injection. Undergoing biodegradation cements were surrounded by a thin layer of fibrous tissue and plexiform bone tissue, which penetrated the structure of the implant. In the third month, partly resorbed and fragmented implants were surrounded and overgrown mainly with plexiform and lamellar bone tissue with islands of connective tissue. The processes of implant resorption and bone regeneration were the quickest in the case of cement containing sodium alginate. The experimental studies have shown that all three kinds of calcium phosphate cement are biocompatible and reveal features of osteoinduction and osteoconduction. The liquid form enables easy and tight filling of irregular or deep-seated bone loss