Low-frequency resistance fluctuations in metal films under current stressing at low temperature (T<0.3Tmelting)

In this paper, we report a systematic study of low frequency 1∕fα resistance fluctuation in thin metal films (Ag on Si) at different stages of damage process when the film is subjected to high current stressing. The resistance fluctuation (noise) measurement was carried out in situ using a small ac bias that has been mixed with the dc stressing current. The experiment has been carried out as a function of temperature in the range of 150–350 K. The experiment establishes that the current stressed film, as it undergoes damage due to various migration forces, develops an additional low-frequency noise spectral power that does not have the usual 1∕f spectral shape. The magnitude of extra term has an activated temperature dependence (activation energy of ≈0.1 eV) and has a 1∕f1.5 spectral dependence. The activation energy is the same as seen from the temperature dependence of the lifetime of the film. The extra 1∕f1.5 spectral power changes the spectral shape of the noise power as the damage process progress. The extra term likely arising from diffusion starts in the early stage of the migration process during current stressing and is noticeable much before any change can be detected in simultaneous resistance measurements. The experiment carried out over a large temperature range establish a strong correlation between the evolution of the migration process in a current stressed film and the low-frequency noise component that is not a 1∕f noise.

Impact resistance and evaluation of retained strength on geotextiles

Over the last few decades, geotextiles have progressively been incorporated into geotechnical applications, especially in the field of coastal engineering. Geotextile materials often act as separator and a filter layer between rocks laid above and subgrade beneath. This versatile material has gradually substituted traditional granular materials because of its ease of installation, consistent quality and labour costefficiency. However, geotextiles often suffer damage during installation due to high dynamic bulk loading of rock placement. This can degrade geotextiles' mechanical strength. The properties considered in this paper include the impact resistance and retained strength of geotextiles. In general, the greater the impact energy applied to geotextiles, the greater the potential for damage. Results highlight the inadequacy of using index derived values as an indicator to determine geotextile performance on site because test results shows that geotextiles (staple fibre (SF) and continuous filament (CF)) with better mechanical properties did not outperform lower mechanical strength materials. The toughest CF product with a CBR index value of 9696N shows inferior impact resistance compared to SF product with the least CBR strength (2719N) given the same impact energy of 9.02 kJ. Test results also indicated that the reduction of strength for CF materials were much greater (between 20 and 50%) compared to SF materials (between 0 and 5%) when subjected to the same impact energy of 4.52 kJ.

Inflammatory meditated mechanisms of cisplatin resistance in non-small cell lung cancer

The majority of non-small cell lung cancer (NSCLC) patients present with advanced stage disease, where chemotherapy is usually the most common treatment option. While somewhat effective, patients treated with cisplatin-based chemotherapy will eventually develop resistance. Multiple pathways have been implicated in chemo-resistance, however the critical underlying mechanisms have yet to be elucidated. The aim of this project is to determine the role of inflammatory mediators in cisplatin resistance.

The emerging role of microRNAs in resistance to lung cancer treatments

One of the major challenges in the treatment of lung cancer is the development of drug resistance. This represents a major obstacle in the treatment of patients, limiting the efficacy of both conventional chemotherapy and biological therapies. Deciphering the mechanisms of resistance is critical to further understanding the multifactorial pathways involved, and in developing more specific targeted treatments. To date, numerous studies have reported the potential role of microRNAs (miRNAs) in resistance to various cancer treatments. MicroRNAs are a family of small non-coding RNAs that regulate gene expression by sequence-specific targeting of mRNAs causing translational repression or mRNA degradation. More than 1200 validated human miRNAs have been identified to date. While as little as one miRNA can regulate hundreds of targets, a single target can also be affected by multiple miRNAs. Evidence suggests that dysregulation of specific miRNAs may be involved in the acquisition of resistance to a number of cancer treatments, thereby modulating the sensitivity of cancer cells to such therapies. Therefore, targeting miRNAs may be an attractive strategy for developing novel and more effective individualized therapies, improving drug efficiency, and for predicting patient response to different treatments. In this review, we provide an overview on the role of miRNAs in resistance to current lung cancer therapies and novel biological agents.

Lung cancer stem cells: The root of resistance

In the absence of specific treatable mutations, platinum-based chemotherapy remains the gold standard of treatment for lung cancer patients. However, 5-year survival rates remain poor due to the development of resistance and eventual relapse. Resistance to conventional cytotoxic therapies presents a significant clinical challenge in the treatment of this disease. The cancer stem cell (CSC) hypothesis suggests that tumors are arranged in a hierarchical structure, with the presence of a small subset of stem-like cells that are responsible for tumor initiation and growth. This CSC population has a number of key properties such as the ability to asymmetrically divide, differentiate and self-renew, in addition to having increased intrinsic resistance to therapy. While cytotoxic chemotherapy kills the bulk of tumor cells, CSCs are spared and have the ability to recapitulate the heterogenic tumor mass. The identification of lung CSCs and their role in tumor biology and treatment resistance may lead to innovative targeted therapies that may ultimately improve clinical outcomes in lung cancer patients. This review will focus on lung CSC markers, their role in resistance and their relevance as targets for future therapies.

KAT5 (Tip60) is a potential therapeutic target in malignant pleural mesothelioma

Malignant pleural mesothelioma (MPM) is a rare aggressive cancer of the pleura. Asbestos exposure (through inhalation) is the most well established risk factor for mesothelioma. The current standard of care for patients suffering from MPM is a combination of cisplatin and pemetrexed (or alternatively cisplatin and raltitrexed). Most patients, however, die within 24 months of diagnosis. New therapies are therefore urgently required for this disease. Lysine acetyltransferases (KATs) including KAT5 have been linked with the development of cisplatin resistance. This gene may therefore be altered in MPM and could represent a novel candidate target for intervention. Using RT-PCR screening the expression of all known KAT5 variants was found to be markedly increased in malignant tumors compared to benign pleura. When separated according to histological subtype, KAT5 was significantly overexpressed in both the sarcomatoid and biphasic subgroups for all transcript variants. A panel of MPM cell lines including the normal pleural cells LP9 and Met5A was screened for expression of KAT5 variants. Treatment of cells with a small molecule inhibitor of KAT5 (MG-149) caused significant inhibition of cellular proliferation (p<0.0001), induction of apoptosis and was accompanied by significant induction of pro-inflammatory cytokines/chemokines.

Purification and properties of an inhibitor for nicotinamide-adenine dinucleotidase from Mycobacterium tuberculosis H37Rv

The excess of free inhibitor for the enzyme NADase present in the crude cell-free extracts of Mycobacterium tuberculosis H37Rv has been purified by chromatography on a DEAE-cellulose column and adsorption and elution from alumina Cγ-gel. Some of the properties of the purified inhibitor have been studied and attempts have been made to elucidate the nature of combination between the enzyme and the inhibitor. The purified inhibitor may be glycoprotein in nature, and considerable loss in the activity of the inhibitor preparations could be brought about by trypsin digestion. The inhibitor was specific for the enzymes from M. tuberculosis H37Rv or H37Ra and could be stored for at least 6 months in the frozen state below 0 ° without any significant loss in activity. The inhibition was noncompetitive with respect to the substrates, and the enzyme-inhibitor complex formed was undissociable.

Purification and properties of an inhibitor for nicotinamide-adenine dinucleotidase from Mycobacterium tuberculosis H37Rv

The excess of free inhibitor for the enzyme NADase present in the crude cell-free extracts of Mycobacterium tuberculosis H37Rv has been purified by chromatography on a DEAE-cellulose column and adsorption and elution from alumina Cγ-gel. Some of the properties of the purified inhibitor have been studied and attempts have been made to elucidate the nature of combination between the enzyme and the inhibitor. The purified inhibitor may be glycoprotein in nature, and considerable loss in the activity of the inhibitor preparations could be brought about by trypsin digestion. The inhibitor was specific for the enzymes from M. tuberculosis H37Rv or H37Ra and could be stored for at least 6 months in the frozen state below 0 ° without any significant loss in activity. The inhibition was noncompetitive with respect to the substrates, and the enzyme-inhibitor complex formed was undissociable.

Kohdennetut liposomit syövän hoidossa

Suurin ongelma syöpätautien lääkehoidossa on sen aiheuttamat toksiset sivuvaikutukset. Tyypillisesti vain noin 1 % elimistöön annostellusta lääkeaineesta saavuttaa hoitoa tarvitsevat syöpäsolut, loppuosa lääkeaineesta jää vahingoittamaan elimistön terveitä soluja. Toksiset sivuvaikutukset rajoittavat lääkehoidon annoksen nostamista elimistössä riittävälle pitoisuudelle, mikä johtaa usein sairauden ennenaikaiseen pahenemiseen ja mahdollisen lääkeaineresistenssin kehittymiseen. Liposomien välittämä lääkeaineen kohdentaminen voidaan jakaa kahteen eri menetelmään: passiiviseen ja aktiiviseen kohdentamiseen. Liposomien passiivisen kohdentamisen tarkoituksena on lisätä sytotoksisen lääkeaineen paikallistumista pelkästään kasvainkudokseen. Passiivinen kohdentaminen perustuu liposomien kulkeutumiseen verenkierron mukana, jolloin liposomit kerääntyvät epänormaalisti muodostuneeseen kasvainkudokseen. Liposomien aktiivisella kohdentamisella pyritään parantamaan passiivisesti kohdentuvien liposomien terapeuttista tehokkuutta kohdentamalla lääkeaineen vaikutus pelkästään syöpäsoluihin. Aktiivisessa kohdennuksessa liposomin pintaan kiinnitetään ligandi, joka spesifisesti tunnistaa kohdesolun. Tämän pro gradu -tutkielman kirjallisen osion tarkoituksena oli tutustua syöpäkudokseen kohdennettujen liposomien ominaisuuksiin tehokkaan soluunoton ja sytotoksisuuden saavuttamiseksi. Kokeellisessa osiossa tutkittiin kohdennettujen liposomien soluunottoa ja sytotoksista vaikutusta ihmisen munasarjasta eristetyillä adenokarsinoomasoluilla (SKOV-3). Liposomit kohdennettiin setuksimabi (C225, Erbitux®) vasta-aineella, jonka on todettu olevan tietyissä syöpätyypeissä (mm. keuhko- ja kolorektaalisyövissä, pään ja kaulan syövissä sekä rinta-, munuais-, eturauhas-, haima- ja munasarjasyövissä) yli-ilmentyneen epidermaalisen kasvutekijäreseptoriperheen HER1-proteiinin (ErbB-1, EGFR, epidermal growth factor receptor) spesifinen ja selektiivinen inhibiittori. Afrikan viherapinan munuaisista lähtöisin olevaa CV-1 solulinjaa käytettiin kontrollina kuvaamaan elimistön normaaleja soluja. Kohdennettujen liposomien soluunottoa tutkittiin soluunottokokeilla, joissa käytettiin kontrollina kohdentamattomia pegyloituja liposomeja. Setuksimabi-vasta-aineen spesifinen sitoutuminen EGF-reseptoriin todettiin kilpailutuskokeilla. Doksorubisiinia sisältävien immunoliposomien sytotoksisuutta selvitettiin Alamar Blue™ -elävyystestillä. Lisäksi immunoliposomien säilyvyyttä seurattiin mittaamalla liposomien keskimääräinen halkaisija noin kahden viikon välein. Setuksimabi-vasta-aineella kohdennettujen liposomien soluunotto oli huomattavasti suurentunut SKOV-3 syöpäsoluissa ja doksorubisiinia sisältävät kohdennetut liposomit aiheuttivat voimakkaamman sytotoksisen vaikutuksen kuin kohdentamattomat liposomit. Kohdennettujen doksorubisiiniliposomien sytotoksisuus tuli kuitenkin esille viiveellä, mikä viittaa lääkeaineen hitaaseen vapautumiseen liposomista. Suurentunutta soluunottoa ja sytotoksista vaikutusta ei havaittu CV-1 solulinjassa. Kohdennettujen liposomien sovellusmahdollisuudet lääketieteessä ja syövän hoidossa ovat merkittävät. Tällä hetkellä liposomien kliininen käyttö rajoittuu passiivisesti kohdennettuihin liposomeihin (Doxil® (Am.),Caelyx® (Eur.)). Lupaavista solukokeista huolimatta kohdennettujen liposomien terapeuttinen käyttö tulevaisuudessa näyttää haasteelliselta.

Activation of succinate dehydrogenase by 2,4-dinitrophenol-a competitive inhibitor

1.The reported inhibition of the succinate oxidase system at high concentrations of dinitrophenol, considered to be at the primary dehydrogenase level, is now confirmed by measuring the activity of succinate dehydrogenase (succinate:(acceptor) oxidoreductase, EC 1.3.99.1) in the presence of dinitrophenol, using the dye reduction method. 2. 2. The results indicate that the inhibition of substrate-activated succinate dehydrogenase by dinitrophenol is competitive. 3. 3. Low concentrations of dinitrophenol inhibited the basal activity, while at higher concentrations the kinetics were complicated by an apparent activation. 4. 4. Preincubation of mitochondria with dinitrophenol stimulated the enzyme activity, a phenomenon shown by succinate and competitive inhibitors. This activation was very rapid at 37°, compared to that by succinate; activation by dinitrophenol was observed even at 25°, under conditions where succinate had no effect. 5. 5. Repeated washing of the activated mitochondrial samples with the sucrose homogenizing medium reduced the succinate-stimulated activity to the basal level, but only partially reversed the dinitrophenol activation. 6. 6. The relevance of this activation phenomenon to the physiological modulation of this enzyme system is discussed.

Resistance responses blocking systemic movement of Potato virus A in potato

Peruna kestää A-virusta estämällä sen leviämistä Peruna on maissin ohella maailman kolmanneksi tärkein ravintokasvi vehnän ja riisin jälkeen. Perunaa lisätään kasvullisesti mukuloita istuttamalla, jolloin virukset siirtyvät sairaiden siemenmukuloiden välityksellä kasvukaudesta toiseen. Virustauteja voi torjua ainoastaan terveen siemenperunan ja kestävien lajikkeiden avulla. Kestävyys perustuu usein siihen, että kasvi estää viruksen leviämisen tartuntakohdasta välttyäkseen virustaudilta. Tässä työssä tutkittiin kolmea perunan A-viruksen (PVA) liikkumista estävää kestävyysmekanismia perunassa. Lisäksi työn kokeelliseen osaan oleellisesti kuuluvaa virustartutusta varten kehitettiin uusi paranneltu versio geenipyssystä. Tämä itse rakennettu laite optimoitiin PVA:n tartuttamiseen mahdollisimman helposti ja pienin käyttökustannuksin. Tutkimuksen kohteena olleessa perunan risteytysjälkeläistössä oli PVA:ta kestäviä kasveja (ryhmä nnr), jotka estivät viruksen liikkumisen aiheuttamatta oireita tartutuskohdassa, sekä kasveja, joissa PVA aiheutti kuolioläikkinä näkyvän yliherkkyysvasteen (ryhmä HR). Molemmissa kestävyystyypeissä virus pystyi monistumaan ja leviämään solusta soluun paikallisesti, mutta liikkuminen muihin kasvinosiin nilan kautta estyi. Ryhmän nnr kasveissa PVA-tartunta ei aiheuttanut tilastollisesti merkitsevää muutosta useimpien geenien ilmenemiseen tartuntakohdassa. Ainoastaan geeniperhe, joka ilmentää tiettyä proteinaasi-inhibiittoria (PI), reagoi PVA:han 24 tuntia tartutuksesta. Kun tämän PVA:han reagoivan geeniperheen jäsenet hiljennettiin nnr- perunalinjoissa, ne muuttuivat alttiiksi PVA:lle ja virus levisi tartuntakohdasta muihin kasvinosiin. Tulos osoittaa, että PI on viruskestävyystekijä. Lisäksi muut tutkimuksessa saadut tulokset tukevat mahdollisuutta, että PI estää PVA:n P1-proteinaasin toimintaa. HR-linjoissa todettiin erilaisiin puolustusvasteisiin liittyvien PR-geenien aktivoitumista PVA-tartunnan seurauksena, mutta myös ilman sitä kasvien kasvettua mullassa noin neljä viikkoa. Sen sijaan solukkoviljelyssä tai vasta kaksi viikkoa mullassa kasvaneissa kasveissa vastaavaa ei vielä todettu. Tulos viittaa siihen, että HR-perunat reagoivat herkemmin ympäristöön ja/tai kasvin kehitysasteeseen laukaisten puolustusvasteita, jotka saattavat parantaa kestävyyttä taudinaiheuttajia vastaan. Kolmas tutkittu kestävyystyyppi havaittiin Pito-perunalajikkeessa. Se muistutti nnr-kestävyyttä siten, että myös siinä viruksen liikkuminen nilassa muihin kasvinosiin estyi. PVA:n todettiin pysähtyvän vasta lehtiruodin tyvelle muodostuvaan irtoamisvyöhykkeeseen, mitä havainnollistettiin käyttämällä muunnettua PVA-rotua, joka tuotti UV-valossa fluoresoivaa vihreää valoa. Tulos viittaa siihen, että virus ei pääse kulkemaan vyöhykkeeseen kuuluvan suojaavan kerroksen läpi, jollei sillä ole pääsyä nilaan. Tällainen kestävyys on tarpeen, jotta virus ei voi korvata nilakuljetusta solusta soluun leviämisellä. Tulokset tuovat uusia näkökulmia kasvien viruskestävyyteen ja auttavat selittämään viruksen nilakuljetuksen estymistä sekä solusta soluun leviämisen pysähtymistä kestävissä kasveissa.