Spis treści:

Słowo od Redakcji

Inżynieria biomedyczna / Biomedical Engineering

Zmiany rozkładu przestrzennego widm dyfrakcyjnych kolonii bakterii wywołanych działaniem wybranych czynników fizykochemicznych / Spatial changes of the diffraction patterns of bacterial colonies induces by selected physicochemical factors (1-20)

Autorzy: Mariusz Linard, Igor Buzalewicz, Agnieszka Ulatowska-Jarża

STRESZCZENIE
Problemy identyfikacji bakterii oraz zwalczania zakażeń bakteryjnych należą do jednych z najważniejszych zagadnień współczesnej nauki w kontekście przeciwdziałania wzrastającej lekooporności bakterii. Istnieje zatem potrzeba opracowania nowych, szybszych i bardziej powszechnych metod detekcji oraz identyfikacji bakterii, środków i czynników bakteriobójczych, jak również technik pozwalających na charakteryzację efektywności ich działania. W niniejszej publikacji zbadano korelację pomiędzy zmianami rozkładów przestrzennych widm dyfrakcyjnych Fresnela kolonii bakterii wywołanych działaniem wybranych czynników fizykochemicznych: niskiej temperatury, alkoholi oraz promieniowania UV. Przeprowadzona analiza jakościowa oraz ilościowa uzyskanych wyników wykazała bezpośredni związek pomiędzy zmianami rozkładu przestrzennego widm dyfrakcyjnych kolonii a działaniem czynników hamujących rozwój kolonii bakterii. Uzyskane wyniki świadczą
o możliwości wykorzystania analizy widm dyfrakcyjnych kolonii bakterii do oceny efektywności działania materiałów, środków chemicznych i czynników fizycznych o działaniu antybakteryjnym.

Słowa kluczowe: dyfrakcja światła, widma dyfrakcyjne Fresnela, bakterie, czynniki antybakteryjne

Wpływ akomodacji oka na sygnał pulsu rogówki / The influence of accommodation on corneal pulse signal
(13-19)

Autorzy: Agnieszka Kazimierska, Monika E. Danielewska

STRESZCZENIE
Oko jest wysoce wyspecjalizowanym narządem o znacznej dynamice. Jednym z przejawów tej dynamiki jest zjawisko pulsu rogówki, będące wynikiem pulsacyjnego przepływu krwi w oku i fluktuacji ciśnienia wewnątrz-gałkowego. Dotychczasowe badania wykazały związek parametrów pulsu rogówki z wiekiem i rozwojem chorób. Poniższa praca jako pierwsza ma na celu ocenę wpływu poziomu akomodacji na charakterystykę pulsu rogówki. W pracy przedstawiono wyniki nieinwazyjnego pomiaru sygnału pulsu rogówki rejestrowanego synchronicznie
z sygnałami niosącymi informację o aktywności sercowo naczyniowej w grupie 8 zdrowych, młodych ochotników dla trzech wartości akomodacji: 0,2 D, 3 D i 6 D. Analiza objęła wartość średniokwadratową sygnału pulsu rogówki, parametry częstotliwościowe jego wybranych składowych harmonicznych oraz koherencję tych składowych z odpowiadającymi im harmonicznymi sygnałów pulsu krwi i EKG. Analiza statystyczna pokazała, że na poziomie akomodacji 3 D występują istotne różnice w parametrach składowej niskoczęstotliwościowej (poniżej 0,5 Hz) oraz w wartości średniokwadratowej sygnału pulsu rogówki, co sugeruje wpływ poziomu akomo-dacji na charakterystykę pulsu rogówki.

Słowa kluczowe: puls rogówki, akomodacja, analiza widmowa, koherencja

Measurement and analysis of the distribution of body weight in patients after stroke/ Pomiar i analiza rozkładu masy ciała u pacjentów po udarze mózgu (20-28)

Autorzy: Szymon Wyszyński, Anna Brzęk, Anna Famuła, Sylwia Stiler, Paweł Jarski, Damian Ziaja

STRESZCZENIE
The study objective was to evaluate the impact of a ten-day rehabilitation process on the change of the distribution of body mass and the load on the lower limbs, using the tandem balance test and the modified tandem balance test in a sitting position in stroke patients. The distribution of load on the lower limbs found its expression in the index, referred to as the Kwolek index, which was developed. It was calculated as the quotient of the greater value to the lesser one, both obtained in the tandem balance test; the normal limits ranged from 1.00 to 1.15.
Material and methods. The test group comprised of 60 stroke patients. 30 people were qualified to the control group. The basis for the analysis was the measurements of the distribution of body mass and load on the lower limbs in the tandem balance test and in the modified tandem balance test. The distribution of body mass test was carried out on the first and last day of rehabilitation. The rehabilitation of ischaemic stroke patients involved comprehensive physiotherapy.
Results. When analyzing the distribution of body mass symmetry before and after the therapy in both the control group and the test group, an increase in the number of people was observed in the groups with a lower Kwolek index, whereas a decrease was present in the number of people in groups with a higher Kwolek index.
Conclusions. Comprehensive rehabilitation affects the improvement of the distribution of body mass.

Keywords: tandem balance test, stability, balance, stroke

Nanoparticles as radiosensitizers in photon and hadron radiotherapy / Nanocząstki jako radiouczulacze w radioterapii fotonowej i hadronowej (29-36)

Autorzy: Tomasz Kubiak

STRESZCZENIE
The article presents the possibility of utilizing nanoparticles as radiosensitizers both in X-ray and hadron therapy. Local reinforcement of the effect of the dose can be obtained by means of gadolinium, platinum, and gold nanoparticles, which are able to intensify the emission of photoelectrons and Auger electrons after the X-ray irradiation or increase the generation of low-energy electrons during hadron therapy. Such electrons induce water radiolysis in the vicinity of nanoparticles and create radicals that damage cancer cells. In addition to the presentation of the mechanisms responsible for radiosensitizing properties of nanoparticles, selected animal, cell culture and simulation experiments are mentioned. Attention is also drawn to the most important problems, which must be solved before clinical application of nanoparticles. The broadly defined biocompatibility is the basic feature required from radiosensitizing agents injected into the patient’s body. The effective delivery of nanoparticles to the target and obtaining the proper concentration and distribution within the tumor volume present a biggest challenge.

Keywords: nanoparticles, radiosensitizers, Auger electrons, radiotherapy, hadron therapy, photon radiotherapy

Medycyna fotodynamiczna / Photodynamic medicine

Anti-tumor effect of the inhibitor of cholesterol synthesis pathway – lovastatin and photodynamic therapy in colorectal cancer in vitro / Efekt antynowotworowy inhibitora szlaku syntezy cholesterolu – lowastatyny i terapii fotodynamicznej w raku jelita grubego in vitro (37-48)

Autorzy: Beata Joanna Osiecka, Mateusz Olbromski, Elżbieta Wojdat, Stanisław Kwiatkowski, Sylwia Borska

STRESZCZENIE
Photodynamic therapy (PDT) is a promising treatment method for non-oncological and oncological diseases. PDT requires the use of photosensitizer, light, and cell oxygen. A selective, cytotoxic effects can be achieved in cancer cells, thanks to formation of radical oxygen species (ROS). Recent data indicate, that PDT with aminolevulinic acid (ALA) is successful in treatment of colorectal cancer. However, anti-cancer effects PDT in vivo, can vary in PDT in vitro, due to low level of oxygenation of tumor cells. Experimental research confirms the role of cholesterol in oncogenesis and indicates, that in colorectal cancer the cholesterol synthesis is disrupted; among others lovastatin belong to inhibitors 3-hydroxy-3-methyl-glutharyl-coenzyme A (HMG-CoA) enzyme of cholesterol synthesis pathway. Anti-tumor potential of statins: antiproliferative and pro-apoptotic, were demonstrated in various tumors in vitro and in vivo. Colorectal cancer, which often has genes mutations that are related to programmed death cells, shows resistance to chemotherapy. The objective of the research was to investigate the effect of antiproliferative and cytotoxic lovastatin and ALA-PDT (in low dose) working separately and in combination method (lovastatin and PDT) − for apoptosis induction, in metastatic colon cell line SW620. Our finding showed, that lovastatin inhibits the growth of cancer cells, depending on the dose and incubation time. ALA-PDT in low dose works on cell cytotoxic, yet do not initiate apoptosis. Whereas, preincubation of cells with lovastatin (IC50) increases the cytotoxic effect after PDT and induces apoptosis in cancer cells SW620, as demonstrated using an assay of Annexin V for flow cytometry. Our research demonstrates for the first time, the effectiveness of ALA-PDT connection with an inhibitor of cholesterol synthesis pathway – lovastatin, in increasing the cytotoxicity and induction of apoptosis in colon cancer cells, that are resistant to chemotherapy.

Keywords: lovastatin, aminolaevulinic acid, photodynamic therapy, apoptosis

Terapia fotodynamiczna w przełyku Barretta i gruczolaku przełyku / Photodynamic therapy in Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma (49-56)

Autorzy: Natalia Strzelczyk, Agata Stanek, Sebastian Kwiatek, Andrzej Berszakiewicz, Kamila Gębala-Prajsnar, Aleksander Sieroń, Armand Cholewka

STRESZCZENIE
Przełyk Barretta charakteryzuje się występowaniem nieprawidłowego nabłonka walcowatego w dolnej części przełyku. Wiąże się on ze znacznym wzrostem ryzyka zachorowania na gruczolakoraka przełyku. Do niedawna jedyną metodą leczenia pacjentów z przełykiem Barretta i dysplazją dużego stopnia było postępowanie chirurgiczne. Obecnie coraz szerzej stosowane są endoskopowe metody leczenia, a wśród nich terapia fotodynamiczna. Celem pracy jest omówienie obecnego stanu wiedzy na temat wykorzystania terapii fotodynamicznej w leczeniu przełyku Barreta oraz gruczolaku przełyku.

Słowa kluczowe: przełyk Barreta, gruczolakorak, terapia fotodynamiczna, fotouczulacz

Ból jako efekt uboczny terapii fotodynamicznej i metody jego leczenie / Pain as a side effect of photodynamic therapy and methods of its treatment (57-68)

Autorzy: Dominika Nawrocka-Musiał, Elżbieta Nawrocka, Małgorzata Latocha

STRESZCZENIE
Terapia fotodynamiczna postrzegana jest obecnie jako metoda przydatna w leczeniu wielu typów nowotworów
w różnym stadium zaawansowania oraz chorób innego pochodzenia. Aktywacja fotouczulacza wybiórczo zgromadzonego w nieprawidłowych komórkach przez światło laserowe o odpowiedniej długości fali, nie dość, że pozwala na oszczędzenie zdrowych, niezaatakowanych procesem chorobowym obszarów, to jest także wysoce skuteczna i dobrze znoszona przez pacjentów. Jednakże często opisywanym przez nich dyskomfortem towarzy-szącym leczeniu jest ból. Reakcja bólowa w PDT zależy w dużym stopniu od rodzaju, umiejscowienia i rozmiaru leczonej zmiany chorobowej. Nie bez znaczenia są także inne czynniki charakterystyczne dla PDT jak typ oraz stężenie fotouczulacza, fluencja, gęstość strumienia cząstek, promieniowanie, źródło światła, długość fali, frakcjonowanie naświetlania, wzrost temperatury, wiek i płeć pacjenta oraz fototyp i rodzaj skóry. Współczesna medycyna dysponuje skutecznymi narzędziami w walce z bólem pojawiającym się także w wyniku postępowania terapeutycznego, jak np. PDT. W niniejszej pracy dokonano przeglądu stosowanych dotychczas metod niwelowania i leczenia dolegliwości bólowych towarzyszących fototerapii.

Słowa kluczowe: ból, terapia fotodynamiczna PDT, leczenie bólu

Biuletyn Polskiego Towarzystwa Inżynierii Biomedycznej / Bulletin of the Polish Society of Biomedical Engineering

Walne zebranie Polskiego Towarzystwa Inżynierii Biomedycznej (183–191)

Autor: Krzysztof Jakub Pałko

Inicjatywa młodych naukowców yESAO we Wiedniu (71−73)

Autor: Krzysztof Jakub Pałko

„Polska Inżynieria Biomedyczna” na 21. Pikniku Naukowym Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik (73−74)
Autor: Joanna Kinasiewicz