Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 8, No. 1
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 8, No. 1 за Назва
Зараз показуємо 1 - 5 з 5
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Electrical energy generation by microbial fuel cells with microalgae on the cathode(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2024) Koltysheva, D. S.; Shchurska, K. O.; Kuzminskyi Ye. VBackground. The possibility of converting organic compounds into electrical energy in microbial fuel cells (MFCs) makes MFCs a promising eco-friendly technology. However, the use of platinum or hexacyanoferrates may increase costs or lead to secondary environmental pollution. The use of microalgae in the cathode chamber is a promising solution to these problems. Objective. We aimed to establish the dependence of electrical energy generation and the efficiency of the application of a specific type of algae on the type and mode of lighting. Methods. In the study, two-chamber H-type MFC with salt bridge was used. Fermented residue after methanogenesis was used as inoculum in the anode chamber, and microalgae cultures Chlorella vulgaris, Desmodesmus armatus, and Parachlorella kessleri were used as inoculum in the cathode chamber. Results. MFCs with microalgae demonstrate the ability to generate current under different light sources. The maximum voltage for the MFC with an anode biofilm and with microalgae in the cathode chamber is 13–15% lower compared to the MFC with an abiotic cathode (840 ± 42 mV). The maximum current is 2–6% lower than the control (480 ± 24 млA) for the MFC with Chlorella vulgaris and the MFC with Parachlorella kessleri, and 8% higher for the MFC with Desmodesmus armatus compared to the MFC with an abiotic cathode. The MFCs with microalgae are capable of generating electrical energy for an extended period. Conclusions. With a pre-grown anodic biofilm, both the current and voltage maintain relative stability when the light source is changed. The potential use of solar lighting broadens the applicability of the MFCs with microalgae, as it eliminates the need for additional costs associated with artificial light sources.Документ Відкритий доступ Intensification of the biohydrogen production process(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2024) Golub, N. B.; Zubchenko, L. S.; Demianenkо, I. V.; Zhang, Y.; Seminska, N. V.Background. In the last decades, humanity has faced the challenge of finding new ways to obtain renewable, environmentally friendly energy carriers. Hydrogen is one of such energy carriers; however, the current methods of its production require fossil fuels and are accompanied by significant CO2 emissions. Consequently, the energy costs needed to obtain hydrogen by electrolysis exceed the amount of energy produced by burning the hydrogen. Simultaneously, the hydrogen yields for alternative ways, such as fermentation, remain low. Objective. The aim of the work is the development of approaches to intensify the biohydrogen obtaining process from agricultural waste. Methods. An increase in hydrogen yield was achieved using specifically grown microorganisms of the Clostridium spp. A combination of the waste fermentation process with the production of hydrogen in a microbial fuel cell (MFC), which was fed with the liquid fraction after fermentation, was employed. Results. The yield of hydrogen depends on the component composition of the raw material. Higher lignin content in the raw material reduces the yield of hydrogen. The addition of Clostridium spp. to the natural consortium in the amount of 10% of the total inoculum led to an increase in hydrogen yield. The combination of two processes – fermentation and hydrogen production in a MFC – increased the yield of hydrogen by 1.7 times, along with a higher degree of organic raw materials utilization. Conclusions. The additional introduction of Clostridium spp. to the hydrogen-producing consortium leads to a 7–10% increase in the yield of hydrogen, depending on the composition of the raw material. The yield of hydrogen obtained in the fermentation process for the substrate containing corn silage is 12 +- 1% higher than for the wheat straw. In general, the combination of the fermentation and hydrogen production in the MFC in a two-stage process leads to an overall increase in the yield of hydrogen by 60 +- 5%.Документ Відкритий доступ Toxicity factors of magnetite nanoparticlesand methods of their research(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2024) Vazhnichaya, E. M.; Semaka, O. V.; Lutsenko, R. V.; Bobrova, N. O.; Kurapov, Yu. A.Among nanoparticles (NPs) of metal oxides, magnetite NPs are the most well-known. The need for regula- tions related to the safety of magnetite NPs requires a deep understanding of their toxicological paradigm. The purpose of the presented review is to analyze the methods of studying the magnetite NPs toxicity and to summarize their toxicity factors based on the literature data. Literature sources were searched in the PubMed database, and 99 works were selected, supplemented with articles from other databases in some cases. It is shown that the study of the magnetite NPs toxicity became widespread during the last decade, reflecting the expansion of the list of synthesized magnetic NPs and the awareness that the prospects for their use depend on the safety of the created nanomaterial. The safety assessment of magnetite NPs on cell lines is the most popular. Primitive and more highly organized animals can be used to evaluate various aspects of the magne- tite NPs toxicity. The toxicity factors of magnetite NPs depend on their characteristics (core composition, coating, size, and shape) and the mode of application (concentration, dose, exposure, type of cells, or ani- mal model). One of the main mechanisms of nanomagnetite toxicity is the interference with iron metabolism and increased generation of reactive oxygen species leading to the disruption of cell proliferation, viability, and metabolism. Thus, the toxicity of magnetite NPs is studied by various methods and at different levels of living systems. Understanding the mechanisms of nanotoxicity should contribute to the targeted design of safe magnetic NPs.Документ Відкритий доступ Розробка й апробація багатовимірної моделі клінічної ефективності технологій лікування пацієнтів із легким перебігом COVID-19, асоційованого із супутніми захворюваннями(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2024) Яковенко О. К.; Соловйов С. О.; Сметюх М. П.; Ханін О. Г.; Ходош Е. М.; Дзюблик Я. О.; Суртаєва Н. В.Проблематика. Сьогодні коронавірусна хвороба (COVID-19) залишається актуальною проблемою системи охорони здоров’я України, що вимагає подальших зусиль для розробки ефективних підходів до лікування, особливо в пацієнтів із наявністю супутньої (коморбідної) патології. Мета. Розробка й апробація багатовимірної моделі ефективності терапії легких форм COVID-19 у пацієнтів із супутніми захворюваннями на прикладі застосування амінокапронової кислоти (АКК) порівняно з нірматрелвіром/ритонавіром і симптоматичною терапією. Методика реалізації. Моделювання базувалося на результатах клінічного дослідження трьох груп хворих на легку форму COVID-19, асоційовану з коморбідними станами, в яких у динаміці оцінювалися клінічні симптоми та якість життя шляхом анкетування за стандартизованим опитувальником. Для аналізу динаміки клінічних симптомів, виявлення загальних закономірностей та їхнього взаємозв’язку з якістю життя застосовували регресійний аналіз. Результати. Моделювання динаміки окремих клінічних симптомів дало змогу дослідити тенденції одужання пацієнтів із легкою формою COVID-19, асоційованою із супутніми захворюваннями, при застосуванні різних лікарських засобів. Використання АКК сприяло зникненню основних симптомів значно швидше, ніж інші підходи до лікування. Регресійний аналіз проілюстрував, що кашель, біль у горлі та загальна втома мають найбільший негативний вплив на якість життя пацієнтів. Ці симптоми є важливими факторами погіршення фізичного та психологічного здоров’я й обмежують активність пацієнтів під час перебігу захворювання. Висновки. Уперше запропоновано комплексну багатовимірну модель, яка бере до уваги як динаміку окремих клінічних симптомів, так і якість життя пацієнта. Розроблену модель апробовано із застосуванням ретроспективних даних проведеного клінічного дослідження пацієнтів із легким пербігом COVID-19 і наявністю супутніх захворювань. Багатовимірне моделювання клінічної ефективності застосування АКК, нірматрелвіру/ритонавіру чи тільки симптоматичного лікування показало раціональність застосування АКК порівняно з іншими методами лікування. Моделювання з урахуванням якості життя надало системне розуміння взаємозв’язку між сукупністю клінічних симптомів і загальним станом пацієнта, сприяючи раціональному підходу до лікування та догляду.Документ Відкритий доступ Сучасні методи отримання імунних дендритних клітин із протипухлинним потенціалом(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2024) Гольцев, А. М.; Бондарович, М. О.; Гаєвська, Ю. О.; Дубрава, Т. Г.; Бабенко, Н. М.; Останков, М. В.Дендритні клітини (ДК) ініціюють і формують як вроджені, так і адаптивні імунні відповіді. Вони спеціалізуються на представленні антигена наївним Т-клітинам, тим самим керують імунними відповідями Т-клітин і відіграють важливу роль у підтримці протипухлинного імунітету. В організмі людини і тварин ці клітини містяться в невеликій кількості, з чим пов’язані деякі труднощі при їх отриманні. Саме тому актуальним є питання отримання ДК із протипухлинними властивостями в умовах in vitro з клітин-попередників для подальшого використання в клінічній практиці або експерименті. Робота присвячена узагальненню досліджень щодо отримання імунних ДК із клітинпопередників для застосування в протипухлинній терапії. Аналіз літературних джерел показав, що як клітини-попередники імунних ДК можуть виступати моноцити периферичної крові, мононуклеари кісткового мозку, кордової крові. Протоколи, які використовуються для отримання незрілих ДК із клітин-попередників, передбачають додавання в культуру різних комбінацій цитокінів, включаючи гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулювальний фактор, інтерлейкін-4 тощо. Широке розмаїття цитокінів і умов, здатних впливати на диференціацію та функціональну активність ДК, обумовлює надзвичайну їх гетерогенність за фенотиповими і функціональними характеристиками. Як джерела пухлинного антигена для виробництва вакцини на основі ДК використовують пухлинні лізати, окремі пухлинні білки, пептиди, пухлинні клітини в стані імуногенного апоптозу. В статті розглянуті як окремі етапи отримання імунних ДК, індукція формування з клітин-попредників незрілих ДК, подальше їх дозрівання, кріоконсервування цих клітин. Глибоке розуміння параметрів отримання імунних ДК має вирішальне значення для створення вакцин на основі ДК із максимальним проявом ними протипухлинних властивостей.