Some mounted ill. / Bibliography: leaves 147-194 / 194 leaves : / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (M.D.)--University of Adelaide, Dept. of Surgery, 1984

Η βαριά μυασθένεια είναι μία αυτοάνοση νόσος που οφείλεται στη μείωση του αριθμού των διαθέσιμων λειτουργικών υποδοχέων της ακετυλοχολίνης (AChRs) στις νευρομυϊκές συνάψεις. Η μείωση των διαθέσιμων AChRs διαμεσολαβείται από αυτοαντισώματα έναντι του AChR που ανιχνεύονται σε ποσοστό περίπου 85% των ασθενών. Ο υποδοχέας της ακετυλοχολίνης είναι το ιοντικό κανάλι που εδράζει στη νευρομυϊκή σύναψη και συμμετέχει στη μεταγωγή της νευρικής ώσης από το νευρικό στο μυϊκό κύτταρο. H μυασθένεια χαρακτηρίζεται από αδυναμία και εύκολη κόπωση των σκελετικών μυών και από ανάκτηση της μυϊκής δύναμης με την ανάπαυση. Συχνότερη και σαν πρώτη εκδήλωση και σαν σύμπτωμα, είναι η συμμετρική ή μη προσβολή των οφθαλμικών μυών, που οδηγεί σε πτώση των βλεφάρων και παροδική διπλωπία. Πειραματικά μοντέλα μυασθένειας έχουν επαχθεί σε διάφορους οργανισμούς και κυρίως σε τρωκτικά. Η επαγωγή της ασθένειας σε πειραματόζωα επιτυγχάνεται είτε μέσω ενεργητικής ανοσοποίησης πειραματοζώων με ολόκληρο, ανέπαφο AChR ή τμημάτων του, είτε μέσω παθητικής μεταφοράς ορών μυασθενικών ή αντισωμάτων έναντι του AChR. Στην παρούσα εργασία: 1ον) προσπαθήσαμε να διερευνήσουμε την ύπαρξη και τη σημασία ενός μηχανισμού αντιγόνο-ειδικής παρεμπόδισης της ενεργοποίησης των Β-λεμφοκυττάρων κατά του AChR στην πειραματική βαριά μυασθένεια. Η κατιούσα ρύθμιση των Β- λεμφοκυττάρων μπορεί να διαμεσολαβείται από τον υποδοχέα FcγRIIΒ των Β- κυττάρων. Όταν ο κύριος υποδοχέας των Β κυττάρων (BCR) προσδέσει αντιγόνο το οποίο φέρει προσδεμένο επάνω του ένα άλλο αντίσωμα, ο υποδοχέας FcγRIIB προσδένει το Fc τμήμα αυτού του αντισώματος και μεταδίδει κατασταλτικό σήμα στο εσωτερικό του κυττάρου. Η ανίχνευση και μελέτη αυτού του μηχανισμού στη μυασθένεια, θα μπορούσε μελλοντικά να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας ειδικής θεραπείας για την ασθένεια. Για την μελέτη του παραπάνω μηχανισμού επάχθηκε πειραματική μυασθένεια με ενεργητική ανοσοποίηση AChR από το ηλεκτρικό όργανο του χονδριχθύος Torpedo σε αρουραίους και χορηγήθηκε κατόπιν στα πειραματόζωα σύμπλοκο που αποτελούνταν από Torpedo υποδοχέα και διάφορα μονοκλωνικά αντισώματα έναντι του υποδοχέα Torpedo. Η χορήγηση όμως των συμπλόκων στις συνθήκες του πειράματος δεν φαίνεται να έχει επίδραση στον τίτλο των αντισωμάτων. Περαιτέρω διερεύνηση αυτού του μηχανισμού θα συνέβαλλε στην κατανόηση της δράσης ή όχι του κατασταλτικού υποδοχέα FcγRIIΒ των Β-λεμφοκυττάρων στην πειραματική βαριά μυασθένεια και της πιθανή συμβολή του στην καταστολή της νόσου. 2ον) διερευνήσαμε την παθογένεια των αντισωμάτων έναντι των α- και β- υπομονάδων του AChR από ορούς μυασθενικών μέσω της ικανότητάς τους να προκαλούν πειραματική μυασθένεια όταν χορηγούνται σε πειραματόζωα (αρουραίοι), καθώς επίσης και των ορών, όταν αφαιρούνται τα ειδικά έναντι των α- και β- υπομονάδων αυτοαντισώματα. Σημαντικός παράγοντας για την επίτευξή του στόχου μας είναι η απομόνωση των αυτοαντισωμάτων που επιτεύχθηκε με τη χρήση ανασυνδυασμένων εξωκυτταρικών τμημάτων των α-και β-υπομονάδων του υποδοχέα εκφρασμένα σε βακτηριακές καλλιέργειες E. coli. Τα πειράματα παθητικής μεταφοράς μυασθένειας σε πειραματόζωα μέσω καθαρών-απομονωμένων αντισωμάτων και ορών απαλλαγμένων από τα αντισώματα έναντι της α- και β-υπομονάδας του υποδοχέα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι τα αντί-α αντισώματα είναι πιο δραστικά στην πρόκληση της νόσου στα πειραματόζωα, σε σχέση με τα αντί-β αντισώματα. Χαρακτηριστικό των πειραμάτων αυτών είναι το γεγονός πως, όταν από τον ορό των μυασθενικών αφαιρούνται όλα τα αντισώματα που κατευθύνονται κατά του υποδοχέα, ο ορός αυτός δεν προκαλεί συμπτώματα της νόσου στα ζώα, ενισχύοντας την άποψη πως ο μοναδικός παθογόνος παράγοντας του νοσήματος είναι τα αυτοαντισώματα, που κατευθύνονται-στοχεύουν σε επιτόπους του υποδοχέα της ακετυλοχολίνης στη νευρομυϊκή σύναψη. / -

No description available.

Οι όγκοι εγκεφάλου αποτελούν μια ομάδα όγκων με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Η ογκογένεση έχει συσχετισθεί σε αρκετούς όγκους, ανάμεσά τους και ορισμένοι όγκοι εγκεφάλου, με την πρωτείνη θερμικού σοκ 90 (Hsp90). Σε πρόσφατες μελέτες, έχει αποδειχθεί η η συμμετοχή της Hsp90 στην αποδόμηση της ογκοκατασταλτικής πρωτείνης pVHL, η οποία είναι απαραίτητητη για την αποδόμηση του μεταγραφικού παράγοντα που ενεργοποιείται στην υποξία (HIF-1α). Επιπλέον, έχει βρεθεί πως οι ανταγωνιστές της Hsp90 μειώνουν τα επίπεδα έκφρασης του VEGFR-3. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η εκτίμηση των επιπέδων έκφρασης των μορίων Hsp90, pVHL, HIF-1α και VEGFR-3 στους όγκους εγκεφάλου και οι πιθανές συσχετίσεις μεταξύ τους. Εξετάσθηκαν συνολικά 89 óγκοι εγκεφάλου με την ανοσοϊστοχημική μέθοδο. Στους αστροκυτταρικούς όγκους, η Ηsp90 φαίνεται πως οδηγεί στη σταθεροποίηση του HIF-1α μέσω της σύνδεσής της με τη pVHL. Στα μυελοβλαστώματα από την άλλη, ο HIF-1α ρυθμίζεται από τη Hsp90 με τρόπο ανεξάρτητο από τη pVHL. Βρέθηκε συσχέτιση της έκφρασης του VEGFR-3 με τη Hsp90 αλλά και τον HIF-1α σε ομάδα όγκων του εγκεφάλου, η βιολογική συμπεριφορά των οποίων θα πρέπει να διερευνηθεί. / Brain tumors constitute a special group of tumors. In many tumors, including brain tumors, tumorigenesis has been associated with heat shock protein 90 (Hsp90). ). Recent studies have demonstrated that Hsp90 is essential for the degradation of tumor suppressor protein, pVHL, which is essential for the degradation of Hypoxia Induced Factor 1α (HIF-1α). In addition,it has been proved that Hsp90 antagonists, reduce the expression VEGFR-3. the aim of the current study was to estimate the levels of expression of Hsp90, pVHL, HIF-1α and VEGFR-3 in brain tumors and the possible correlations among them.89 human brain tumors were studied immunohistochemically. In astrocytic tumors, Hsp90 seems to stabilize HIF-1α, through binding to pVHL. On the other hand, in medulloblastomas, HIF-1α seems to be regulated by Hsp90, in a way that seems to be independent from pVHL. We found a correlation between the expression of VEGFR-3 and Hsp90 and HIF-1α in a group of brain tumors, the biological behavior of which must be studied.

Originally this research was to investigate the use of hydrostatic bearings in large linear machines, such as linear generators, and determine their viability in a power generation context. It quickly became clear that it was possible to make hydro-static bearings viable, however the methods employed to do so gave rise to new possibilities which altered the scope of the research. The overall aim of the research has become to look at flexible construction, using modular generation units, as a means of creating more reliable and cost effective generators. The methods employed to do this involved modularising the generator's structure. Each module then acts as a generator in its own right transferring its power to the parent machine. The potential for each module design was assessed based on its losses, due to the bearings, and its economic potential, such as how it impacted the operation and maintenance costs or transport costs and consideration of how each design affected the power density of the parent machine. The basic structural analysis showed that, of the arrangements tried, there was a distinct advantage to restricting the number of bearings because it reduces energy losses. This is particularly true of designs that take advantage of the MMA concepts. The magnitude of the forces within the generators, during operation, lead to the creation 2-stage bearing and MMA concepts. The key reasons for them being to reducing dynamic forces within the generator and increase tolerance to design flaws and damage. Reducing the dynamic forces reduces losses in all types of bearings improving overall efficiency. Not all the concepts present in this document show commercial promise, however from the basic principles used to understand their working, there are some whose potential is clear. In general the modules have reduced the weight necessary to operate a successful generator and reduced the bearing losses no matter the type of bearing being used. Predicted force reductions mean that less strength critical and more cost effective materials can be used in the machines construction. Given that the original scope of the research was to assess a single type of bearing it has come a long way to incorporate construction methods that will reduce operation and transport costs, as well as being more efficient on some of the construction materials. The final module designs show great promise to increase the power density of generators whilst making them easy to maintain. Although hydrostatic bearings provide excellent lubrication the basic analysis performed herein shows that their energy consumption exceeds the energy loss of normal roller bearings reducing overall generator efficiency. The modular constructions presented may not provide a great jump in efficiency over previous designs however they do show a way to simplify operation and maintenance costs improving overall commercial viability. All 3D/CAD models contained herein were created by the author for this work unless otherwise stated/referenced.

Καθώς η εξέλιξη της βιοϊατρικής επιστήμης και τεχνολογίας είναι συνεχής και ραγδαία, η έρευνα επικεντρώνεται τόσο στη βελτίωση των κλινικών τεχνικών όσο και στην ανάπτυξη νέων με κυριότερο σκοπό την ακριβέστερη και ασφαλέστερη διάγνωση και θεραπεία. Στην παρούσα διατριβή, μελετάται η χρήση δύο περιοχών του φάσματος, που ανήκουν στο πεδίο των μη ιοντιζουσών ακτινοβολιών, των μικροκυματικών και των ακουστικών συχνοτήτων, για διαγνωστικές λειτουργικές εφαρμογές εγκεφάλου. Παρόλο που η χρήση των υπερήχων έχει αξιοποιηθεί στην κλινική εφαρμογή, οι αναφορές για τη χρήση των ακουστικών κυμάτων στις βιοϊατρικές εφαρμογές είναι περιορισμένες στη διεθνή βιβλιογραφία. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάται η ανάπτυξη ενός συστήματος για διαγνωστικές εφαρμογές εγκεφάλου στις ακουστικές συχνότητες. Στα δύο πρώτα κεφάλαια περιγράφονται οι βασικές αρχές που διέπουν την επιστήμη του ήχου (ακουστική) αλλά και οι φυσικές αρχές αλληλεπίδρασης των ακουστικών κυμάτων με τους βιολογικούς ιστούς (δημιουργία και εξέλιξη των φυσικών φαινομένων ανάκλασης, διάθλασης, μετάδοσης και απορρόφησης της ηχητικής δέσμης). Πιο συγκεκριμένα, μοντελοποιείται και μελετάται θεωρητικά το πρόβλημα της αλληλεπίδρασης των ακουστικών κυμάτων με τον ανθρώπινο εγκέφαλο ενώ τέλος παρουσιάζονται βασικές και σύγχρονες εφαρμογές ακουστικής στην ιατρική. Στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθεται η θεωρητική ανάλυση και οι βασικές αρχές της προτεινόμενης μεθόδου για μέτρηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας στις ακουστικές συχνότητες και πραγματοποιούνται προσομοιώσεις, με τη βοήθεια του λογισμικού MATLAB, παραθέτοντας τα αντίστοιχα αριθμητικά αποτελέσματα. Ολοκληρώνοντας το πρώτο μέρος της διατριβής, στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η πρακτική υλοποίηση του προτεινόμενου συστήματος, περιλαμβάνοντας ανάλυση του πιεζοηλεκτρικού φαινομένου και των αντίστοιχων αισθητήρων, εκτενής μελέτη του κάθε τμήματός του καθώς και πειραματικές μετρήσεις με ομοιώματα. Τα μικροκύματα έχουν χρησιμοποιηθεί σε πλήθος διαγνωστικών και θεραπευτικών τεχνικών τόσο σε επίπεδο έρευνας όσο και στην κλινική πράξη. Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιείται θεωρητική μελέτη και υλοποίηση πολυσυχνοτικών κυρτών προσαρμόσιμων μικροταινιακών τυπωμένων κεραιών και χρήση τους με σύστημα ευαίσθητου δέκτη μικροκυματικής ραδιομετρίας. Στο κεφάλαιο 5 περιγράφονται η βασική τεχνολογία και οι βασικές αρχές λειτουργίας της παθητικής μεθόδου διάγνωσης με μικροκύματα, της μικροκυματικής ραδιομετρίας ενώ στο κεφάλαιο 6 μοντελοποιούνται οι προτεινόμενες κυρτές κεραίες και μελετούνται με τη βοήθεια του ηλεκτρομαγνητικού προσομοιωτικού λογισμικού πακέτου HFSS που χρησιμοποιεί τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Επίσης, παρουσιάζονται αναλυτικά οι ιδιότητες εστίασης των κεραιών αυτών σε δύο διαφορετικά μοντέλα κεφαλιού στο εύρος συχνοτήτων 2 – 3.3 GHz. Τέλος, οι κεραίες που μελετήθηκαν θεωρητικά, κατασκευάζονται και χρησιμοποιούνται ως κεραίες λήψης ραδιομέτρου τύπου διακόπτη Dicke (Dicke switch) για πειραματικές μετρήσεις σε ομοιώματα (κεφάλαιο 7). Ο συνδυασμός των δύο συστημάτων σε μια κοινή υλοποίηση και η πραγματοποίηση κοινών πειραματικών μετρήσεων και στις δύο περιοχές συχνοτήτων είναι μια πολύ σημαντική προοπτική που μπορεί να βελτιώσει τα πιθανά μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου αλλά και να τις επαληθεύσει, με την παροχή και το συνδυασμό διαφορετικού είδους πληροφορίας για το ίδιο αίτιο. / As progress in the field of biomedical science and technology is continuous, the research focuses mainly on the improvement of existing clinical techniques and the development of new ones, aiming at the most accurate and safe diagnosis and treatment. In the present thesis, passive diagnosis in the non ionizing radiation regime and especially two frequency bands, microwave and acoustic frequencies, are used for diagnostic functional brain applications. Despite the fact that ultrasounds have been utilized in clinical practice, the references regarding the application of acoustic waves in medical diagnosis are restrained in international literature. In the present thesis the development of a system for diagnostic brain applications operating at acoustic frequencies is studied. In the first two chapters the basic principles of acoustics and the physical principles of the interaction of acoustic waves with biological tissue (including physical phenomena of reflection, diffraction, transmission and absorption of sound) are described. More specifically, the problem of the interaction of acoustic waves with the human brain tissues is theoretically modeled and studied. In the third chapter theoretical analysis is carried out and the basic operation principles of the suggested method for monitoring brain activity in acoustic frequencies are described. Simulations are performed using the MATLAB software and the respective numerical results are presented. Completing the first part of the thesis, the fundamentals of the system’s practical implementation are introduced in the fourth chapter. All system modules are described and the results of the implementation study through experiments using phantoms are presented. Microwaves have been used in many diagnostic and therapeutic techniques both at research level and in clinical practice. Herein, a theoretical study and implementation of various multi-frequency conformal microstrip patch antennas are performed, and finally they are used in conjunction with a sensitive microwave radiometry receiver. In chapter 5 the basic technology and the basic operation principles of the passive diagnostic method with microwaves (microwave radiometry) are described, while in chapter 6 the suggested conformal antennas are modeled and studied using the electromagnetic simulation tool HFSS that implements the finite element method (FEM). Moreover, the properties of these antennas and their focusing ability on specific brain areas are presented at 2 – 3.3 GHz in two different head models. Finally, a few are materialized in Rogers 4350B dielectric substrate and two of them are used together with a Dicke switch type radiometer for experimental measurements with phantoms (chapter 7). The combination of the aforementioned systems in a common implementation and the realization of common experimental measurements in both frequency bands is a very significant prospective which can optimize the performance of each methodology, by collecting and combining different types of information originating from the same event.