The existence of hydrodynamically developed, laminar Viscoelastic Secondary Flows (VSFs) of non-Newtonian fluids in straight ducts of non-circular cross-section was proposed in the 1950's. VSFs have since been observed sporadically, and only once with a velocimetric technique. Using axial and transverse full flow-field velocity-position raster maps made with Rheological Nuclear Magnetic Resonance (Rheo-NMR), Newtonian and non-Newtonian fluid flows were quantified in Hagen-Poiseuille and Power Law contexts, over more than two orders of magnitude of flow rate, in ducts of circle, square, triangle, and pentagon cross-section. VSF was reliably and repeatedly observed to occur at between one part in 130 and one part in 600 of the primary axial flow velocity. Velocity measurements ranged from <10 µm/s to approximately 30 cm/s, suggesting a velocity dynamic range >3E4 without optimization. To obtain VSF flow direction information, a novel flow directional phantom was developed and characterized. Aqueous solutions of Polyethylene Oxide (PEO), Viscarin GP-109NF, Viscarin GP-209NF (V209), Hyaluronan (HA) in a Phosphate-Buffered Saline-like solvent, and an aqueous Polyethylene Glycol/PEO-based Boger fluid were investigated. Axial data was corroborated with related data gathered by an independent method. Basic simulations corroborated the VSF observations. Duct hydraulic diameters (>= 1.6 mm) approached the micro-channel regime. VSF detections in HA --- synovial fluid's principal component --- and V209 were novel, as were observations of some artifacts which were subsequently characterized and corrected. The detection of VSF in HA represents the first experimental evidence suggesting that its second normal stress (N_2) is comparable to that of better-characterized fluids. In the first application of a new VSF-based method, a particular Boger fluid's constant viscosity and, in the square duct, its lack of VSF were used with established criteria to suggest that the fluid's N_2 approached zero. The development of a rudimentary, but versatile and inexpensive home-built velocimetric spectrometer is detailed, as are several new components. An exhaustive VSF literature review is included. The remarkable transverse velocimetric ability of Rheo-NMR in both optically opaque and transparent system is highlighted, suggesting that perhaps the technique might represent, in both micro-channels and conventional ducts, the gold-standard in flow velocimetry.

<p>Karcinom debelog creva predstavlja treći uzrok smrnosti od maligniteta kod mu&scaron;karaca i drugi kod žena. Postoji osnovana sumnja da kancerske matične ćelije (KMĆ) imaju veliki značaj u karcinogenezi, invazivnosti, &scaron;irenju i rezistenciji na hemioterapiju primarnog tumora. Njihova identifikacija u primatnom kolorektalnom karcinomu (KRK) putem markera kancerskih matičnih ćelija bi selektovala visokorizičnu grupu bolesnika, omogućila ciljano delovanje na ove ćelije i veću &scaron;ansu za izlečenje. Cilj ovog istraživanja je bio utvrđivanje uticaja prisustva kancerskih matičnih ćelija u primarnom tumoru obolelih od karcinoma kolona na pojavu relapsa bolesti, dužino preživljavanja bez bolesti i sveukupno preživljavanje.&nbsp; Istraživanje je sprovedeno kao prospektivno&minus;retrospektivna randomizovana analitička studija na Klinici za operativnu onkologiju i Službi za patolo&scaron;ko &ndash; anatomsku i laboratorijsku dijagnostiku Instituta za onkologiju Vojvodine u Sremskoj Kamenici u periodu od 2016-2019. godine. U studiju su uključeno 112 bolesnica operisanih na Institutu za onkologiju Vojvodine u periodu od 2007-2012. godine sa patohistolo&scaron;ki potvrđenom dijagnozom primarnog, nemetastatskog (stadijumi I, II i III) KRK. Bolesnici su randomizovani u odnosu na pojavu recidiva bolesti i prisustvo metastaza u regionalnim limfnim čvorovima u odnosu 1:1. Uzorci tumorskog tkiva dobijeni hirur&scaron;kom resekcijom su nakon standardne patohistolo&scaron;ke obrade tretirani primenom monoklonskih antitela na CD44, CD166 i &alpha;-Lgr5. Određivani su prisustvo, intezitet i lokalizacija kancerskih matičnih ćelija (KMĆ) u primarnom tumoru i njihov uticaj na pojavu relapsa bolesti, dužinu preživljavanja bez bolesti i sveukupno preživljavanje u grupi svih bolesnika a potom bolesnika podeljenih prema stadijumu bolesti. Bolesnici u prvom i drugom stadijumu bolesti koji su imali relaps su imali statistički značajno veće prisustvo CD44+ KMĆ u primarnom tumoru. Kod ovih bolesnika je prisutan kraći period preživljavanja bez bolesti kao i kraće sveukupno preživljavanje. Takođe, uočen je statistički značajan uticaj koekspresije CD44/CD166 u KMĆ na pojavu relapsa bolesti, dužinu preživljavanja bez bolesti i sveukupno preživljavanje kod bolesnika u prvom i drugom stadijumu bolesti. Nije uočena statistička značajnost prisustva KMĆ u primarnom tumoru na pojavu relapsa bolesti, dužinu preživljavanja bez bolesti i sveukupno preživljavanje kod bolesnika u trećem stadijumu bolesti. Prisustvo CD166 i &alpha;-Lgr5 obojenih KMĆ nije pokazalo statističku značajnost u pogledu pojave relapsa bolesti, dužine preživljavanja bez bolesti i sveukupnog preživljavanja, kako u grupi svih bolesnika tako i prilikom podele bolesnika na stadijume bolesti.</p> / <p>Colon cancer is the third most common case of death of malignancy in the world. There is justified theory that cancer stemm cells have significant impact on colon cancer tumorogenesis, invasiviness, spread and resistancy on chemotherapy. Identification of colon cancer stem cells in primary tumor by various biological markers would lead to identification of high risk group of patients, target therapy of colon cancer an higher chance to cure. Aim of this study was to determine wether presence of colon cancer stem cells in primary tumour have impact on recurrence, disease free survival (DFS) and overall survival (OS) in patients with colorectal cancer. An randomized, analytical prospective-retrospective study was performed on Clinic for Operative Oncology and Department for Anatomical Pathology of Oncology Institute of Vojvodina in Sremska Kamenica in period of 2016&minus;2019. Study included 112 patient with patohistological proven, non metastatic colon adenocarcinoma who were operated on Oncology Institute of Vojvodina in period of 2007-2012. Patients were randomized by recurrence and presence of metastatic lymph nodes by 1:1 ratio. After standard patohistological preparation, tumour specimens were stained for monoclonal CD44, CD166 and &alpha;-Lgr5 antibody. Presence, intensity of expression and localization of colon cancer stem cells were observed and their impact on relapse, disease free survival and overall survival in group of all patients as well as in groups divided by stages of the disease. We demonstrate that patients in Stage I and II of the disease who experience disease recurrence have statistically significant higher expression of CD44+ in primary tumor specimen. They also have shorter DFS and OS. Coexpression of CD44/CD166 antibody also have strong negative impact on recurrence, disease free survival and overall survival in Stage I and II patients. There is no correlation between presence of colon cancer stem cells and recurrence nor presence of colon cancer stem cells had impact on disease free survival and overall survival. Presence of CD166 and &alpha;-Lgr5 expression did not show significant impact on recurrence nor disease free survival and overall survival as in group of all patients as well in group of patients divided by stages of the disease. High expression of CD44+ and coexpression of CD44/CD166+ colon cancer stem cell markers in primary tumor specimen correlates with higher chance for disease recurrence and also leads to shorter DFS and OS.</p>

Eine bevorzugte Zellquelle für den Einsatz im Tissue Engineering sind mesenchymale Stammzellen (MSZ). Diese besitzen, neben einer hohen Proliferationsrate, die Fähigkeit, sich in verschiedene Zellen des mesodermen Ursprungs und in die entsprechenden Gewebetypen zu entwickeln. Um ein funktionales Gewebe zu erhalten ist es Ziel, sich bereits in vitro den in vivo Bedingungen anzunähern. Hierbei spielen neben der dreidimensionalen Struktur der Scaffolds auch die biochemische Mikroumgebung der Zellen in Form der unlöslichen extrazellulären Matrix (EZM) und den löslichen Mediatorproteinen wie Wachstums- und Differenzierungsfaktoren, sowie die physikalische Stimulation der Zellen eine wichtige Rolle. Während sich gegenwärtige Untersuchungen im TE vorwiegend mit den alleinigen Einflussfaktoren beschäftigen, verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, die Auswirkungen kombinierter Stimuli durch Verwendung einer artifiziellen EZM, bestehend aus definierten Komponenten der nativen EZM, und physikalischer Stimuli durch elektrische Felder zu untersuchen. Letzteres erfolgte mit einem innerhalb der Arbeitsgruppe neu entwickelten System, dass die Stimulation von Zellen mit ausschließlich elektrischen Feldern, ohne störende Nebeneinflüsse, erlaubt.:1 Einleitung und Zielstellung 2 Theoretische Grundlagen 2.1 Der Knochen 2.1.1 Allgemeine Biologie und Physiologie des Knochengewebes 2.1.2 Knochenersatzmaterialien 2.2 Tissue Engineering von Knochengewebe 2.2.1 Trägermaterialien für das TE von Knochen 2.2.2 Zellen für das TE von Knochen 2.2.3 Artifizielle extrazelluläre Matrizes für das TE von Knochen 2.3 Einfluss elektrischer Felder auf Knochenumbauprozesse 2.3.1 Methoden zur Applikation von elektrischen Feldern 2.3.2 In vitro Untersuchungen zum Einfluss elektrischer Felder 2.3.3 Methode der Transformator-ähnlichen Einkopplung (TC) 3 Materialien 3.1 Technische Hilfsmittel und Geräte 3.2 Verbrauchsmaterialien 3.3 Chemikalien, Reagenzien und Kits 3.4 Antikörper 3.5 Oligonukleotide 3.6 Puffer-, Medien- und Lösungszusammensetzungen 3.7 Zellen 4 Methoden 4.1 Polycaprolacton-Co-Lactid (PCL)-Scaffolds 4.1.1 Präparation und Hydrophilisierung der PCL-Scaffolds 4.1.2 Beschichtung der PCL-Scaffolds 4.1.3 Charakterisierung der Beschichtung auf den PCL-Scaffolds 4.2 Zellkulturtechniken 4.2.1 Auftauen und Subkultivierung 4.2.2 Einfrieren 4.2.3 Induktion der osteogenen Differenzierung 4.2.4 Induktion der adipogenen Differenzierung 4.2.5 Induktion der chondrogenen Differenzierung 4.2.6 Besiedlung und Kultivierung der Zell-Matrix-Konstrukte 4.2.7 Elektrische Stimulation der Zell-Matrix-Konstrukte 4.2.8 Blockierung definierter Signaltransduktionswege 4.3 Mikroskopische Analytik der Zellen 4.3.1 Darstellung der Zellverteilung mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) 4.3.2 Qualitative Bestimmung von Fetttröpfchen mittels Oil-Red-O Färbung 4.3.3 Qualitative Bestimmung der Mineralisierung mittels vonKossa- Färbung 4.4 Durchflusszytometrie 4.5 Biochemische Analytik der Zellen 4.5.1 Bestimmung der Zellzahl mittels Lactatdehydrogenase (LDH)- Aktivität 4.5.2 Bestimmung der alkalische Phosphatase (ALP)-Aktivität 4.5.3 Quantitative Bestimmung des Kalziumgehaltes 4.6 Molekularbiologische Analytik / Genexpressionsanalyse 4.6.1 RNA Extraktion 4.6.2 cDNA-Synthese / Reverse Transkriptase PCR (RT-PCR) 4.6.3 Amplifikation von cDNA mittels quantitativer Real-Time PCR (qPCR) 4.7 Statistische Auswertung 5 Weiterentwicklung der Kammer zur TC-Einkopplung 5.1 Grundlegende theoretische Betrachtungen zur TC-Einkopplung 5.1.1 Ersatzschaltbild der TC-Einkopplung 5.1.2 Abschätzung des Eisenkernquerschnitts 5.1.3 Einfluss der Primärwindungszahl 5.2 Neudimensionierung und Aufbau der Stimulationseinrichtung 5.3 Verlauf der elektrischen Größen 5.3.1 Simulation 5.3.2 Messung 5.3.3 Abschätzung des magnetischen Feldes in der Kammer 5.4 Zusammenfassung 6 Zellexperimentelle Ergebnisse 6.1 Charakterisierung der humanen MSZ nach in vitro Kultivierung 6.1.1 Morphologie 6.1.2 Phänotypische Charakterisierung mittels Durchflusszytometrie 6.1.3 Multipotentes Differenzierungspotential 6.2 Zellverhalten auf den unbeschichteten PCL-Scaffolds 6.2.1 Ermittlung eines geeigneten Besiedlungsregimes 6.2.2 Zellverteilung und Proliferation der MSZ 6.2.3 Osteogene Differenzierung der MSZ 6.3 Einfluss der aEZM auf das Zellverhalten von MSZ 6.3.1 Quantitative Bestimmung der aEZM-Komponenten 6.3.2 Einfluss der aEZM auf die Adhärenz und Proliferation von MSZ 6.3.3 Einfluss der aEZM auf die osteogene Differenzierung von MSZ 6.4 Einfluss elektrischer Felder auf das Zellverhalten von MSZ 6.4.1 Einfluss der elektrischen Felder auf die Proliferation und osteogene Differenzierung von MSZ 6.4.2 Einfluss elektrischer Felder in Kombination mit Koll/sHya enthaltenden aEZM auf die Proliferation und osteogene Differenzierung von MSZ 6.4.3 Untersuchungen zu möglichen Signaltransduktionswegen 7 Diskussion der Ergebnisse 7.1 Charakterisierung der humanen MSZ nach in vitro Kultivierung 7.2 Zellverhalten auf den unbeschichteten PCL-Scaffolds 7.3 Einfluss der aEZM auf das Zellverhalten von MSZ 7.4 Einfluss elektrischer Felder auf das Zellverhalten von MSZ 8 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis Danksagung Eigene Publikationen und Mitautorschaften A Zusatzinformationen für die quantitative RT-PCR A.1 Versuchsdesign der Genexpressionsanalysen A.2 Qualitätskontrolle der isolierten RNA