bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Ανάπτυξη καινοτόμων τεχνικών για την προεπεξεργασία κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων βάμβακος με ένζυμα
Authors: Καλαντζή Στυλιανή
Published: January 2014

Η βιομηχανία της κλωστοϋφαντουργίας προκαλεί σημαντική ρύπανση των υδάτων, φθορές στον εξοπλισμό και στην ποιότητα του υφάσματος, λόγω των πολλών χημικών που χρησιμοποιούνται και των έντονων συνθηκών που επικρατούν. Προκειμένου να αντιμετωπιστεί η επιβάρυνση που προκαλούν οι χημικές μέθοδοι στο περιβάλλον αλλά και στην ποιότητα των υφασμάτων, οι έρευνες στράφηκαν στην αναζήτηση καινούριων τεχνικών όπως είναι οι ενζυμικές. Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί ο σχεδιασμός διεργασίας απολίπανσης του βαμβακερού υφάσματος με χρήση κατάλληλων ενζυμικών συστημάτων και δυνατότητα βιομηχανικής εφαρμογής. Η αποτελεσματικότητα της ενζυμικής απολίπανσης αξιολογήθηκε με μελέτη των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών του βαμβακερού υφάσματος στις οποίες περιλαμβάνονται η απομάκρυνση των μη κυτταρινούχων συστατικών, η απορροφητική και βαφική ικανότητα, η λευκότητα ο βαθμός πολυμερισμού, ο δείκτης κρυσταλλικότητας και οι μικρομηχανικές ιδιότητες (αντίσταση στην κάμψη, διάτμηση, εφελκυσμός και συμπιεστότητα). Τα εμπορικά σκευάσματα που χρησιμοποιήθηκαν είχαν πηκτινολυτική, λιπολυτική, πρωτεολυτική και ημικυτταρινολυτική δράση και εφαρμόστηκαν σε βαμβακερό ύφασμα σε ένα ευρύ φάσμα ενεργοτήτων και χρόνων επεξεργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κάθε ενζυμικό σύστημα μεταβάλλει διαφορετικά τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του υφάσματος και η αποτελεσματικότητά τους εξαρτάται από την ενεργότητα και από το χρόνο επεξεργασίας. Μελετήθηκε η απολίπανση με χρήση συνδυασμών των ενζυμικών συστημάτων ανά δύο, τρία και τα τέσσερα σε ένα βήμα. Η συνδυασμένη δράση των ενζύμων σε ένα βήμα οδήγησε σε βελτίωση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του υφάσματος με ταυτόχρονη μείωση του χρόνου επεξεργασίας (2h) και της ποσότητας των ενζύμων 6-20 φορές. Στην προσπάθεια ανάπτυξης μιας ανταγωνιστικής ενζυμικής διεργασίας μελετήθηκε η ταυτόχρονη δράση των τεσσάρων ενζυμικών συστημάτων σε διάφορα επίπεδα ενεργότητας και σταθερό χρόνο επεξεργασίας (60 min), μέσω πειραματικού σχεδιασμού τύπου Box-Behnken τεσσάρων ανεξάρτητων μεταβλητών, τριών επιπέδων. Προέκυψε ένα σύνολο εξισώσεων που περιγράφουν την επίδραση των ενζυμικών συστημάτων στις φυσικοχημικές και μικρομηχανικές ιδιότητες του επεξεργασμένου υφάσματος. Ενοποιήθηκε το στάδιο της απολίπανσης και του φινιρίσματος χρησιμοποιώντας ακόμα κυτταρινάση. Η ενοποίηση ήταν αποτελεσματική, και οδηγεί σε περαιτέρω μείωση του κόστους παραγωγής των υφασμάτων, επιτάχυνση του συνολικού χρόνου επεξεργασίας και σημαντική μείωση του όγκου των υγρών αποβλήτων.
Μαθηματική μοντελοποίηση της θερμικής άνεσης και της ποιότητας εσωτερικού αέρα και προχωρημένες τεχνικές βελτιστοποίησης του κτιριακού σχεδιασμού
Authors: Σταυρακάκης Γεώργιος
Published: January 2014

Στην παρούσα διατριβή γίνεται διερεύνηση του πεδίου ροής σε φυσικά αεριζόμενα κτίρια με εξελιγμένες υπολογιστικές μεθόδους προσομοίωσης, όπως είναι τα μοντέλα πεδίου ή μοντέλα υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (Computational Fluid Dynamics, CFD). Συγκεκριμένα, εφαρμόζονται μοντέλα τύρβης δύο εξισώσεων, όπως είναι το συμβατικό (Standard) k-ε, το επανακανονικοποιημένο (RNG) k-ε, το μοντέλο εφικτών λύσεων (Realizable) k-ε καθώς και το μοντέλο εξισώσεων τάσεων Reynolds (RSM). Στην περίπτωση του συμβατικού k-ε διερευνάται η δυνατότητα βελτίωσης της πρόβλεψης με δύο τρόπους: (α) Εφαρμογή ενός μοντέλου δύο στρωμάτων, και (β) Τροποποίηση με βάση τις κατανομές των μεταβλητών εισόδου (Μοντέλο k-ε βασισμένο στο Ατμοσφαιρικό Οριακό Στρώμα, ABL-based Standard k-ε model). Τα παραπάνω μοντέλα και οι προτεινόμενες τροποποιήσεις εφαρμόζονται σε πιλοτικό κτίριο (πείραμα αεροσήραγγας που βρίσκεται στη βιβλιογραφία) και σε κτίριο πραγματικής κλίμακας (Διεξαγωγή πειραματικής διαδικασίας). Επιχειρείται η σύζευξη του CFD μοντέλου με αντιπροσωπευτικά μοντέλα υπολογισμού δεικτών θερμικής άνεσης, όπως είναι ο μέσος αναμενόμενος θερμικός δείκτης (Predicted Mean Vote, PMV), ο οποίος τροποποιείται κατάλληλα για αμιγώς φυσικά αεριζόμενους χώρους με δύο τρόπους: (α) Επέκταση του PMV για αμιγώς παθητικά αεριζόμενα κτίρια, λαμβάνοντας υπόψη την ταπείνωση του ρυθμού μεταβολισμού του ενοίκου σε θερμές συνθήκες και τον συντελεστή προσδοκίας βάσει καταγωγής, και (β) Διόρθωση του PMV για την επίδραση της υγρασίας, με βάση την πρότυπη ενεργό θερμοκρασία (SET*). Το μοντέλο θερμικής άνεσης ολοκληρώνεται με την ενσωμάτωση του δείκτη δυσφορίας λόγω ελκυσμού (Percentage Dissatisfied, PD). Συμπληρωματικά, ενσωματώνονται και δείκτες ποιότητας εσωτερικού αέρα (Indoor Air Quality, IAQ) με βάση την εκτόπιση συνήθων ρύπων από την κατειλημμένη ζώνη. Με χρήση του παραπάνω συζευγμένου μοντέλου CFD-TCI/IAQ διαμορφώνεται μια βάση δεδομένων μεταβλητών εισόδου-εξόδου, η οποία χρησιμοποιείται για την εκπαίδευση και επαλήθευση ενός τεχνητού νευρωνικού δικτύου (Artificial Neural Network, ANN) ακτινικών συναρτήσεων βάσης (Radial Basis Function, RBF) με την μέθοδο των ασαφών μέσων (Fuzzy Means Method). Οι ΑΝΝ κατανομές χρησιμοποιούνται για την διαμόρφωση ενός προβλήματος πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης με βάση τους διατιθέμενους δείκτες TC-IAQ, το αναμενόμενο επίπεδο δραστηριότητας και ειδικούς περιορισμούς που βρίσκονται στη βιβλιογραφία. Το πρόβλημα επιλύεται με μεθόδους καθόδου κλίσης που συνοδεύεται με κατάλληλο χειρισμό των περιορισμών και του πεδίου αρχικοποίησης των μεταβλητών σχεδιασμού. Συμπληρωματικά, εισάγεται μία τεχνική στον αλγόριθμο έτσι ώστε να προκύπτει το πεδίο των μη κυριαρχούμενων λύσεων σύμφωνα με τα κριτήρια Pareto. Τελικά, για κάθε περίπτωση προκύπτουν οι βέλτιστοι σχεδιασμοί υπό την μορφή νομογραφημάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πίνακες αναφοράς (look-up tables) στην λήψη αποφάσεων ή στην εφαρμογή συστημάτων αυτομάτου ελέγχου για την εξέλιξη των «Έξυπνων κτιρίων».
Ο πολυμορφισμός -395G> A του γονιδίου klotho στους ασθενείς με ΧΑΠ
Authors: Σωτηρίου Ιωάννης
Published: January 2014

ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΓΝΩΣΗ: Η λειτουργία του γονιδίου klotho, η οποία αρχικά εντοπίστηκε μέσω ένθετων μεταλλαξιογενέσεων σε ποντικούς, αφορά σε καταστολή πολλαπλών φαινοτύπων γήρανσης.Έχει αποδειχθεί ότι μετάλλαξη του γονιδίου klotho συνδέεται με εμφύσημα σε ποντικούς. ΣΚΟΠΟΣ της παρούσας μελέτης ήταν: Να διερευνήθει, για πρώτη φορά, ο ρόλος και η κατανομή του πολυμορφισμού -395G> A, ο οποίος σχετίζεται με μειωμένη έκφραση του γονιδίου Klotho, σε μια μεγάλη ομάδα της ΧΑΠ. Να διερευνηθεί αν τα υπό μελέτη αλληλόμορφα σχετίζονται με τις κλινικές παραμέτρους, όπως τη βαρύτητα της νόσου, την πνευμονική λειτουργία, την ηλικία και το δείκτη μάζας σώματος(BMI). ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ: 167 ασθενείς με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια και -395G>A SNP του γονιδίου klotho αναλύθηκαν ως προς το γονοτυπό τους με τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης των πολυμορφισμών διαμόρφωσης του ενός κλώνου (PCR-SSCP), μέσω σάρωσης των αλληλουχιών.Επίσης μελετήθηκε ο πολυμορφισμός -395G>A SNP για πιθανή συσχέτιση με κλινικά στοιχεία όπως τις παραμέτρους της αναπνευστικής λειτουργίας , το στάδιο της χρόνιας αποφρακτικής πνευμονοπάθειας (κατά GOLD) όπως και ο δείκτης μάζας σώματος(ΒΜΙ). ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: 99 (59.3%) ασθενείς ήταν ομοζυγώτες για το wild type–395GG αλληλόμορφο, 62 (37.1%) ήταν ετεροζυγώτες του –395GA αλληλόμορφου, και 6 (3.6%) ήταν ομοζυγώτες φορείς για το non-wild type–395AA αλληλόμορφο.Στους ασθενείς με ΧΑΠ ανευρέθη συσχέτιση μεταξύ των γονοτύπων του γονιδίου klotho και του δείκτη μάζας σώματος(ΒΜΙ) (p=0.025).Καμία συσχέτιση δεν αναδείχθηκε μεταξύ του πολυμορφισμού του γονιδίου klotho και της βαρύτητας της νόσου, όπως αυτή μελετήθηκε μέσω παραμέτρων όπως η σπιρομέτρηση, ανάλυση αερίων αρτηριακού αίματος και το στάδιο της νόσου(κατά GOLD). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: οι πολυμορφισμοί του γονιδίου klotho εντοπίστηκαν στους ασθενείς με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια και ανευρέθη συσχέτιση με το δείκτη μάζας σώματος αλλά όχι και με τις λοιπές παραμέτρους που μελετήθηκαν σε σχέση με τη βαρύτητα της νόσου.Τα αποτελέσματα της μελέτης καταδεικνύουν την πιθανή ύπαρξη κάποιας μεταβολικής οδού στην εμπλοκή του ανεπαρκούς γονιδίου klotho, στην παθοφυσιολογία του εμφυσήματος στους ασθενείς με χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια.
Ανάπτυξη μεθοδολογιών υπολογιστικής νοημοσύνης για την επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων γονιδιακής έκφρασης μικροσυστοιχιών cDNA
Authors: Σηφάκης Εμμανουήλ
Published: January 2014

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή προτείνονται μεθοδολογίες υπολογιστικής νοημοσύνης για την επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων γονιδιακής έκφρασης μικροσυστοιχιών cDNA. Πιο συγκεκριμένα, στο πρώτο σκέλος αναπτύσσονται δύο νέες προσεγγίσεις για την εύρωστη εκτίμηση και διόρθωση του θορύβου υποβάθρου: η διόρθωση υποβάθρου βάσει εκατοστημορίων και η διόρθωση υποβάθρου βάσει παλινδρόμησης loess. Οι προσεγγίσεις αυτές καινοτομούν κυρίως στο ότι χρησιμοποιούν μία εύρωστη εκτίμηση του θορύβου υποβάθρου, γεγονός που τις καθιστά ιδανικές σε περιπτώσεις, όπου τα δεδομένα είναι θορυβώδη. Επιπροσθέτως, αναπτύσσεται ένα νέο, γενικής χρήσεως, πλαίσιο για τη συστηματική αξιολόγηση του βαθμού επίδρασης των μεθόδων διόρθωσης υποβάθρου. Μέσω του πλαισίου αυτού, οι δύο προτεινόμενες προσεγγίσεις, καθώς και άλλες ευρέως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι, αξιολογούνται βάσει εφαρμογής τους σε διαφορετικά σύνολα δεδομένων αυτο-υβριδοποίησης, με τις πρώτες να εμφανίζουν ιδιαιτέρως καλή απόδοση. Το πλαίσιο αυτό καινοτομεί στο ότι ενσωματώνει νέα κριτήρια και τρόπους γραφικής απεικόνισης. Τόσο οι προτεινόμενες μέθοδοι εκτίμησης και διόρθωσης θορύβου υποβάθρου, όσο και το πλαίσιο συστηματικής αξιολόγησής τους, συνιστούν μία νέα, ενδελεχή μελέτη που προσανατολίζει στην εφαρμογή ή απόρριψη μίας συγκεκριμένης προσέγγισης, συνεισφέροντας εν τέλει στην κατάκτηση καλλίτερης ποιότητας δεδομένων μικροσυστοιχιών. Επίσης, στο δεύτερο σκέλος της διατριβής αναπτύσσεται ένα νέο, ολοκληρωμένο και γενικής χρήσεως πλαίσιο ανάλυσης δεδομένων μικροσυστοιχιών ούτως, ώστε να διερευνηθεί το ζήτημα εάν στην T-λευχαιμική κυτταρική σειρά CCRF-CEM επικρατούν εγγενείς ή επίκτητοι μηχανισμοί αντοχής στην πρεδνιζολόνη. Συγκεκριμένα, καταλλήλως επιλεχθέντα δεδομένα μικροσυστοιχιών cDNA - που διευκολύνουν την εξέταση τόσο της εξαρτώμενης από τη συγκέντρωση δράσης, όσο και της δυναμικής της ανταπόκρισης στην πρεδνιζολόνη (πρώιμη και όψιμη δράση) - γίνονται αντικείμενο επεξεργασίας και ενδελεχούς ανάλυσης, και βάσει συγκεκριμένων, προ-διατυπωμένων συλλογισμών, προσεγγίζεται το εν λόγω ερώτημα. Το πλαίσιο αυτό είναι καινοτόμο, εφόσον, πέραν του ότι ενσωματώνει μία πρωτότυπη ακολουθία μεθόδων, προσεγγίζει συστηματικά το πρόβλημα της εγγενούς ή επίκτητης αντοχής, συνεισφέροντας, έτσι, στην ευρύτερη προσπάθεια διερεύνησης των επακριβών μηχανισμών αντοχής των λευχαιμικών κυττάρων στα γλυκοκορτικοειδή. Τα αποτελέσματα από την εφαρμογή του στα δεδομένα της εν λόγω κυτταρικής σειράς συνηγορούν υπέρ της ύπαρξης μίας σύνθετης ανταπόκρισης του υπό μελέτη συστήματος στα γλυκοκορτικοειδή, η οποία όμως τείνει περισσότερο προς έναν εγγενή μηχανισμό αντοχής.
Ανάπτυξη αλγόριθμων εποπτικού ελέγχου ασύρματα συνδεδεμένων συστημάτων
Authors: Κανδρής Διονύσιος
Published: January 2014

Η Διδακτορική αυτή Διατριβή εξετάζει συγκεκριμένα προβλήματα που αφορούν τα Ασύρματα Συνδεδεμένα Συστήματα και διερευνά την επίλυση τους προτείνοντας αντίστοιχα καινοτόμα Σχήματα Εποπτικού Ελέγχου. Η τεκμηρίωση του θεωρητικού περιεχομένου της συγκεκριμένης ερευνητικής εργασίας υποστηρίζεται με εκτεταμένες δοκιμές μέσω προσομοιώσεων και πειραμάτων με σημείο εφαρμογής τα Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων (Α.Δ.Α.) τα οποία αποτελούν από τα πλέον χαρακτηριστικά παραδείγματα της συγκεκριμένης κατηγορίας συστημάτων. Η επιστημονική συμβολή αυτής της διδακτορικής διατριβής συνοψίζεται στο ότι εισήχθησαν μέσω αυτής τα ακολούθα: i. Ένα νέο σχήμα ελέγχου ονομαζόμενο SHPER, για τον έλεγχο της ιεραρχικής δρομολόγησης δεδομένων σε Α.Δ.Α. προτείνοντας • ενεργειακά ευφυή καταμερισμό του φόρτου εργασίας • μια καινοτόμα πολιτική ενεργειακά ευφυούς επιλογής διάδρομων δρομολόγησης, • τη χρήση του ενεργειακού κατωφλίου. ii. Ένα νέο σχήμα ελέγχου για την ευφυή μετάδοση video σε Α.Δ.Α. ονομαζόμενο PEMuR το οποίο στοχεύει στην επίτευξη εξοικονόμηση ενεργειακών πόρων και υψηλής ποιότητας υπηρεσιών κάνοντας συνδυασμένη χρήση: • ενός προηγμένου πρωτοκόλλου δρομολόγησης με τα πλεονεκτικά χαρακτηριστικά του ι • ενός αλγορίθμου οργάνωσης των πακέτων video ικανό να μειώνει το ρυθμό μετάδοσης μέσω της κατάλληλης επιλογής προς απόρριψη των πακέτων που επιφέρουν την ελάχιστη δυνατή αύξηση της αλλοίωσης στα μεταδιδόμενα δεδομένα. iii. Ένα νέο σχήμα ελέγχου ικανό να προσαρμόζει τη συμπίεση αργά μεταβαλλόμενων εικόνων που μεταδίδονται σε Α.Δ.Α. ώστε να ικανοποιούνται προδιαγραφές που αφορούν ανώτατα επιτρεπτά όρια χρονοκαθυστέρησης της μετάδοσης με τη μέγιστη δυνατή ποιότητα υπηρεσιών. iv. Ένα νέο σχήμα ελέγχου για Α.Δ.Α. ονομαζόμενο PACA το οποίο: • ανιχνεύει επερχόμενη συμφόρηση δικτύου μέσω μιας κατάλληλης συνάρτησης κόστους • αποτρέπει την επέκταση της συμφόρησης μέσω δρομολόγησης πολλαπλών βημάτων.
Μοντελοποίηση και επεξεργασία ηχητικών δεδομένων για αναπαραγωγή σε χώρους με αντήχηση
Authors: Ζαρούχας Θωμάς
Published: January 2014

H διδακτορική διατριβή μελετά ζητήματα που αφορούν την ενσωμάτωση υπολογιστικών μοντέλων ακοής για την μοντελοποίηση και επεξεργασία ηχητικών σημάτων για την βέλτιστη αναπαραγωγή τους σε χώρους με αντήχηση καθώς και την κωδικοποίηση ηχητικών δεδομένων. Το κύριο μέρος της διατριβής επικεντρώθηκε στην μοντελοποίηση των αντιληπτικά σημαντικών αλλοιώσεων λόγω αντήχησης, με την βοήθεια κατάλληλα οριζόμενων μόνο-ωτικών και διαφορικών ενδο-καναλικών παραμέτρων και την απεικόνιση τους με τη βοήθεια χρονο-συχνοτικών 2Δ αναπαραστάσεων. Ο λεπτομερής εντοπισμός των αλλοιώσεων στα ηχητικά σήματα μέσω του προτεινόμενου Δείκτη Επικάλυψης λόγω Αντήχησης (ΔΕΑ) διαμόρφωσε κατάλληλη μεθοδολογία ανάλυσης-σύνθεσης, για την καταστολή της αντήχησης σε συγκεκριμένες χρονο-συχνοτικές περιοχές. Το κύριο πλεονέκτημα της προτεινόμενης, εξαρτώμενης του σήματος, μεθοδολογίας είναι ότι επιτυγχάνεται η καταστολή των, με σχετική καθυστέρηση, παραμορφώσεων λόγω αντήχησης σε μια μεγαλύτερη κλίμακα, δεδομένου ότι μόνο οι αντιληπτικά σημαντικές περιοχές του σήματος επηρεάζονται από την επεξεργασία. Επιπλέον, αναζητήθηκε η δυνατότητα ανάλυσης των ηχητικών δεδομένων με βάση τις εσωτερικές τους αναπαραστάσεις (όπως δηλαδή τις παρέχει το υπολογιστικό μοντέλο ακοής) με εφαρμογή στην περιοχή της κωδικοποίησης σημάτων. Ο προτεινόμενος μη-ομοιόμορφος κβαντιστής πραγματοποιεί τη διαδικασία της κβάντισης χρονο-συχνοτικά με κατάλληλη οδήγηση από το υπολογιστικό μοντέλο ακοής, εξασφαλίζοντας καλύτερη υποκειμενική ηχητική ποιότητα, σε σχέση με ένα ομοιόμορφο PCM κβαντιστή. Χρησιμοποιώντας τη βασική λειτουργία του μη-ομοιόμορφου κβαντιστή, υλοποιήθηκε ένα κριτήριο αξιολόγησης ηχητικών δεδομένων, όπου σε αντίθεση με καθιερώμενα κριτήρια (όπως το Noise to Mask Ration, NMR) επιτελεί τις λειτουργίες του στο πεδίο χρόνου-συχνότητας και παρέχει τη δυνατότητα εντοπισμού της υποκειμενικά σημαντικής παραμόρφωσης με βάση την χρονική εξέλιξη του σήματος.
Optimization of magnification mammography using monte carlo simulation techniques
Authors: Κουταλώνης Ματθαίος
Published: January 2014

Στα πλαίσια της συγκεκριμένης διδακτορικής διατριβής, δύο μοντέλα προσομοίωσης Monte Carlo επεκτάθηκαν ώστε να συμπεριλάβουν γεωμετρίες μεγέθυνσης και διάφορες περιεκτικότητες μαστού σε μαζικό αδένα, και χρησιμοποιήθηκαν με σκοπό τη βελτιστοποίηση των μεγεθυντικών λήψεων στη μαστογραφία. Με τα μοντέλα αυτά έγιναν δοσιμετρικές μελέτες, καθώς επίσης και μελέτες για την ποιότητα εικόνας. Πιο συγκεκριμένα, η δόση στο μαζικό αδένα του μαστού, η οποία συνδέεται άμεσα με την πιθανότητα καρκινογένεσης κατά τη διάρκεια της μαστογραφίας, βρέθηκε να αυξάνει με το βαθμό μεγέθυνσης κυρίως λόγω του νόμου αντιστρόφου τετραγώνου της απόστασης. Ο λόγος αντίθεσης προς το θόρυβο επίσης αυξάνει με το βαθμό μεγέθυνσης. Ωστόσο, ο ρυθμός αύξησης είναι μεγαλύτερος για μεγέθυνση μέχρι 1.4. Με την εισαγωγή ενός δείκτη απόδοσης ο οποίος είναι συνάρτηση του επιθυμητού κέρδους (εκφραζόμενο από το CNRν) και του κόστους (εκφραζόμενο από τη δόση) διάφορες παράμετροι έκθεσης (βαθμός μεγέθυνσης και φάσμα) αποτιμήθηκαν υπό συνθήκες μεγέθυνσης. Ο βαθμός μεγέθυνσης 1.3 βρέθηκε να έχει την καλύτερη απόδοση για όλους τους συνδυασμούς υλικών ανόδου/φίλτρου που μελετήθηκαν. Διάφοροι συνδυασμοί όπως οι W/0.050mmAl, Rh/0.51mmAl, W/0.030mmRh, Rh/0.029mmRh, Rh/0.030mmRu και Mo/0.029mmRh θα μπορούσαν να ανταγωνιστούν το Mo/0.030mmMo σε γεωμετρίες επαφής. Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται η τεχνική της μεγέθυνσης και ειδικά βαθμός μεγαλύτερος από 1.3, το Mo/0.030mmMo έχει τη μεγαλύτερη συνολική απόδοση μεταξύ των συνδυασμών που μελετήθηκαν. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση του μεγέθους της εστίας και της κατανομής εκπεμπόμενης ακτινοβολίας ακτίνων-χ στη χωρική διακριτική ικανότητα υπό συνθήκες μεγέθυνσης, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της αιχμής. Εστίες μεγαλύτερες από 0.12 mm θα έπρεπε να χρησιμοποιούνται μόνο για προληπτικές μαστογραφίες, ειδικά όταν συνδυάζονται με ομοιόμορφες ή κανονικές κατανομές διπλής κορυφής. Εστίες των 0.04 mm ή και ακόμα μικρότερες, συνδυασμένες με κανονικές κατανομές μονής κορυφής και μικρής τυπικής απόκλισης οδηγούν σε αποδεκτές τιμές διακριτικής ικανότητας με βάση τους διεθνείς κανονισμούς, ακόμα και σε μεγάλους βαθμούς μεγέθυνσης. Τέλος, βρέθηκε ότι η διακριτική ικανότητα υποβαθμίζεται με τη μεγέθυνση λόγω της γεωμετρικής ασάφειας.
Αποκωδικοποίηση, διεμπλοκή και κατανομή δεδομένων σε συστήματα αποθήκευσης πληροφοριών με χρήση πολλαπλών πεδίων
Authors: Βαρσάμου Μαρία
Published: January 2014

Ένα νέο πεδίο έρευνας στις τεχνολογίες αποθήκευσης δεδομένων ασχολείται με τη χρήση των τεχνικών Μικροσκοπίας Ατομικής Δύναμης (AFM), οπού μικροσκοπικές ακίδες (probes) με πολύ αιχμηρές άκρες παρατηρούν και τροποποιούν επιφάνειες σε ατομικό επίπεδο, για τη δημιουργία συσκευών ικανών να αποθηκεύουν δεδομένα με πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα σε σχέση με τις συμβατικές. Για την επίτευξη υψηλού ρυθμού δεδομένων, χρησιμοποιούνται ηλεκτρομηχανικά συστήματα πολύ μικρής κλίμακας (MEMS) αποτελούμενα από probes που λειτουργούν ταυτόχρονα, καθένα εκτελώντας λειτουργίες εγγραφής/ανάγνωσης σε μια αφιερωμένη περιοχή του μέσου αποθήκευσης, που ονομάζεται πεδίο αποθήκευσης. Τα δεδομένα του χρήστη (sector) μοιράζονται σε ισόποσα μέρη ίσα με το πλήθος των πεδίων. Για την αντιμετώπιση λαθών χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός κωδίκων διόρθωσης λαθών RS και κυκλωμάτων διεμπλοκής. Στις περιπτώσεις που δεν είναι εφικτή η τοποθέτηση του ίδιου αριθμού δεδομένων σε όλα τα πεδία, στα πεδία όπου υπάρχει κενό χρησιμοποιούνται μηδενικά σύμβολα (padding), μειώνοντας σημαντικά την αποδοτικότητα αποθήκευσης της συσκευής, ειδικά για μεγάλο αριθμό πεδίων. Η διατριβή προτείνει έναν βέλτιστο τρόπο κατανομής δεδομένων που εξαλείφει τα συμπληρωματικά σύμβολα, μεγιστοποιώντας τη δυνατότητα αποθήκευσης της συσκευής. Τα συστήματα αυτά είναι επιρρεπή σε λάθη ριπής τόσο σε ένα πεδίο όσο και σε πολλά πεδία ταυτόχρονα. Η διατριβή δίνει το σύνολο των μαθηματικών μοντέλων και σχέσεων για τον υπολογισμό της πιθανότητας σωστής ανάκτησης sector για όλες τις περιπτώσεις λαθών που μπορεί να εμφανιστούν και διερευνά την επίδραση των διαφόρων παραμέτρων του συστήματος στην αξιοπιστία του. Η κύρια αίτια που μπορεί να οδηγήσει σε αποτυχία το σύστημα είναι τα λάθη ριπής που εμφανίζονται ταυτόχρονα σε όλα τα πεδία αποθήκευσης, εξαιτίας της εφαρμογής εξωτερικών επιταχύνσεων στο ηλεκτρομηχανικό σύστημα κίνησης. Η διατριβή παρουσιάζει ένα πλήρες μοντέλο καναλιού λαθών ριπής που συσχετίζει την απόκλιση θέσης με την πιθανότητα εμφάνισης λαθών στα δεδομένα των πολλαπλών πεδίων. Η επίδραση της διαταραχής στο κανάλι ανάγνωσης περιγράφεται με βάση πειραματικές μετρήσεις. Για αυτή την περίπτωση λαθών ριπής, προτείνεται μια μέθοδος ενίσχυσης των διαδικασιών αποκωδικοποίησης που εκμεταλλεύεται την παράλληλη λειτουργία των πεδίων και την επέκταση της διορθωτικής ικανότητας των κωδίκων RS, όταν είναι γνωστή η θέση κάποιων λαθών (erasures). Τα αποτελέσματα για την απόδοση της μεθόδου δείχνουν ότι υπάρχει μεγάλη βελτίωση στην αξιοπιστία.
Θετική και αρνητική ρύθμιση των μικρών GTPασών Rho και του κυτταροσκελετού ακτίνης από τις BMP και TGF-­β
Authors: Κωνσταντινίδης Γεώργιος
Published: January 2014

Actin cytoskeleton dynamics support and coordinate a large number of signaling events that control cell proliferation, differentiation and migration. Cytoskeletal plasticity is based on multi-??protein complexes that regulate actin polymerization, stability and assembly with myosin. Growth factors provide essential signals that govern cytoskeletal dynamics. One such growth factor network is the transforming growth factor β (TGF-??β) that includes secreted polypeptides such as bone morphogenetic proteins (BMP) and activins. Here, it is demonstrated that BMP-??7 signals through Smad1, p38 and p44/42 (Erk1/2) MAPKs and induces actin polymerization and focal adhesion remodeling in starved fibroblasts and various other cell lines as potently as TGF-??β. Moreover, BMP-??7 induces migration of Swiss3T3 fibroblasts letting at the same time proliferation and apoptosis unaffected. An important regulator of actin remodeling, the kinase ROCK1 mediates changes of actin dynamics by BMP-??7, while this growth factor induces rapid activation of RhoA and RhoB GTPases with concomitant inactivation of Cdc42. In parallel, BMP-??7 induces RhoB and Smad6 expression providing with a positive and a negative signalling feedback simultaneously. Activation of Rho GTPases and the downstream ROCK1 kinase by BMP-??7 correlate well with induction of phosphorylation on Ser19 of the myosin light chain, but not with LIMK1 kinase activation. ROCK inhibitor Y-??27632 blocks actin polymerization and reduces migration capacity induced by BMP-??7. Furthermore, the same ROCK inhibitor blocks the myosin light chain phosphorylation of Ser19 during BMP-??7 signalling. Depletion of endogenous myosin light chain also inhibits the actin remodeling induced by BMP-??7. Thus, in a next step, this novel pathway regulates fibroblast migration without affecting cell proliferation. Taking everything into consideration, here it is established not only that BMP signals through Smad and, the so-??called, non-??Smad pathway of MAPKs, but also through Rho/ROCK pathway which targets myosin light chain during actin remodeling and migration of Swiss3T3 fibroblasts.
Λειτουργική μελέτη μεταλλοπρωτεασών εξωκυττάριας στοιβάδας στο φορέα ελονοσίας Anopheles gambiae
Authors: Γουλιελμάκη Ευαγγελία
Published: January 2014

Το πέρασμα του ωοκινέτη από το μεσεντερικό επιθήλιο του κουνουπιού προκαλεί μια σειρά αποκρίσεων από το τελευταίο που επηρεάζουν την βιωσιμότητα του παρασιτικού πληθυσμού είτε άμεσα, είτε έμμεσα μέσω ανοσοποιητικών μηχανισμών. Για τους παραπάνω λόγους θελήσαμε να χαρακτηρίσουμε γονίδια του Ανωφελούς που κωδικοποιούν μεταλλοπρωτεάσες της εξωκυττάριας μήτρας, αφού αυτές θεωρούνται σε άλλους οργανισμούς ότι παίζουν βασικό ρόλο στην αναδιάταξη των επιθηλίων. Η αναζήτηση στη δημοσιευμένη αλληλουχία του γονιδιώματος του κουνουπιού, και η μελέτη των φυλογενετικών σχέσεων με ομόλογα γονίδια από άλλους οργανισμούς μας οδήγησαν στην ταυτοποίηση πρωτεασών της εξωκυττάριας μήτρας που ανήκουν σε τρεις διαφορετικές οικογένειες, τις ADAMs, ADAMTSs και τις MMPs. Το μεταγραφικό πρότυπο των ADAMs και ADAMTSs έδειξε ρύθμιση της έκφρασης τους σε στάδια διαφοροποίησης του εντόμου, γεγονός που συμφωνεί και με δεδομένα από άλλους οργανισμούς για πιθανή εμπλοκή τους σε αναπτυξιακές διεργασίες. Η μελέτη μας επικεντρώθηκε κυρίως στον χαρακτηρισμό του γονιδίου MMP-1, που ανήκει στην οικογένεια των MMP μεταλλοπρωτεασών, από το οποίο βρήκαμε να εκφράζονται, μετά από εναλλακτικό μάτισμα, δυο ισομορφές της MMP1 πρωτεΐνης, μια επιθηλιακή διαμεμβρανική και μια εκκρινόμενη την οποία εντοπίσαμε στα περιφερειακά αιμοκύτταρα του ενήλικου ατόμου. Το μεταγραφικό πρότυπο του γονιδίου, σε συνδυασμό με πειράματα αντίστροφης γενετικής και κυτταρικής βιολογίας ανέδειξαν ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης σε πολλαπλά επίπεδα (μεταγραφικό, μετα-μεταγραφικό, μετα-μεταφραστικό) και πιθανή εμπλοκή της MMP1 πρωτεάσης στην διαδικασία επούλωσης του επιθηλίου μετά από το πέρασμα του ωοκινέτη μέσα από αυτό. Επιπλέον όμως υπέδειξαν ότι το(α) προϊόν(τα) του ΜΜΡ1 γονιδίου λειτουργούν προστατευτικά για την επιβίωση του παρασίτου κατά την διάρκεια της πρώϊμης ανάπτυξης της ωοκύστης. Μάλιστα τα ευρήματα μας μας οδηγούν στην υπόθεση ότι οι δύο διακριτοί βιολογικοί ρόλοι της πρωτεάσης, εμπλοκή στην αναδιάταξη του μεσεντέρου του κουνουπιού και προστασία της πρώϊμης ωοκύστης του παρασίτου, μπορεί να εκτελούνται από την διαμεμβρανική και την εκκρινόμενη ισομορφή αντίστοιχα.
Επιγενετικοί δείκτες και ρυθμιστές σε βλαστικά και διαφοροποιημένα κύτταρα
Authors: Σουψανά Αικατερίνη
Published: January 2014

Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστιάζεται στη μελέτη ποντικών οι οποίοι φέρουν, σε ετερόζυγη ή ομόζυγη μορφή, μία μετάλλαξη στον υποδοχέα της λαμίνης Β (LBR). Οι πειραματικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιήθηκαν κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες: α) μορφολογική ανάλυση διαφόρων ιστών και κυττάρων, β) βιοχημική ανάλυση πυρηνικών πρωτεϊνών και γ) ανάλυση του προτύπου έκφρασης σε επίπεδο γονιδιώματος. Αρχικά, μελετήθηκαν οι ακόλουθοι ιστοί σε τομές παραφίνης: δέρμα, σπλήνας, λεπτό έντερο, παχύ έντερο, στόμαχος, ήπαρ, νεφροί, εγκέφαλος, καρδιά και πνεύμονες. Ταυτόχρονα, πραγματοποιήθηκαν ανοσοϊστοχημικές χρώσεις σε τομές παραφίνης, κρυο-τομές, ή επιχρίσματα (απομονωμένα σπληνοκύτταρα) χρησιμοποιώντας αντισώματα που αναγνωρίζουν τις πυρηνικές λαμίνες, τον LBR, ή τις κερατίνες 8 και 19. Τέλος, μελετήθηκε η ικανότητα των Τ-λεμφοκυττάρων να μεταβαίνουν από τη φάση ηρεμίας (G0) σε φάση κυτταρικού πολλαπλασιασμού, μετά από ειδική επαγωγή με PHA. Τα πειράματα αυτά έδειξαν ότι η αρχιτεκτονική των περισσότερων ιστών και η κατανομή των πρωτεϊνών που εξετάστηκαν δεν έχουν επηρεαστεί από τη μετάλλαξη στον LBR. Παρόλα ταύτα, από τη μορφολογική μελέτη προέκυψαν ενδείξεις ότι η αλωπεκία που παρατηρείται στα ομόζυγα ζώα οφείλεται σε εκλεκτική υπερπλασία της κεράτινης στοιβάδας της επιδερμίδας, ενώ η καχεξία που τελικά οδηγεί στον θάνατο μπορεί να συσχετίζεται με βλάβες του εντερικού επιθηλίου. Αυτή η υπόθεση βασίζεται στο γεγονός ότι το επιθήλιο του λεπτού εντέρου στα ομόζυγα ποντίκια χαρακτηρίζεται από την παρουσία συσσωματωμάτων χρωματίνης στον πυρηνικό φάκελο που εμφανίζουν έναν ενδιαφέροντα «μωσαϊκό» φαινότυπο. Η μορφολογική ανάλυση που πραγματοποιήσαμε συμπληρώθηκε με βιοχημική ανάλυση των μετα-μεταφραστικών τροποποιήσεων στις ιστόνες Η3 και Η2Α με φασματοσκοπίας μάζας. Επίσης, πραγματοποιήθηκαν πειράματα συγκατακρήμνισης χρωματίνης χρησιμοποιώντας ως «δόλωμα» τις τρεις ισομορφές της ετεροχρωματινικής πρωτεΐνης HP1 και τον LBR. Τα παραπάνω πειράματα δεν αποκάλυψαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στα αγρίου τύπου και τα μεταλλαγμένα ζώα. Τα παραπάνω δεδομένα, σε συνδυασμό με τον καχεκτικό φαινότυπο των ομόζυγων ζώων, έκαναν απαραίτητη τη χρήση της τεχνολογίας μικροσυστοιχιών DNA, ώστε να εξεταστεί η αλλαγή στο πρότυπο έκφρασης των γονιδίων που εκφράζονται στο λεπτό έντερο. Η ανάλυση αυτού του τύπου αποκάλυψε 149 γονίδια-στόχους των οποίων η μεταγραφική δράση είναι σημαντικά διαφορετική στα ομόζυγα ζώα. Πολλά από αυτά τα γονίδια αντιστοιχούν σε μεταγραφικούς παράγοντες, ενώ άλλα σχετίζονται (άμεσα ή έμμεσα) με την πρόσληψη και απορρόφηση θρεπτικών υλών. Τα γονίδια Smad3 και Banf1 παρουσίασαν αύξηση των επιπέδων του RNA τους και αυτό επιβεβαιώθηκε με τη χρήση ποσοτικής PCR. Με τον ίδιο τρόπο μελετήθηκαν τα επίπεδα μεταγραφής των γονιδίων Areg, Reg3b/Pap, Vimentin και I-FABP2. Από τη μελέτη μας συμπεραίνεται ότι ο LBR διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο μεταγραφικό έλεγχο συγκεκριμένων γονιδίων, άποψη που συμφωνεί με αποτελέσματα που έχουν δημοσιευθεί στην πρόσφατη βιβλιογραφία.
Διερεύνηση της πιθανής εμπλοκής των μεσεγχυματικών προγονικών προβαθμίδων (Mesenchymal stem cells, MSCS) στην παθοφυσιολογία των συνδρόμων μυελικής ανεπάρκειας
Authors: Σταυρουλάκη Αιμιλία
Published: January 2014

Η Χρόνια ιδιοπαθής ουδετεροπενία - Chronic Idiopathic Neutropenia (CIN) είναι μία νόσος που χαρακτηρίζεται από την αναστολή του μικροπεριβάλλοντος του μυελού των οστών, από ενεργοποιημένα Τ-λεμφοκύτταρα και προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες. Σε αυτή τη μελέτη ερευνήσαμε την πιθανή συμμετοχή των μεσεγχυματικών αρχέγονων κυττάρων (MSCs), στην παθοφυσιολογία της CIN, με τον προσδιορισμό του αριθμού και των λειτουργιών των MSCs, όπως την πολλαπλασιαστική και κλωνογονική ικανότητα, την ικανότητα διαφοροποίησης, την πιθανή παραγωγή προφλεγμονωδών κυτταροκινών και την ικανότητα τους να αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό των Τ-κυττάρων. Ο αριθμός των MSCs, η ικανότητα τους να διαφοροποιούνται σε λιποκύτταρα/χονδροκύτταρα/οστεοκύτταρα και η ανοσοκατασταλτική τους ικανότητα, μετά από διέγερση, έναντι των Τ-λεμφοκυττάρων, δεν διέφερε σημαντικά μεταξύ ασθενών και υγιών μαρτύρων. Τα επίπεδα των TNF-α, IL-1β and IL-6 στα υπερκείμενα των καλλιεργιών των MSCs, δεν διέφεραν ανάμεσα σε ασθενείς και υγιείς, όμως τα επίπεδα του TGF-β1 ήταν σημαντικά αυξημένα ειδικά στους ασθενείς που έφεραν τον πολυμορφισμό -509C/T TGF-β1. Τα MSCs των ασθενών παρουσίασαν επηρεασμένη πολλαπλασιαστική και κλωνογονική ικανότητα, εύρημα που δεν φάνηκε να σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά επιβίωσης ή με την αυξημένη παραγωγή του TGF-β1, καθώς η εξουδετέρωση του TGF-β1 δεν επανέφερε τη φυσιολογική κλωνογονική ικανότητα στα MSCs των ασθενών. Συμπεραίνουμε, ότι τα MSCs του μυελού των οστών ασθενών με CIN, αν και δεν έχουν σημαντικό ρόλο στην ανοσολογική διαταραχή που σχετίζεται με τη νόσο, συμμετέχουν στη δημιουργία του παθολογικού μικροπεριβάλλοντος με την υπερπαραγωγή TGF-β1, τουλάχιστον όσον αφορά τους ασθενείς που φέρουν τον πολυμορφισμό -509C/T.
Ο ρόλος κυτταροκινών και βιοχημικών οδών ενδοκυττάριας σηματοδότησης στην παθογένεια των φλεγμονωδών αρθρίτιδων
Authors: Καλλιόλιας Γεώργιος
Published: January 2014

Η IL-27 είναι μια ετεροδιμερής κυτταροκίνη, που παράγεται κυρίως από τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα και αποτελείται από τις υπομονάδες p28 και EBI3. Στα κύτταρα-στόχους ενεργοποιεί το μονοπάτι ενδοκυττάριας σηματοδότησης Jak-STAT και έχει τόσο αντι-φλεγμονώδεις όσο και προ-φλεγμονώδεις λειτουργίες. Στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως κυριότερη προ-φλεγμονώδης δράση της IL-27 η επαγωγή του αρχικού σταδίου διαφοροποίησης των Th1 λεμφοκυττάρων. Εμείς επιπλεόν διαπιστώσαμε ότι η IL-27 ενισχύει την φλεγμονώδη απόκριση των μονοκυττάρων στους TLR-ligands. Οι αντι-φλεγμονώδεις δράσεις της συνοψίζονται 1) στην αναστολή των Th1, Th2 και Th17 λεμφοκυττάρων και 2) στην παραγωγή IL-10 από τα Τ-λεμφοκύτταρα. Ενώ ο ρόλος της στην πορεία των λοιμώξεων έχει μελετηθεί εκτενώς, ελάχιστα γνωρίζουμε για τις δράσεις της στο πλαίσιο χρόνιων φλεγμονωδών παθήσεων, όπως είναι η Ρευματοειδής Αρθρίτιδα. Στην παρούσα εργασία δείξαμε ότι ο TNF-α προκαλεί την παραγωγή της IL-27 από τα μονοκύτταρα και μακροφάγα, κάτι που ίσως ερμηνεύει την προέλευση της IL-27 που ανιχνεύεται στον αρθρικό υμένα ασθενών με Ρευματοειδή Αρθρίτιδα. Αποδείξαμε ότι η IL-27 έχει ισχυρές αντι-φλεγμονώδεις δράσεις αποτρέποντας τη φλεγμονώδη ενεργοποίηση των μονοκυττάρων και των μακροφάγων από τις κυτταροκίνες TNF-α και IL-1β. Σε αυτό το πλαίσιο, θεωρούμε ότι η IL-27 ίσως αποτελεί έναν αντιρροπιστικό μηχανισμό, που αποσκοπεί στον περιορισμό της έντασης της φλεγμονής. Επιπλέον βρήκαμε ότι είναι ισχυρός αναστολέας της οστεοκλαστογένεσης ελαττώνοντας την έκφραση των υποδοχέων RANK και TREM-2 στην επιφάνεια των προ-οστεοκλαστών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αναστολή της επαγωγής των βιοχημικών σημάτων (MAPK και NFκ-B) και των μεταγραφικών παραγόντων (NFATc1 και c-jun), που είναι αναγκαία για την ευόδωση της οστεοκλαστογένεσης. Τα ευρήματά μας, σε συνδυασμό με τις κατασταλτικές δράσεις της στα Τ-λεμφοκύτταρα, υποδεικνύουν ότι η IL-27 θα μπορούσε ίσως να θεωρηθεί μια ελκυστική θεραπευτική προοπτική σε ασθενείς με Ρευματοειδή Αρθρίτιδα αφού στοχεύει τόσο στην καταστολή της χρόνιας φλεγμονής όσο και στην αναχαίτιση των οστικών διαβρώσεων. Αυτή όμως η προοπτική προσκρούει πάνω στο γεγονός ότι, όπως διαπιστώσαμε, φλεγμονώδη ερεθίσματα (το αρθρικό υγρό ασθενών με ΡΑ, ο TNF-α και η IL-1β) καθιστούν τα μονοκύτταρα και τα μακροφάγα ανθεκτικά στις δράσεις της IL-27. Συγκεκριμένα βρήκαμε ότι τα μακροφάγα που προέρχονται από τις φλεγμαίνουσες αρθρώσεις ασθενών δεν απαντούν στην IL-27 και ότι ο TNF-α αναστέλλει την IL-27 μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από την ενεργοποίηση του p38. Επιπλέον αποδείξαμε ότι η IL-1β καθιστά τα κύτταρα ανθεκτικά στην IL-27 μέσω ελάττωσης της έκφρασης του μεμβρανικού υποδοχέα της IL-27. Είναι πολύ πιθανό τέτοιοι μηχανισμοί αντοχής να ενεργοποιούνται και στο φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον του αρθρικού υμένα και να καθιστούν τα κύτταρα ανθεκτικά στην δράση των αντιφλεγμονωδών παραγόντων, που είναι παρόντες στην άρθρωση (όπως IL-27, IL-10 και TGF-β), συμβάλλοντας έτσι στη διαιώνιση της υμενικής φλεγμονής.
Σχεδιασμός και ανάπτυξη νέων αναλόγων της εκλυτικής ορμόνης της ωχρινοτρόπου ορμόνης (GnRH)
Authors: Παππά Ελένη
Published: January 2014

Η Εκλυτική Ορμόνη της Ωχρινοτρόπου Ορμόνης (GnRH) παράγεται από τον υποθάλαμο και ρυθμίζει την αναπαραγωγική συμπεριφορά ζωικών οργανισμών. Η IGnRH-lll είναι μια μορφή της GnRH η οποία απομονώθηκε για πρώτη φορά από ένα είδος ιχθύων το Petromyzon marinus. Η GnRH-l και τα ανάλογα της χρησιμοποιούνται εκτεταμένα για τη θεραπεία ασθενειών οι οποίες σχετίζονται με τις φυλετικές ορμόνες συμπεριλαμβανομένων των ορμονοεξαρτώμενων καρκίνων. Πρόσφατα δεδομένα για άμεση δράση των ανάλογων της GnRH σε καρκινικά κύτταρα θέτουν νέα ερωτήματα και εγκαινιάζουν ένα νέο πεδίο έρευνας. Επιδιώκοντας τη συμβολή στη μελέτη των σχέσεων δομής-δραστικότητας της GnRH-l συντέθηκαν έντεκα νέα ανάλογα της με τροποποιήσεις στις θέσεις 4 και 6 μελετήθηκε η σταθερότητα τους στην πρωτεολυτική αποικοδόμηση, η δράση τους επί του πολλαπλασιασμού καρκινικών κυττάρων του προστάτη (PC3 και LNCaP) καθώς και η επίδραση των τροποποιήσεων στη διαμόρφωση των μορίων με NMR φασματοσκοπία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εισαγωγή Ν-μεθυλο-Ser στη θέση 4 αύξησε τη σταθερότητα των πεπτιδικών ανάλογων διατηρώντας την ανασταλτική επίδραση επί του πολλαπλασιασμού των PC3 και LNCaP κυττάρων σε επίπεδα όμοια με αυτή του Λεουπρολιδίου (εμπορικά διαθέσιμος αγωνιστής). Επιπλέον μελετήθηκε για πρώτη φορά τη διαμόρφωση της IGnRH-lll η οποία διαφέρει σημαντικά από αυτή της GnRH-l. Συντέθηκαν 22 νέα ανάλογα της IGnRH-lll με τροποποιήσεις σε διάφορες θέσεις καθώς και κυκλικά ανάλογα και μελετήθηκε η δράση αυτών επί του πολλαπλασιασμού των PC3 και LNCaP καρκινικών κυττάρων. Στην πλειοψηφία τους τα ανάλογα της IGnRH-lll είχαν όμοια η αυξημένη ανασταλτική δράση επί του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων του προστάτη σε σχέση με τη φυσική ορμόνη. Η μελέτη της επίδρασης των νέων ανάλογων της GnRH στην αναστολή του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων του προστάτη και παράλληλα η εξαγωγή διαμορφωτικών πληροφοριών συνεισφέρουν στην αδιάκοπη έρευνα των δομικών απαιτήσεων των ανάλογων της GnRH προσφέροντας νέες προοπτικές στον σχεδιασμό δραστικών ανάλογων της GnRH.
Differentiating multiple sclerosis from cerebral microangiopathy based on modern pattern recognition techniques on magnetic resonance images
Authors: Θεοχαράκης Παντελεήμων
Published: January 2014

Εισαγωγή: Η σωστή διάγνωση της Σκλήρυνσης κατά Πλάκας (ΣκΠ) βασίζεται πρωτίστως στην αναλυτική παρατήρηση κλινικών συμπτωμάτων καθώς επίσης υποβοηθείται από την αξιολόγηση εικόνων Μαγνητικού Συντονισμού (ΜΣ) από έμπειρους ακτινολόγους. Αν και τα τυπικά απεικονιστικά χαρακτηριστικά της ΣκΠ είναι καταγεγραμμένα λεπτομερώς στην παγκόσμια ιατρική βιβλιογραφία[1], υπάρχουν άλλες παθολογίες του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος των οποίων τα απεικονιστικά χαρακτηριστικά προσομοιάζουν εκείνα της ΣκΠ[2]. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ιδίως στην αρχική εμφάνιση της ασθένειας, προβλήματα διαφορικής διάγνωσης μπορούν να προκύψουν. Μια από τις πιο συχνά εμφανιζόμενες παθολογίες διαφορικής διάγνωσης είναι η Εγκεφαλική Μικροαγγειοπάθεια (ΕΜ)[3]. Η σωστή και έγκαιρη διάγνωση της ΣκΠ είναι πολύ σημαντική για την πορεία της ασθένειας επηρεάζοντας σαφώς και την ποιότητα ζωής του ασθενούς. Ο αυτόματος διαχωρισμός ΣκΠ από ΕΜ με την χρήση χαρακτηριστικών υφής από εικόνες ΜΣ δεν έχει εφαρμοστεί προηγουμένως. Γενικότερα η βιβλιογραφία πάνω στην διερεύνηση του προβλήματος της διαφορικής διάγνωσης της ΣκΠ από άλλες παθολογίες είναι περιορισμένη. Στόχοι της παρούσας διατριβής: Οι στόχοι της παρούσας διδακτορικής διατριβής συνοψίζονται στα παρακάτω: • Ο σχεδιασμός, η υλοποίηση και η αξιολόγηση ενός συστήματος αναγνώρισης προτύπων για την διαφοροποίηση της ΣκΠ από την ΕΜ. Ο στόχος επιτεύχθηκε αναλύοντας χαρακτηριστικά υφής υπολογισμένα από εικόνες ΜΣ. Ο πρωταρχικός στόχος ήταν να γίνει μια πρωτογενής αξιολόγηση των χαρακτηριστικών υφής για το κατά πόσο παρέχουν πληροφορία ικανή να διαφοροποιήσει την ΣκΠ από την ΕΜ. Εν κατακλείδι, δείχθηκε ότι με την χρήση Πιθανοκρατικού Νευρωνικού Δικτύου (ΠΝΔ)[4] μπορούμε να έχουμε διαφοροποίηση με 73% ποσοστό επιτυχία. • Διερεύνηση της συνεισφοράς της Φαινομενικά Υγιούς Λευκής Ουσίας (ΦΥΛΟ) αξιολογώντας τα χαρακτηριστικά υφής της. Πρωτίστως τα χαρακτηριστικά υφής αξιολογήθηκαν μεμονωμένα εξετάζοντας την ακρίβεια της ΦΥΛΟ γύρω από αλλοιώσεις ΣκΠ έναντι ΦΥΛΟ προερχόμενες γύρω από αλλοιώσεις ΕΜ. Επιπροσθέτως, αξιολογήθηκε η ακρίβεια του συστήματος σε χαρακτηριστικά προερχόμενα από τον συνδυασμό χαρακτηριστικών υφής από αλλοιώσεις και από τις ΦΥΛΟ περιοχές. • Τέλος, ένα σύστημα πολλαπλών ταξινομητών δημιουργήθηκε και αξιολογήθηκε. Τρείς ευρέως χρησιμοποιούμενοι ταξινομητές χρησιμοποιήθηκαν. Εφαρμόζοντας μετασχηματισμό ελαχίστων τετραγώνων πάνω στα χαρακτηριστικά, καταφέραμε να αυξήσουμε την ακρίβεια του συστήματος κατά 10% φτάνοντας στην ολική ακρίβεια του 83%. […]
Μέθοδοι ανάλυσης της αξιοπιστίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων
Authors: Καραμπατζάκης Δημήτριος
Published: January 2014

Στο πλαίσιο της διατριβής αυτής συγκεντρώθηκε το ενδιαφέρον στην επίλυση των προβλημάτων που δημιουργούν οι σύγχρονες απαιτήσεις ειδικά στη σχεδίαση ανάλυση και βελτιστοποίηση του Δικτύου Διανομής της Ισχύος (ΔΔΙ). Με τα χρόνια, το ζήτημα αυτό γίνεται όλο και πιο κρίσιμο διότι το ΔΔΙ είναι υπεύθυνο για την τροφοδοσία όλων των τρανζίστορ και των πυρήνων που συνθέτουν αλλά πλέον σε ένα διαφορετικό τοπίο. Είναι αλήθεια ότι το τοπίο μέσα στον πυρήνα και το OK έχει αλλάξει ριζικά, η τεχνολογία έχει κλιμακωθεί σημαντικά και οι διασυνδέσεις είναι πλέον κρίσιμες, γιατί τα μεγέθη τους έχουν σμικρυνθεί σε κομβικό σημείο οι αποστάσεις από άκρη σε άκρη του OK είναι πλέον ιδιαίτερα μεγάλες και τα φαινόμενα πρόκλησης θορύβου στο δίκτυο γίνονται όλο και πιο σημαντικά. Η διατριβή αυτή συγκεντρώνει ερευνητικά αποτελέσματα των τελευταίων δύο δεκαετιών και τα συνδυάζει με βιομηχανικά εργαλεία για την υλοποίηση σχεδιαστικών μεθοδολογιών με τη χρήση πραγματικών σχεδιάσεων. Στόχος μας είναι να αναδείξουμε εργασίες στο χώρο της εκτίμησης των ρευμάτων που διαρρέουν το ΔΔΙ, να υλοποιήσουμε πρωτότυπες μεθοδολογίες και να τις εντάξουμε σε σύγχρονες ροές σχεδίασης OK (Design Flows) που βασίζονται σε εργαλεία αυτοματοποίησης ηλεκτρονικής σχεδίασης (CAD). Το ευχάριστο είναι πως τέτοια θέματα είναι όλο και πιο κρίσιμα στην ερευνητική αλλά και βιομηχανική περιοχή που εντάσσεται η προσπάθεια αυτή.
Εφαρμογή τεχνικών πειραματικού σχεδιασμού στην ανάπτυξη μια ταχείας, ευέλικτης και λιτής διεργασίας παραγωγής σφαιριδίων ελεγχόμενης αποδέσμευσης
Authors: Πολίτης Σταύρος
Published: January 2014

Τα σφαιρίδια ως φαρμακοτεχνική μορφή εμφανίζουν πολυάριθμα θεραπευτικά και τεχνικά πλεονεκτήματα, που αποδίδονται στην αυξημένη επιφάνειά τους, τις ρεολογικές τους ιδιότητες, και την ομοιομορφία του μεγέθους τους (Ghebre-Sellassie, 1989, Gu et al, 2004). Η άμεση σφαιροποίηση αποτελεί μία ιδιαίτερα ελκυστική μέθοδο παραγωγής σφαιριδίων (Gu et al, 2004, Heng et al, 1996) καθώς λαμβάνει χώρα σε κλειστή διάταξη, είναι ταχεία και αποτελεσματική και εκτελείται σε ένα στάδιο. Ωστόσο, η εφαρμογή της απαιτεί καλή γνώση των κρίσιμων παραμέτρων ώστε να εξασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα και η επαναληψιμότητα της διεργασίας. Ο Πειραματικός Σχεδιασμός (Design of experiments-DoE), αποτελεί μία ισχυρή ομάδα τεχνικών που επιτελούν αυτόν το σκοπό, δηλαδή το χαρακτηρισμό και τη βελτιστοποίηση μίας διεργασίας μέσω της αναγνώρισης των σχέσεων που συνδέουν τις σημαντικές παραμέτρους (παράγοντες) με τα χαρακτηριστικά ποιότητας (αποκρίσεις) του προϊόντος (Montgomery, 1976). Η χρήση τηγμένων υλικών για την παραγωγή σφαιριδίων βρίσκεται επίσης στο προσκήνιο, ειδικά όσον αφορά στη δυνατότητα μορφοποίησης Φαρμακολογικά Δραστικών Ουσιών (ΦΔΟ) που είναι ευεπίφορες σε υδρόλυση (Rahman et al, 2009). Το ενδιαφέρον ωστόσο στρέφεται κυρίως στην τεχνική της εξώθησης- σφαιροποίησης (Crowley et al, 2007, Repka et al, 2007), ενώ οι εργασίες που αφορούν στην άμεση σφαιροποίηση είναι ελάχιστες. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η ανάπτυξη και ο χαρακτηρισμός μίας θερμοπλαστικής διεργασίας άμεσης σφαιροποίησης που θα οδηγούσε στην παραγωγή σφαιριδίων ελεγχόμενης αποδέσμευσης, με ρυθμό που να μπορεί να τροποποιηθεί σημαντικά εντός της ίδιας τεχνολογικής πλατφόρμας. Με την παρούσα μελέτη προσεγγίστηκε αποτελεσματικά μια διεργασία άμεσης σφαιροποίησης με ψεκασμό τήγματος μέσω των τεχνικών του πειραματικού σχεδιασμού. Στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης διαχωρίστηκαν οι σημαντικοί παράγοντες, οι οποίοι μελετήθηκαν στη συνέχεια περαιτέρω, παρέχοντας σημαντική τεχνογνωσία για τη διεργασία, που αποτελεί ζητούμενο του σύγχρονου κανονιστικού πλαισίου για τα φαρμακευτικά προϊόντα (ICH Q8, “Product Development”). Η νέα διεργασία μπορεί να θεωρηθεί κατάλληλη για χρήση σε οργανισμούς που εφαρμόζουν τις αρχές της λιτής ή/και της ευέλικτης παραγωγής.
Επιδράσεις του Ευρωπίου (Εu), στην εμβρυοφυσιολογία του Danio rerio
Authors: Λάζαρης Δημήτριος
Published: January 2014

Οι λανθανίδες, συμπεριλαμβανομένου του Ευρωπίου, εμφανίζουν ένα ευρύφάσμα βιομηχανικών εφαρμογών και η απελευθέρωσή τους στο περιβάλλονέχει αυξηθεί σημαντικά κατά τις τελευταίες δεκαετίες. Οι τοξικές επιδράσειςτων λανθανίδων σε ζωντανούς υδρόβιους οργανισμούς ωστόσο, δεν έχουνμελετηθεί συστηματικά. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να αξιολογηθεί ητοξικότητα του ένυδρου τριχλωριούχου ευρωπίου (EuCl3.6H2O) σε έμβρυαzebrafish υπό τυποποιημένες πειραματικές συνθήκες. Τα έμβρυα είχανεκτεθεί σε μια ευρεία γκάμα συγκεντρώσεων ευρωπίου (0,05 έως 500 ppm)είτε για τις πρώτες 10 ή για 72 ώρες μετά τη γονιμοποίηση. Η εμβρυϊκήανάπτυξη εκτιμήθηκε από διάφορες βιολογικές και φυσιολογικέςπαραμέτρους (π.χ. το ποσοστό θνησιμότητας κατά την περίοδο ανάπτυξης,το ποσοστό εκκολαψιμότητας, το σταθερό μήκος κατά την εκκόλαψη, ηανάπτυξη των ματιών, η μορφομετρία σώματος, η συσταλτικότητα τηςκαρδιάς καθώς και ο καρδιακός ρυθμός). Η έκθεση των εμβρύων επηρεάζεταιαπό το ευρώπιο σε όλες τις παραμέτρους της ανάπτυξης του εμβρύου μεαποτέλεσμα τη εμφάνιση στατιστικά σημαντικής θνησιμότητας, καθυστέρησητης εκκόλαψης, μείωση του σταθερού μήκους και του καρδιακού ρυθμού,καθώς και η καθυστέρηση σχηματισμού της καρδιάς. Όμως δυσπλασίες καισημαντικές διαφορές στη μορφομετρία, δεν παρατηρήθηκαν. Τααποτελέσματα της δράσης του ευρωπίου στο σχηματισμό της καρδιάς καικυρίως στον καρδιακό ρυθμό, η οποία εκδηλώθηκε κατά την έναρξη τηςανάπτυξης του καρδιαγγειακού συστήματος ακόμη και σε χαμηλήσυγκέντρωση της τάξης του 0,05 ppm, δείχνουν ότι ο καρδιακός μυς μπορείνα αποτελέσει όργανο-στόχος για την τοξικότητα του μετάλλου.
Η επίδραση πραγματικών και εικονικών πειραμάτων φυσικής στη μάθηση
Authors: Ευαγγέλου Φίλιππος
Published: January 2014

Ο σκοπός της διδακτορικής διατριβής είναι να συγκρίνει τα μαθησιακά αποτελέσματα (εννοιολογική κατανόηση) των μαθητών της Πέμπτης και Έκτης τάξης δημοτικών σχολείων που εκτελούν πραγματικά πειράματα με τα μαθησιακά αποτελέσματα των μαθητών της Πέμπτης και Έκτης τάξης δημοτικών σχολείων που εκτελούν εικονικά πειράματα. Το δείγμα της έρευνας αποτέλεσαν 222 μαθητές της Πέμπτης και Έκτης τάξης Δημοτικού Σχολείου. Στην Πέμπτη χωρίστηκαν τυχαία 55 μαθητές στην πειραματική ομάδα (εικονικά πειράματα με λογισμικά προσομοίωσης) και 55 στην ελέγχου (πραγματικά πειράματα), ενώ στην Έκτη 56 μαθητές σε καθεμία από τις δυο ομάδες. Η συλλογή δεδομένων έγινε με πανομοιότυπα εννοιολογικά προτεστ και μετατεστ που δόθηκαν και στις δυο ομάδες. Η αξιολόγηση των απαντήσεων έγινε με βάση την ταξινομία SOLO. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν είναι τα έξης: α) παρόμοια μαθησιακά αποτελέσματα για τους μαθητές μετά από την εκτέλεση των πειραμάτων σχετικά με τις έννοιες της δύναμης της τριβής και του απλού ηλεκτρικού κυκλώματος, β) καλύτερα μαθησιακά αποτελέσματα για τους μαθητές που εκτέλεσαν πραγματικά πειράματα σε σύγκριση με τους μαθητές που εκτέλεσαν εικονικά πειράματα για τις έννοιες του βρασμού του νερού και της ανάκλασης του φωτός.
Παρακολούθηση της ψυχοσωματικής κατάστασης με χρήση τεχνικών επεξεργασίας κινούμενης εικόνας (video)
Authors: Κούτλας Αναστάσιος
Published: January 2014

Το πρόσωπο είναι σημαντικό για την καθημερινή επικοινωνία των ανθρώπων. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το πρόσωπο και τις εκφράσεις του για να υποδηλώσουν συνειδητά την συναισθηματική τους κατάσταση (θυμός, φόβος κτλ.) ή υποσυνείδητα (δάγκωμα χειλιών, νεύματα) για να συνοδέψουν και να ενισχύσουν τα λεγόμενα τους ή τις σκέψεις τους. Οι εκφράσεις του προσώπου είναι αποτέλεσμα της παραμόρφωσης μέσω της κίνησης των μυών του προσώπου. Η αυτόματη αναγνώριση των εκφράσεων του προσώπου είναι σημαντική για πολλά ερευνητικά πεδία όπως είναι η ψυχολογία ή η επικοινωνία ανθρώπου-μηχανής. Κατά τη διάρκεια της διδακτορικής διατριβής αναπτύχθηκαν μεθοδολογίες που στόχο έχουν την αναγνώριση των εκφράσεων του προσώπου χωρίς να υπόκεινται σε περιορισμούς ως προς τον χρόνο λειτουργίας και το περιβάλλον εφαρμογής, τον φωτισμό ή την επεξεργαστική ισχύ. Οι μεθοδολογίες αυτές αρχικά εντοπίζουν το πρόσωπο. Στη συνέχεια εξάγουν χαρακτηριστικά υφής χρησιμοποιώντας τράπεζες φίλτρων Gabor. Τα χαρακτηριστικά ταξινομούνται σε συναισθηματικές καταστάσεις ή κινήσεις του προσώπου. Οι μεθοδολογίες που αναπτύχθηκαν εφαρμόζονται σε στατικές εικόνες και αλληλουχίες εικόνων εκμεταλλευόμενες την επιπλέον χρονική πληροφορία. Η λειτουργία σε πραγματικό χρόνο είναι πλεονέκτημα για την εφαρμογή των μεθοδολογιών σε πραγματικές συνθήκες.
Μοριακή ανάλυση σποραδικών καρκινωμάτων του παχέος εντέρου σε υλικό κυτταρολογίας υγρής φάσης ThinPrep
Authors: Σπάθης Άρης
Published: January 2014

Σκοπός της παρούσας εργασίας αποτέλεσε η μοριακή ανάλυση καρκινωμάτων παχέος έντερου σε υλικό κυτταρολογία υγρής φάσης ThinPrep®, Ειδικότερα, η εφαρμογή μοριακών τεχνικών για την ανίχνευση συγκεκριμένων χαρακτηριστικών του κάθε καρκινώματος που μπορούν χρησιμοποιηθούν στην απόφαση λήψης συγκεκριμένων χημειοθεραπευτικών. Συλλέχθηκαν 251 δείγματα, 107 ζεύξη δειγμάτων από καρκίνωμα και παρακείμενο φυσιολογικό βλεννογόνο, 3 πολύποδες, 9 αδενώματα και 25 καρκινώματα. Σε αυτά αφού πραγματοποιήθηκε έλεγχος των νουκλεϊκών οξέων που απομονώθηκαν ακολούθησε ανάλυση γενετικών πολυμορφισμών που καθορίζουν την έκφραση της θυμιδιλικής συνθάσης (TYMS) και χαρακτηρισμός της κατάστασης μεθυλίωσης του υποκινητή των γονίδιων MLH1, MGMT και CDKN2A (p16ΙΝΚ4Α). Σε καρκινώματα πραγματοποιήθηκε έλεγχος για την ύπαρξη μεταλλάξεων στα γονίδια KRAS, BRAF και EGFR. Σε επιλεγμένα ζεύγη δειγμάτων αναλύθηκε η γονιδιακή έκφραση των γονίδιων EGFR, HER2, ΤΟΡ1 και ΤΟΡ2Α κανονικοποιημένη ως προς γονίδια αναφοράς. Επιπλέον, ανοσοκυτταροχημεία και western πραγματοποιήθηκαν για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων. Τέλος, διερευνήθηκε η ύπαρξη ανευπλοειδίων με κυτταρομετρία ροής. Τα αποτελέσματα υποστηρίζουν πως το ThinPrep® αποτελεί εξαιρετική επιλογή για την λήψη και αποθήκευση δειγμάτων που προορίζονται για ανάλυση με τεχνικές μοριακής βιολογίας καθώς είναι εφικτός ο προσδιορισμός ανευπλοειδίων και ο πολλαπλασιασμός μεγάλων τμημάτων DNA και mRNA. Οι πολυμορφισμοί της TYMS κατατάσσουν τους ασθενείς σε 18 διαφορετικούς γονότυπους προτείνοντας την ανάγκη ανάλυση μεγαλυτέρου δείγματος για την ανάδειξη της σημασίας τους. Επιπλέον, η μεθυλίωση των υποκινητών των υπό μελέτη γονίδιων είναι πολύ συχνή για τα MGMT και CDKN2A και σπανιότερη για το MLH1. Η μεθυλίωση συνοδεύτηκε από απώλεια της πρωτεΐνης. Τα ποσοστά των μεταλλαγών του KRAS και BRAF συμβάδισαν με τα διεθνή πρότυπα. Επίσης, αν και σε λίγα κύτταρα του όγκου φαίνεται να υπάρχουν σπάνια μεταλλαγές στον EGFR. Αύξηση της μεταγραφής παρατηρείται για τα ΤΟΡ1 και ΤΟΡ2Α σε καρκινικά δείγματα. Συμπερασματικά, η λήψη υλικού από καρκινώματα του παχέος έντερου σε ThinPrep® καθιστά εφικτή την διεξοδική ανάλυση των μοριακών χαρακτηριστικών τους. Σε όλα τα δείγματα σχεδόν υπήρχε κάποιο μοριακό χαρακτηριστικό που κατέτασσε τον ασθενή σε κατηγορία που θα είχε όφελος από λήψη συγκεκριμένου χημειοθεραπευτικού πρωτοκόλλου. Λόγω της αυξανόμενης πολυπλοκότητας με την προσθήκη κάθε νέου χαρακτηριστικού είναι απαραίτητη οργάνωση πολυκεντρικών μελετών για την συγκέντρωση και διαχείριση όλων των πληροφοριών.