11894 research outputs found
Sort by
Καθαρισμός και μελέτες προετοιμασίας της πρωτεΐνης PGL-3 για smFRET
Get PDFΗ διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στον καθαρισμό και την προετοιμασία πειραμάτων για την χρήση της μεθόδου μοριακής μεταφοράς ενέργειας Förster στο επίπεδο του ενός μορίου (smFRET) της πρωτεΐνης PGL-3, μιας κρίσιμης πρωτεΐνης στη βιολογία της γονιμοσποράς του C. elegans. Η έρευνα επικεντρώθηκε στις μοριακές λεπτομέρειες της πρωτεϊνικής δομής συμβάλλοντας στην προώθηση της κατανόησης των δομικών χαρακτηριστικών της PGL-3.This thesis centers on the purification and preparation for single-molecule Förster resonance energy transfer (smFRET) experiments of the PGL-3 protein, a pivotal component in C. elegans germline biology. The research delves into the molecular intricacies of PGL-3, contributing to the understanding of PGL--3's structural attribute
Development of an optical fiber pH sensor with a titanium oxide overlayer
No full textΈνας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες που καθορίζουν την γεωργία είναι η ποιότητα του
εδάφους και μία από τις μεθόδους ελέγχου του εδάφους γίνεται μέσω της μέτρησης του σε pH. Η
σωστή διαχείριση του pH του εδάφους είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της γονιμότητας του
εδάφους και τη βέλτιστη απόδοση των καλλιεργειών. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της επίδρασης
του pH στο έδαφος αποτελεί η διαθεσιμότητα των θρεπτικών στοιχείων. Σε πολύ όξινα εδάφη
ορισμένα θρεπτικά στοιχεία, όπως το αλουμίνιο και το μαγγάνιο, γίνονται τοξικά για τα φυτά, ενώ
άλλα, όπως ο φώσφορος, δεσμεύονται και δεν είναι διαθέσιμα. Αντίθετα, σε αλκαλικά εδάφη η
διαθεσιμότητα του φωσφόρου και ιχνοστοιχείων όπως ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος και ο χαλκός
μειώνεται σημαντικά, οδηγώντας σε τροφοπενία. Επιπλέον, το pH του εδάφους επηρεάζει τη
δραστηριότητα των μικροοργανισμών, οι οποίοι παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διάσπαση της
οργανικής ύλης και στον κύκλο των θρεπτικών στοιχείων. Τα περισσότερα ωφέλιμα βακτήρια και
μύκητες ευδοκιμούν σε ελαφρώς όξινα έως ουδέτερα εδάφη. Σε πολύ όξινα ή αλκαλικά
περιβάλλοντα, η δραστηριότητα αυτών των μικροοργανισμών μειώνεται, επηρεάζοντας αρνητικά
τη γονιμότητα του εδάφους.
Ο τακτικός έλεγχος του pH, σε συνδυασμό με κατάλληλες διορθωτικές πρακτικές, επιτρέπει στους
αγρότες να διατηρούν το έδαφος σε ιδανικές συνθήκες για την ανάπτυξη των φυτών και την
αποφυγή προβλημάτων θρέψης. Αυτό καθιστά την χρήση αισθητήρων pH ιδιαίτερα σημαντική
τόσο για την δημιουργία όσο και για την διατήρηση καλλιεργειών. Το πείραμα το οποίο διεξήχθη
αποτελεί την ανάπτυξη ενός αισθητήρα pH χρησιμοποιώντας οπτική ίνα με φράγμα μεγάλης
περιόδου και επίστρωση οξειδίου του τιτανίου. Βασικά προτερήματα που οδήγησαν στην
συγκεκριμένη έρευνα αποτελούν η δυνατότητα των αισθητήρων οπτικών ινών να παρέχουν την
παρακολούθηση περιβαλλοντικών στοιχείων σε δυσπρόσιτες περιοχές και σε πραγματικό χρόνο.
Με βάση αυτά, η εφαρμογή τους στην παρακολούθηση του pH του εδάφους θα μπορούσε να
αποτελέσει μία αξιόπιστη και προσβάσιμη επιλογή.
Στην παρούσα πτυχιακή εργασία, παρουσιάζεται μία εισαγωγική έρευνα πάνω στην ανάπτυξη
αισθητήρα pH με φράγμα μεγάλης περιόδου και επίστρωση οξειδίου του τιτανίου και η εφαρμογή
του στη μέτρηση του pH υδάτινου διαλύματος. Εξηγείται η διαδικασία εγγραφής των φραγμάτων
μεγάλης περιόδου, η δημιουργία του επιστρώματος οξειδίου του τιτανίου (TiO2) μέσω της
εναπόθεσης παλμικού λέιζερ, η δημιουργία διαλυμάτων pH καθώς και η εξέταση της ευαισθησίας
του αισθητήρα μέσα στα διαλύματα, μέσω της ανάλυσης των φασμάτων τους.Soil quality is one of the most critical factors influencing agricultural productivity, with pH
measurement serving as a key method for soil assessment. Effective management of soil pH is
essential for maintaining soil fertility and optimizing crop yields. Soil pH directly impacts the
availability of nutrients: in highly acidic soils, elements such as aluminium and manganese can
reach toxic concentrations, while essential nutrients like phosphorus become immobilized and
unavailable to plants. Conversely, in alkaline soils, the availability of phosphorus and trace elements
such as iron, zinc, and copper significantly decreases, often leading to nutrient deficiencies. In
addition, soil pH affects microbial activity, which plays a vital role in the decomposition of organic
matter and the nutrient cycle. Most beneficial bacteria and fungi thrive in slightly acidic to neutral
conditions, whereas their activity is diminished in highly acidic or alkaline environments, adversely
affecting soil fertility.
Regular monitoring of soil pH, combined with appropriate corrective practices, enables farmers to
maintain optimal conditions for plant growth and prevent nutritional disorders. In this context, the
use of pH sensors is of particular importance for both the establishment and long-term sustainability
of crops. The present study focuses on the development of a pH sensor based on an optical fiber
incorporating a long-period grating (LPG) coated with titanium dioxide (TiO₂). Optical fiber
sensors offer significant advantages, such as real-time monitoring and the ability to operate
effectively in remote or inaccessible environments, making them a promising solution for soil pH
monitoring.
This thesis presents an introductory investigation into the development of a pH sensor using a long-
period grating and a titanium dioxide coating, and its application in the measurement of pH in
aqueous solutions. The fabrication process of the long-period gratings, the deposition of the
titanium dioxide coating via pulsed laser deposition (PLD), the preparation of pH calibration
solutions, and the evaluation of the sensor’s sensitivity through spectral analysis are thoroughly
described
Βελτιστοποίηση της κατανομής πηγών αερολυμάτων
No full textIn order to identify the pollutants that make up atmospheric aerosols, this master’s
thesis focuses on the use of optimization algorithms to chemical data, particularly in
aerosol mass spectrometry. The study uses dimensionality reduction methods that are
frequently employed in source allocation and data decomposition, such as Principal Component
Analysis (PCA), Singular Value Decomposition (SVD), Non-negative Matrix Factorization
(NMF), and Positive Matrix Factorization (PMF).Evaluating these algorithms’
performance in relation to source allocation is a crucial component of this study, which
aims to identify the approach that yields the most accurate and comprehensible findings
for environmental data analysis. Through a comparative analysis, it is shown that
PMF performs better than other approaches, resulting in more accurate aerosol source
identification results
Κατάτμηση πλημμυρών με εκτίμηση αβεβαιότητας μέσω σύμμορφης πρόβλεψης
No full textΗ κατάτμηση πλημμυρών με χρήση δορυφορικών εικόνων είναι ιδιαίτερα σημαντική για
την αποτελεσματική αντιμετώπιση καταστροφών και την αξιολόγηση κινδύνων. Αυ-
τή η διαδικασία πραγματοποιείται συνήθως με τη χρήση βαθιών νευρωνικών δικτύων
εκπαιδευμένων σε επισημασμένα δορυφορικά δεδομένα για την αναγνώριση πλημμυ-
ρισμένων περιοχών. Ωστόσο, τα υπάρχοντα μοντέλα βαθιάς μάθησης συνήθως δεν
παρέχουν αξιόπιστη ποσοτική εκτίμηση της αβεβαιότητας, περιορίζοντας τη χρησι-
μότητά τους σε περιπτώσεις λήψης αποφάσεων υψηλού κινδύνου. Ακόμη και όταν
παρέχουν εκτιμήσεις αβεβαιότητας, σπάνια συνοδεύονται από στατιστικές εγγυήσεις
για την απόδοσή τους. Στην παρούσα εργασία, διερευνούμε τη χρήση της Σύμμορφης
Πρόβλεψης (Conformal Prediction, CP) ως μέθοδο παροχής στατιστικά έγκυρων
εκτιμήσεων αβεβαιότητας σε προβλήματα κατάτμησης πλημμυρών. Χρησιμοποιώντας
ως βασικό μοντέλο το OmbriaNet, εξετάζουμε τρία σημαντικά ερωτήματα: (1) Βελ-
τιώνει η Σύμμορφη Πρόβλεψη την ποσοτικοποίηση της αβεβαιότητας στην κατάτμηση
πλημμυρών· (2) Είναι προτιμότερη η Επαγωγική Σύμμορφη Πρόβλεψη (ICP) ή η K-
Fold Σύμμορφη Πρόβλεψη (K-Fold CP)· και (3) Πώς επηρεάζει η βαθμονόμηση μέσω
temperature scaling την απόδοση της Σύμμορφης Πρόβλεψης· Τα αποτελέσματά μας
δείχνουν ότι το CP ξεπερνά σημαντικά τις μεθόδους βασισμένες σε αυθαίρετα κα-
τώφλια (thresholding), παρέχοντας πιο αξιόπιστα και αποδοτικά σύνολα προβλέψεων
με εγγυημένη κάλυψη. Επιπλέον, η μέθοδος K-Fold CP παρουσιάζει ανώτερη απόδοση
έναντι της ICP, καθώς αξιοποιεί πληρέστερα τα διαθέσιμα δεδομένα τόσο για εκπα-
ίδευση όσο και για βαθμονόμηση, επιτυγχάνοντας υψηλότερη ακρίβεια και μικρότερα
σύνολα προβλέψεων. Τέλος, τα πειράματά μας δείχνουν ότι η απόδοση του CP δεν
επηρεάζεται σημαντικά από τη βαθμονόμηση μέσω temperature scaling. Τα ευρήμα-
τα αυτά αναδεικνύουν τη χρησιμότητα του CP για την εκτίμηση της αβεβαιότητας
στην κατάτμηση πλημμυρών, βελτιώνοντας την αξιοπιστία και την ερμηνευσιμότητα
των συστημάτων διαχείρισης καταστροφών που βασίζονται στην τηλεπισκόπηση.Flood segmentation from satellite imagery is crucial for effective disaster response
and risk assessment. This task is typically performed using deep neural networks
trained on labeled satellite data to identify flooded areas, however, existing deep
learning models often lack reliable uncertainty quantification, limiting their ap-
plicability in high-risk decision-making. Moreover, even models incorporating un-
certainty estimates rarely provide statistical guarantees on their predictions. This
thesis investigates the application of Conformal Prediction (CP) as a rigorous
approach for statistically valid uncertainty quantification in flood segmentation
tasks. Using OmbriaNet as a baseline model, we address three critical questions:
(1) Does Conformal Prediction improve uncertainty quantification for flood seg-
mentation? (2) Should practitioners favor Inductive Conformal Prediction (ICP)
or K-Fold Cross-Conformal Prediction (K-Fold CP)? and (3) How does tempera-
ture scaling calibration influence CP performance? Our results demonstrate that
CP significantly outperforms naive threshold-based methods, delivering more re-
liable and efficient prediction sets with guaranteed coverage. Furthermore, we
show that K-Fold CP surpasses ICP in terms of predictive accuracy and predic-
tion set compactness by fully leveraging the available data for both training and
calibration. Lastly, we find CP’s performance remains robust irrespective of prior
calibration via temperature scaling. These insights highlight CP’s effectiveness
for uncertainty-aware flood segmentation, underscoring its potential to enhance
the reliability and interpretability of remote sensing-based disaster management
systems
Association between periodontal disease and cardiovascular diseases
No full textΕισαγωγή: Η σχέση των νόσων του περιοδοντίου με τις καρδιαγγειακές παθήσεις αποτελεί
θέμα προβληματισμού και έρευνας αρκετές δεκαετίες τώρα. Πολλές και διαφορετικές
μελέτες έχουν ασχοληθεί με το θέμα, με ολοένα και περισσότερα τεκμηριωμένα στοιχεία
πλέον να υποδεικνύουν ότι η χρόνια φλεγμονή αυξάνει τον κίνδυνο για καρδιαγγειακές
παθήσεις. Αυτό έχει οδηγήσει στην θεώρηση ότι και η περιοδοντίτιδα, ως μια χρόνια
φλεγμονώδης κατάσταση, θα μπορούσε να είναι ένας ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου
που δύναται να συμβάλει στην ανάπτυξη της καρδιαγγειακής νόσου.
Σκοπός: Κύριος σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της συσχέτισης μεταξύ της
περιοδοντικής νόσου και των καρδιαγγειακών παθήσεων. Τα ερευνητικά ερωτήματα που
προέκυψαν και διερευνήθηκαν είναι η συχνότητα εμφάνισης καρδιαγγειακών παθήσεων σε
ασθενείς με περιοδοντίτιδα, εάν υπάρχει αιτιώδης συνάφεια μεταξύ αυτών των δυο
παθολογικών καταστάσεων καθώς και οι μηχανισμοί που τις συνδέουν.
Μεθοδολογία: Η παρούσα μελέτη βασίστηκε στην συστηματική ανασκόπηση πρωτότυπων
μελετών και άρθρων ανασκόπησης για τη διερεύνηση της συσχέτισης μεταξύ των
περιοδοντικών και των καρδιαγγειακών παθήσεων που έχουν δημοσιευτεί από τον
Ιανουάριο του 2020 έως τον Δεκέμβριο του 2024. Για την πραγματοποίησή της αναζητήθηκαν
δημοσιευμένες μελέτες μέσω της μηχανής αναζήτησης PubMed στη βάση δεδομένων
MEDLINE, και η μελέτη ακολούθησε τον σχεδιασμό συστηματικής ανασκόπησης της βιβλιογραφίας σύμφωνα με τις ενημερωμένες κατευθυντήριες οδηγίες του PRISMA 2020,
με συγκεκριμένα κριτήρια ένταξης και αποκλεισμού των μελετών. Η αναζήτηση
πραγματοποιήθηκε με τους όρους: ((periodontal disease[All Fields]) OR (periodontitis[All
Fields])) AND (cardiovascular disease[All Fields]) και με φίλτρα την χρονική περίοδο από το
2020 μέχρι και το 2024 και, γλώσσα δημοσίευσης την αγγλική ή μετάφραση σε αυτή.
Αποτελέσματα: Συνολικά ανακτήθηκαν 362 μελέτες από την αρχική αναζήτηση, από την
βάση δεδομένων PubMed-Medline. Αφού αφαιρέθηκαν 32 διπλότυπα αρχεία, 330
προχώρησαν για λεπτομερή έλεγχο των τίτλων και των περιλήψεων ο οποίος απέδωσε 79
άρθρα που αξιολογήθηκαν στο πλήρες περιεχόμενό τους. Από αυτά, 13 εξαιρέθηκαν καθώς
δεν πληρούσαν τα κριτήρια εισόδου και τα εναπομείναντα 60 συμπεριλήφθηκαν στην
παρούσα ανασκόπηση για ενδελεχή ανάγνωση και ανάλυση. Η πλειοψηφία των μελετών
καταλήγει στην ύπαρξη συσχέτισης μεταξύ περιοδοντίτιδας και μη μεταδοτικών παθήσεων,
συμπεριλαμβανομένων των καρδιαγγειακών παθήσεων. Η περιοδοντική νόσος φαίνεται να
αποτελεί ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για την ανάπτυξη αθηροσκληρωτικών
καρδιαγγειακών παθήσεων. Παρόλα αυτά, τεκμήρια για τον ακριβή ρόλο της περιοδοντίτιδας
στις καρδιαγγειακές παθήσεις καθώς και για πιθανή αιτιολογική συνάφεια μεταξύ τους,
λείπουν.
Συμπεράσματα: Ενώ όλο και περισσότερα στοιχεία συνδέουν την περιοδοντίτιδα με τις
καρδιαγγειακές παθήσεις, μέσα από κοινούς παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς και
παράγοντες κινδύνου, αιτιώδης σχέση δεν έχει εδραιωθεί. Θα χρειαστεί διεπιστημονική
συνεργασία για να εκπονηθούν επιπλέον μελέτες υψηλής ποιότητας και μεγάλης κλίμακας,
κυρίως RCTs, με μακροχρόνια follow-ups καθώς και η χρήση νέων τεχνολογιών σε μοριακό
και γενετικό επίπεδο (single-cell sequencing, omics) ώστε να αποσαφηνιστεί η σχέση αυτή
και η ενδεχόμενη αιτιώδης συνάφεια μεταξύ των δύο αυτών καταστάσεων.Introduction: The relationship between periodontal and cardiovascular disease has been a
topic of reflection and research for several decades now. Many different studies have dealt
with the issue, with increasing documented evidence showing that chronic inflammation
enhances the risk of cardiovascular disease. This has led to the assumption that periodontitis,
as a chronic inflammatory condition, could be an independent risk factor that may contribute
to the development of cardiovascular disease.
Purpose: The main purpose of the present study is to investigate the association between
periodontal and cardiovascular diseases. The research questions that emerged and were
investigated are the incidence of cardiovascular diseases in patients with periodontitis,
whether there is a causal relationship between these two pathological conditions as well as
the mechanisms that may link them.
Results: A total of 362 studies were retrieved from the original search from the PubMed-
Medline database. After 32 duplicate files were removed, 330 proceeded to a detailed review
of the titles and abstracts which yielded 79 articles that were evaluated in their full content.
Of these, 13 were excluded as they did not meet the entry criteria, and the remaining 60
studies were included in this review for thorough reading and analysis. Most of these studies
conclude that there is an association between periodontitis and non- communicable diseases,
including cardiovascular diseases. Periodontal disease appears to be an independent risk
factor for the development of atherosclerotic cardiovascular disease. However, evidence on the exact role of periodontitis in cardiovascular diseases as well as on
a possible causal relationship between them is lacking.
Conclusions: While more and more evidence links periodontitis to cardiovascular disease,
through common pathophysiological mechanisms and risk factors, a causal relationship has
not been established yet. Interdisciplinary collaboration will be needed to develop additional
high-quality and large-scale studies, mainly RCTs, with long-term follow-ups as well as the use
of new technologies at the molecular and genetic level (single-cell sequencing, omics) in order
to clarify this relationship and the possible causal link between these two conditions
Fabrication of electrospun and 3D bioprinted scaffolds for bone tissue engineering using natural and synthetic biomaterials
Get PDFBone tissue engineering (BTE) is a broad research field that focuses on the use of biomaterial-based platforms combined with regeneration competent cell types and biochemical stimulants such as growth factors towards the fabrication of scaffolds and constructs that can restore, improve, or regenerate bone tissues. These biomaterial-based scaffolds should have a biocompatible character, controllable degradation rate, low immunogenicity, and mechanical attributes that are equivalent to those met in the native bone. State of the art biomaterials processing techniques such as electrospinning and 3D bioprinting have enabled the production of such scaffolds of varying 2D or 3D dimensionality, with topological and chemical structure that closely mimics that of bone tissue. The main objective of this thesis was the development of innovative bone regeneration promoting scaffolds and constructs based on the combination of two water soluble polymers, gellan gum (GG) and polyvinyl alcohol (PVA), via the state of the art technologies of electrospinning and 3D bioprinting. Through optimization of biomaterials composition, we produced stable GG:PVA nanofibrous scaffolds of various concentration ratios and verified that increased GG concentration and thermal treatment of scaffolds led to significantly reduced degradation rates, matching those of flat bones, while all compositions showed excellent osteogenic responses in the presence of pre-osteoblastic cells. We then biofabricated 3D bioprinted constructs, containing PVA:GG at different ratios, with and without the implementation of nano-hydroxyapatite (nHA), an osteogenic inorganic material present in human bone, and examined their biomechanical responses. It was corroborated that lower GG:PVA ratio compositions presented enhanced printability and cell viability than the stiffer counterparts, while the presence of nHA resulted in significantly enhanced printing fidelity and osteogenic capacity. Based on the optimization of the GG:PVA bioprinting conditions, we bioprinted constructs with human adipose derived stem cells (ADSCs), by incorporating zinc substituted bioactive glasses (Zn-BGs) in the same polymeric matrix, and observed excellent osteogenesis and chondrogenesis related cellular responses showcasing promising aspects for further use of these composite bioinks as potential personalized human osteochondral implant
PANoptosis biomarkers and relation with illness severity and outcome in critically ill patients
No full textΕισαγωγή
Η σήψη αποτελεί σοβαρό και σύνθετο σύνδρομο με αυξανόμενη επίπτωση και θνητότητα, τόσο στους ενήλικες όσο και στους παιδιατρικούς πληθυσμούς. Η έγκαιρη διάγνωση και η εκτίμηση της βαρύτητας παραμένουν προκλήσεις. Νεότερα δεδομένα εστιάζουν σε μονοπάτια προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου, όπως η ΠΑΝόπτωση (PANoptosis), που συνδυάζει απόπτωση, νεκρόπτωση και πυρόπτωση, και η οποία φαίνεται να σχετίζεται σημαντικά με την παθογένεια της σήψης.
Σκοπός
Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της έκφρασης των πρωτεϊνών των μονοπατιών της ΠΑΝόπτωσης σε ενήλικες και παιδιατρικούς ασθενείς με σήψη (S), συγκριτικά με ασθενείς με μη λοιμώδεις φλεγμονώδεις καταστάσεις (SIRS) (τραύμα, μετεγχειρητική φλεγμονή) και με υγιείς μάρτυρες (C). Μελετήθηκε η συγκέντρωση τεσσάρων μορίων-κλειδιών του μονοπατιού της ΠΑΝόπτωσης (HMGB1, NINJ1, NLRP3 και ZBP1) και διερευνήθηκε η συσχέτισή τους με κλινικά-εργαστηριακά δεδομένα και δεδομένα έκβασης.
Μεθοδολογία
Η μελέτη είχε μονοκεντρικό, προοπτικό και κλινικό-εργαστηριακό χαρακτήρα. Συμμετείχαν 66 ασθενείς (παιδιατρικοί και ενήλικες) που νοσηλεύονταν στις Μονάδες Εντατικής Θεραπείας Παίδων (ΜΕΘΠ) και ενηλίκων (ΜΑΦ-ΜΕΘ2) του ΠαΓΝΗ. Η ένταξη των ασθενών στην ομάδα της σήψης βασίστηκε στα κριτήρια για τη σήψη (ενήλικες SEPSIS-3 και παιδιά Pediatric Phoenix Score), ενώ για την ομάδα ελέγχου τα κριτήρια ανάπτυξης συστηματικού φλεγμονώδους συνδρόμου (systematic inflammatory response syndrome/SIRS). Τα επίπεδα των πρωτεϊνών HMGB1, NINJ1, NLRP3 και ZBP1 μετρήθηκαν με την τεχνική της ενζυμικής ανοσοπροσρόφησης (Enzyme-Linked Immunosorbent assay, ELISA). Τα αποτελέσματα των μετρήσεων των πρωτεϊνών της ΠΑΝόπτωσης συσχετίστηκαν με κλινικο-εργαστηριακούς δείκτες βαρύτητας νόσου και έκβασης, και μελετήθηκε η προβλεπτική τους ικανότητα στην ανίχνευση της σήψης και την πρόγνωση της.
Αποτελέσματα
Η μελέτη περιέλαβε 38 παιδιατρικούς (S=29, SIRS 9, C=12) και 18 ενήλικες ασθενείς (S=10, SIRS=3, C=5). Στους ενήλικες, η συγκέντρωση της NINJ1 ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη στην ομάδα σήψης (2.85 ng/ml, IQR 2.47-2.97) σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες (0.79 ng/ml, IQR 0.71-0.82), (p = 0.003), ενώ δεν υπήρξαν σημαντικές διαφορές στα μόρια HMGB1, NLRP3 και ZBP1. Οι πρωτεΐνες NINJ1 και ZBP1 παρουσίασαν οριακά θετική συσχέτιση μεταξύ τους στον ενήλικο πληθυσμό (Spearman rho 0.463, p = 0.053). H πρωτεΐνη NINJ1 σχετίστηκε αντιστρόφως ανάλογα με το SOFA score (Spearman rho -0.558, p = 0.048). Στα παιδιά, η συγκέντρωση της NINJ1 ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη στην ομάδα σήψης (1.11 ng/ml, IQR 0.91-1.89) σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες (1.03 ng/ml, IQR 0.78-1.23), (p = 0.012), ενώ δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα των HMGB1, ZBP1 και NLRP3. Θετικές συσχετίσεις βρέθηκαν επίσης μεταξύ NINJ1 και δεικτών φλεγμονής (ferritin, p=0.034, CRP p=0.018), όπως και ZBP1 και κλινική βαρύτητα (PIM-3, p=0.038). Τα επίπεδα της πρωτεΐνης NINJ1 ήταν υψηλότερα στους ενήλικες ασθενείς συγκριτικά με τους παιδιατρικούς ασθενείς με σήψη. Καμία από τις πρωτεΐνες δεν συσχετίστηκε στατιστικά σημαντικά με τους δείκτες έκβασης.
Συμπεράσματα
Η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη προσπάθεια ταυτόχρονης ανίχνευσης πολλαπλών μορίων της ΠΑΝόπτωσης ασθενών με σήψη ή SIRS και ενισχύει την υπόθεση εμπλοκής τους στην παθοφυσιολογία της φλεγμονώδους απόκρισης. Τα ευρήματα καταδεικνύουν τη σημασία της συνέχισης της έρευνας με μεγαλύτερες, πολυκεντρικές αναλύσεις, πολλαπλές χρονικές λήψεις σε ορολογικό επίπεδο αλλά και με τη συνέχιση της ερευνητικής διαλεύκανσης των μηχανισμών σε μοριακό/κυτταρικό επίπεδο ώστε να διερευνηθεί η ουσιαστική προγνωστική τους αξία και να ενσωματωθούν δυνητικά σε μελλοντικά διαγνωστικά ή θεραπευτικά εργαλεία.Introduction
Sepsis is a serious and complex syndrome with increasing incidence and mortality, affecting both adult and pediatric populations. Early diagnosis and assessment of its severity remain challenging. Recent data focus on programmed cell death pathways, such as PANoptosis, which combines apoptosis, necroptosis, and pyroptosis, and appears to be related to the pathogenesis of sepsis.
Objective
The aim of this study was to investigate the concentration of four key molecules of the PANoptosis pathway (HMGB1, NINJ1, NLRP3, and ZBP1) in serum samples of patients with sepsis/SIRS upon admission to the ICU and to correlate them with clinical-laboratory data, outcome data, and survival.
Methods
The study was single-center, prospective, and clinical-laboratory in nature. It involved 66 patients (pediatric and adult) hospitalized in the Pediatric Intensive Care Unit (PICU) and an adult ICU (MAF-ICU2) of the University Hospital of Heraklion (PaGNI). Sample collection was performed at admission, and levels of the four proteins were measured using the ELISA technique. Demographic data, inflammation markers, and clinical severity scores were also collected. Data analysis was performed using SPSS software with a significance level set at p < 0.05.
Results
The study included 38 pediatric and 18 adult patients. In adults, the concentration of NINJ1 was significantly higher in the sepsis group compared to healthy controls (p = 0.003), while in pediatric patients there was a significant difference in the SIRS group compared to healthy volunteers (p = 0.012). No significant differences were observed in the levels of HMGB1, ZBP1, and NLRP3. The proteins NINJ1 and ZBP1 showed a positive correlation in the adult population (Spearman rho = 0.463, p = 0.053) without reaching statistical significance. NINJ1 protein levels differed significantly between adult and pediatric patients with sepsis, a finding that warrants further investigation. None of the proteins were statistically significantly correlated with outcome (survival/death). Conclusion
This study represents the first attempt at simultaneous detection of multiple PANoptosis molecules in the serum of patients with sepsis or SIRS and supports the hypothesis of their involvement in the pathophysiology of the inflammatory response. The findings highlight the importance of continuing research with larger, multicenter analyses, multiple time-point serum sampling, as well as further investigation of the underlying molecular and cellular mechanisms, in order to assess their true prognostic value and potentially integrate them into future diagnostic or therapeutic tools
Διαγνωστική μέθοδος για τις καταστάσεις προσαύξησης Εξωγαλαξιακών Δυαδικών Συστημάτων Ακτίνων Χ
No full textThe classification of accretion states in black hole X-ray binaries (BHXBs) is essential for understanding the physics
of accretion flows, extract information on the black hole growth and evolution. Traditional methods rely on detailed
spectral fitting and timing analyses, which is not always feasible. We aim to develop efficient and robust diagnostic
models capable of accurately identifying the accretion state of BHXBs using only non-parametric features derived
from X-ray color and count rates. These diagnostics are designed to not rely on spectral modeling. We simulated
spectra for 15,716 RXTE-PCA observetions of black hole systems using the instrument responses of NuSTAR and the
proposed HEX-P detectors (HET and LET). The identification of the spectral states of these spectra is based on a three-
stage labeling framework based on traditional criteria supplemented by spectral thresholds, UMAP dimensionality
reduction, and Gaussian Mixture Models, assigning labels to four accretion states (hard, soft, intermediate, very high).
Random forest classifiers were trained across multiple bandpass and feature configurations, and their performance
was evaluated using stratified cross-validation and confusion matrices. We identified optimal diagnostic models for
each instrument, with the best performance achieved using two spectral colors and count rate as features. Energy
bands extending up to 40 keV improved classification accuracy. A subset of ambiguous spectra, dominated by GRS
1915+105, highlighted limitations in the labeling due to spectral curvature effects. Despite this, the classifiers showed
strong agreement with the labeler even near state boundaries. We demonstrate that fast, non-parametric diagnostics
can reliably classify BHXB accretion states with minimal dependence on spectral modeling. The proposed framework
is well suited for future large-scale surveys and can be extended to real time classification tasks with next-generation
observatories.Η κατηγοριοποίηση των καταστάσεων προσάυξησης μάζας σε διπλά συστήματα ακτίνων-Χ με μαύρες τρύπες ως συμπαγή
αντικείμενα (BHXBs) είναι σημαντική για την κατανόηση της φυσικής πίσω από την πρόσπτωση μάζας και την εξαγωγή
πληροφοριών σχετικά με την εξέλιξη των μαύρων τρυπών. Οι παραδοσιακές μέθοδοι βασίζονται σε λεπτομερή φασμα-
τική μοντελοποίηση, κάτι που δεν είναι πάντα εφικτό. Στόχος μας είναι η ανάπτυξη αποτελεσματικών και αξιόπιστων
διαγνωστικών μοντέλων που να μπορούν να αναγνωρίζουν με ακρίβεια την κατάσταση πρόσπτωσης των BHXBs χρησιμο-
ποιώντας μόνο μη παραμετρικά χαρακτηριστικά που προκύπτουν από το φασματικό χρώμα και των φωτονίων ακτίνων-Χ
που ανιχνεύουμε από μια πηγή. Αυτά τα διαγνωστικά εργαλεία σχεδιάστηκαν ώστε να μη βασίζονται σε φασματική
μοντελοποίηση. Προσομοιώσαμε φάσματα για 15.716 παρατηρήσεις BHXBs από το RXTE-PCA , χρησιμοποιώντας τις
αποκρίσεις των οργάνων, NuSTAR και της προτεινόμενης αποστολής HEX-P (HET και LET) . Η αναγνώριση των φασμα-
τικών καταστάσεων αυτών των φασμάτων βασίζεται σε μια τριπλή διαδικασία αναγνώρισης που περιλαμβάνει παραδοσιακά
κριτήρια, όρια φασματικών παραμέτρων, μείωση διαστάσεων μέσω UMAP και Gaussian Mixture Models , αποδίδοντας
ετικέτες σε τέσσερις καταστάσεις πρόσπτωσης (hard, soft, intermediate, very high) . Εκπαιδεύσαμε μοντέλα κατηγοριο-
ποίησης Random Forest για πολλαπλούς συνδυασμούς ενεργειακών περιοχών και πληροφορίας καθώς και αξιολογήσαμε
την απόδοσή τους με τη χρήση μετρικών Recall per class και confusion matrix . Προσδιορίσαμε τα βέλτιστα διαγνωστικά
μοντέλα για κάθε όργανο, με την καλύτερη απόδοση να επιτυγχάνεται όταν χρησιμοποιούνται δύο φασματικά χρώματα
και ο ρυθμός φωτονίων ως πληροφορία. Οι ενεργειακές περιοχές που εκτείνονται έως τα 40 keV βελτίωσαν την ακρίβεια
των μοντέλων. ΄Ενα υποσύνολο ασαφών φασμάτων, κυρίως από την πηγή GRS 1915+105 , ανέδειξε περιορισμούς στην
επισημείωση λόγω καμπυλότητας στο φάσμα. Παρ’ όλα αυτά, τα μοντέλα κατανομής παρουσίασαν ισχυρή συμφωνία με
τον επισημαντή ακόμα και κοντά στα όρια των καταστάσεων. Δείχνουμε ότι τα γρήγορα, μη παραμετρικά διαγνωστικά
μπορούν να ταξινομούν με αξιοπιστία τις καταστάσεις πρόσπτωσης των BHXBs με ελάχιστη εξάρτηση από φασματική
μοντελοποίηση. Το προτεινόμενο πλαίσιο είναι κατάλληλο για μελλοντικές μεγάλης κλίμακας επισκοπήσεις και μπορεί
να επεκταθεί σε καθήκοντα ταξινόμησης σε πραγματικό χρόνο με τα επόμενης γενιάς παρατηρητήρια
Ευρετήρια χωρίς κλειδώματα για την επεξεργασία χρονοσειρών δεδομένων
No full textΣε αυτή την μεταπτυχιακή εργασία, μελετάμε ευρετήρια χρονοσειρών δεδομένων χωρίς κλειδώματα, τα οποία επιτυγχάνουν υψηλή απόδοση διατηρώντας παράλληλα τη
σταθερότητά τους. Αρχικά, παρουσιάζουμε το FreSh, ένα ευρετήριο χρονοσειρών δεδομένων χωρίς κλειδώματα που βασίζεται στο Refresh, μια γενική προσέγγιση που
αναπτύξαμε για την αποτελεσματική υποστήριξη της απουσίας κλειδώματος σε οποιοδήποτε ευρετήριο χρονοσειρών δεδομένων που αξιοποιεί την τοπικότητα. Πιστεύουμε
ότι το Refresh έχει ανεξάρτητο ενδιαφέρον και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αποδοτικών εκδόσεων χωρίς κλειδώματα και άλλων δομών δεδομένων που
βασίζονται στην τοπικότητα. Για την ανάπτυξη του FreSh, πρώτα διεξαγάγαμε μια εις
βάθος μελέτη των σχεδιαστικών αποφάσεων πίσω από τα πλέον σύγχρονα ευρετήρια
χρονοσειρών δεδομένων και των αρχών που διέπουν την απόδοσή τους. Αυτό οδήγησε σε ένα θεωρητικό πλαίσιο που επιτρέπει την αρθρωτή ανάπτυξη και ανάλυση των
ευρετηρίων χρονοσειρών δεδομένων. Το FreSh είναι σχεδιασμένο για στατικά δεδομένα. Πειράματα με διάφορα συνθετικά και πραγματικά σύνολα δεδομένων δείχνουν
ότι το FreSh επιτυγχάνει απόδοση συγκρίσιμη με αυτή των πλέον σύγχρονων αποκλειστικών (blocking) ευρετηρίων χρονοσειρών δεδομένων στη μνήμη. Αυτό αποδεικνύει
ότι οι μηχανισμοί βοήθειας του FreSh είναι ελαφριοί και σέβονται βασικές αρχές που
είναι κρίσιμες για την απόδοση των δομών δεδομένων που αξιοποιούν την τοπικότητα. Δεύτερη συνεισφορά αυτής της διπλωματικής είναι η επέκταση του FreSh ώστε
να λειτουργεί σε δυναμικές συνθήκες, την οποία ονομάζουμε DFreSh. Το DFreSh
διαχειρίζεται παρτίδες δεδομένων που φτάνουν στο σύστημα δυναμικά, καθιστώντας
το μια αξιόπιστη λύση για εφαρμογές πραγματικού χρόνου, διατηρώντας ταυτόχρονα
τα οφέλη απόδοσης του FreSh. Ακολουθούμε δύο μοντέλα δυναμικότητας που προέρχονται από δύο διαφορετικά ερευνητικά πεδία και μελετάμε τις επιδόσεις του σε κάθε
περίπτωση χρησιμοποιώντας διάφορα συνθετικά και πραγματικά σύνολα δεδομένων.In this thesis, we study lock-free data series indexes that achieve high performance while maintaining robustness. First, we present FreSh, a lock-free data
series index based on Refresh, a generic approach we developed for efficiently supporting lock-freedom on top of any locality-aware data series index. We believe
Refresh is of independent interest and can be used to derive high-performance lock-free versions of other locality-aware blocking data structures. To develop FreSh,
we first conducted an in-depth study of the design decisions behind state-of-the-
art data series indexes and the principles governing their performance. This led
to a theoretical framework that enables the modular development and analysis of
data series indexes. FreSh is designed for static data. Experiments with several
synthetic and real datasets illustrate that FreSh achieves performance comparable to that of the state-of-the-art blocking in-memory data series indexes. This
demonstrates that the helping mechanisms of FreSh are lightweight and respect
key principles that are crucial for performance in locality-aware data structures. A
second contribution of this thesis is an extension of FreSh that works in dynamic
settings, which we call DFreSh. DFreSh handles batches of data that arrive in the
system dynamically, making it a robust solution for real-time applications while
retaining the performance benefits of FreSh. We follow two models of dynamicity
coming from two research fields and study the performance properties of each of
these settings using several synthetic and real datasets
Αξιολόγηση της ανθρώπινης δραστηριότητας στην εκτεταμένη πραγματικότητα για ενισχυμένη μάθηση
No full textΗ Εκτεταμένη πραγματικότητα (ΕΠ) προσφέρει μεγάλες δυνατότητες στην εκ-
παίδευση. Ωστόσο, τα σύγχρονα συστήματα ΕΠ δεν διαθέτουν ακριβείς, παιδαγω-
γικά ευθυγραμμισμένες μεθόδους αξιολόγησης της επάρκειας των εκπαιδευομένων,
αφήνοντας κενά στην αξιολόγηση των μαθησιακών αποτελεσμάτων και των μετρήσε-
ων απόδοσης. Η υψηλότερη εκπαιδευτική επάρκεια βελτιώνει τα αποτελέσματα των
ασθενών. Η παρούσα διατριβή αντιμετωπίζει αυτές τις προκλήσεις με την εισαγωγή
ενός νέου συστήματος βαθμολόγησης και ενός ενισχυμένου εκπαιδευτικού πλαισίου
για τη βελτίωση της εκπαίδευσης ΕΠ.
Προτείνεται ένας σχεδιασμός συστήματος δύο επιπέδων για την αξιολόγηση και
τη βελτίωση της επάρκειας των εκπαιδευόμενων μέσω αναλύσεων επιδόσεων τους,
και παιδαγωγικά καθοδηγούμενων βελτιώσεων προσομοίωσεων ΕΠ. Αναλύοντας τις
αλληλεπιδράσεις των εκπαιδευομένων, το σύστημα παρέχει πληροφορίες που βοηθούν
τους εκπαιδευτές να αναπτύξουν αποτελεσματικότερες εκπαιδευτικές προσωμοιώσεις
και να βελτιώσουν τα επίπεδα δεξιοτήτων των εκπαιδευομένων.
Η πρώτη συνιστώσα περιλαμβάνει ένα εργαλείο απεικόνισης δεδομένων στον ιστό
με ένα καινοτόμο σύστημα βαθμολόγησης ικανοτήτων, το οποίο λαμβάνει υπόψη όχι
μόνο τις αριθμητικές βαθμολογίες των εκπαιδευομένων, αλλά προχωρά ένα βήμα πα-
ραπέρα για να ερμηνεύσει αυτές τις αριθμητικές τιμές ώστε να παρέχει ποιοτικές και
ουσιαστικές πληροφορίες. Λαμβάνοντας υπόψη τόσο τη δυσκολία της προσομοίωσης
όσο και την απόδοση των εκπαιδευόμενων, το σύστημα αυτό προσφέρει ένα πιο ακρι-
βές μέτρο της επάρκειας από τις παραδοσιακές μετρήσεις που βασίζονται στον όγκο
δεδομένων. Οι βαθμολογίες επάρκειας κατηγοριοποιούν τους εκπαιδευόμενους ως «Ι-
κανό», «Επαρκή» ή «Αποτελεσματικό», λειτουργώντας ως ισχυρότεροι προγνωστικοί
δείκτες της απόδοσης σε πολύπλοκες διαδικασίες. Αυτές οι δείκτες ωφελούν όχι μόνο
τους εκπαιδευόμενους αλλά και τους ρυθμιστικούς και εκπαιδευτικούς φορείς.
Η δεύτερη συνιστώσα ενισχύει τις εκπαιδευτικές προσομοιώσεις ΕΠ με την ενσω-
μάτωση της ταξινόμησης του Βλοομ για την υποστήριξη των γνωστικών μαθησιακών
σταδίων - Ανάμνηση, Κατανόηση, Εφαρμογή, Ανάλυση, Αξιολόγηση και Δημιουργία
- ενισχύοντας την κριτική σκέψη και τη λήψη αποφάσεων. Οι νέες λειτουργίες περι-
λαμβάνουν επεξηγηματικά βοηθήματα για εργασίες ανάκλησης, εργαλεία κατανόησης
με βάση την εικόνα και διαδραστικές εργασίες μάθησης με βάση τα λάθη, προωθώντας
τη βαθύτερη γνωστική δέσμευση και την προσαρμοστική λήψη αποφάσεων.
Αυτή η προσέγγιση δύο επιπέδων, η οποία ενσωματώνει τα παιδαγωγικά χαρα-
κτηριστικά του Βλοομ σε προσομοιώσεις ΕΠ παράλληλα με ένα προηγμένο σύστημα
βαθμολόγησης με βάση την ανάλυση, παρέχει μια κλιμακούμενη και αποτελεσματική
λύση για την εκπαίδευση ΕΠ. Μια αξιολόγηση εμπειρογνωμόνων επικυρώνει τον α-
ντίκτυπό της στην απόδοση των εκπαιδευόμενων, τη χρηστικότητα και τα μαθησιακά
αποτελέσματα, με προσδοκίες για βελτιωμένη λήψη αποφάσεων, γνωστική δέσμευση
και επάρκεια δεξιοτήτων.Extended reality (XR) offers transformative potential in training. However,
current state of the art systems lack precise, pedagogically aligned assessments
of trainee proficiency, leaving gaps in evaluating learning outcomes and perfor-
mance metrics. Higher training proficiency improves patient outcomes. This thesis
addresses these challenges by introducing a novel scoring system and enhanced
educational framework to improve XR training.
A dual-layer system design is proposed to assess and enhance XR trainees’ pro-
ficiency through advanced user performance analytics and pedagogically driven XR
simulation enhancements. By analyzing trainee interactions, the system provides
insights that help educators develop more effective training modules and improve
trainee skill levels. The first algorithm involves a Web data visualization dashboard
with an innovative proficiency scoring system, which takes into consideration not
only learners arithmetic scores, but goes a step further to interpret those numerical
values to provide qualitative and meaningful insights. By factoring in both simula-
tion difficulty and trainee performance, this system offers a more precise measure
of proficiency than traditional data volume-based metrics. Proficiency scores cat-
egorize trainees as "Competent," "Proficient," or "Efficient," serving as stronger
predictors of performance in complex procedures. These insights benefit not only
trainees but also regulatory bodies and administrators.
The second algorithm enhances XR educational simulations by integrating
Bloom’s Taxonomy to support cognitive learning stages—Remember, Understand,
Apply, Analyze, Evaluate, and Create—fostering critical thinking and decision-
making. New functionalities include explanatory aids for recall tasks, image-based
comprehension tools, and interactive, error-driven learning tasks, promoting deeper
cognitive engagement and adaptive decision-making.
This dual-layer approach, which embeds Bloom for XR pedagogical features into
XR simulations alongside an advanced analytics-driven scoring system, provides a
scalable and effective solution for XR training. An expert evaluation validates its
impact on trainee performance, usability, and learning outcomes, with expectations
of improved decision-making, cognitive engagement, and skill proficiency