Ministry of Education, Science and Technological Development
National Repository of Dissertations in Serbia (NaRDuS)Not a member yet
15259 research outputs found
Sort by
Influence of alumina particles on the mechanical and thermal properties of acrylate composite materials
Biokompatibilni materijali su materijali koji se primenjuju u kontaktu sa ćelijama, tkivima ili
telesnim tečnostima ljudskog organizma kako bi se nadomestila oštećenja do kojih dolazi usled starenja,
bolesti ili nesrećnih slučajeva. Ovi materijali se koriste za izradu medicinskih implantata i kao takvi
moraju ispuniti određene kriterijume u pogledu biokompatibilnosti, izdržljivosti, velike otpornosti
prema koroziji, netoksičnosti, čvrstoći, žilavosti i trajnosti. Ujedno, njihov cilj je da ostanu funkcionalni
i što je duže moguće u organizmu čoveka.
Pod dentalnim materijalima se podrazumevaju oni materijali koji se koriste u različitim
stomatološkim zahvatima, bilo za stalnu ili privremenu primenu oralne potrebe pacijenata. Zbog te
činjenice oni imaju strogo definisane zahteve, u vezi sa njihovim ponašanjem u uslovima eksploatacije.
Poli (metil metakrilat), PMMA, ima široku primenu u protetici i predstavlja jedan od često
korišćenih materijala. Pošto se koristi kao dentalni proizvod, on mora ispuniti određene zahteve u vezi
sa ponašanjem u uslovima njegove eksploatacije. Poboljšanje njegovih mehaničkih svojstava,
dodavanjem ojačanja u vidu aluminijum-oksida je od velikog značaja za dalja istraživanja u ovoj oblasti.
Radi poboljšanja mehaničkih i termičkih svojstava kompozitnih materijala na bazi akrilata, u
okviru ove doktorske disertacije urađena je modifikacija polaznog materijala, dodavanjem ojačanja u
vidu čestica aluminijum-oksida dopiranih sa 3-aminopropil-trimetoksilanom (AM) i metil estara
zasićenih masnih kiselina lanenog ulja (biodizel-BD). Kao matrica je korišćen komercijalni PMMA sa
dodatkom dimetil itakonata (DMI), dok su modifikovane čestice aluminijum oksida korišćene kao
ojačanje. Modifikacija čestica je izvedena u dva koraka: dodatkom 3-aminopropil-trimetoksilana (AM) i
metil estra masnih kiselina lanenog ulja (BD). Matrica polimera služila je kao reper radi poređenja sa
pripremljenim kompozitima koji su imali po 1 wt. %, 3 wt. % i 5 wt. % modifikovanih čestica Al 2 O3 -
AM i Al 2 O3 -BD.
Predmet i cilj ove doktorske disertacije je bio da se eksperimentalno utvrde mogućnosti
poboljšanja strukture matrice ovom modifikacijom kao i da se da doprinos poznavanju uticaja ojačanja
u vidu aluminijum oksida na mehanička i termička svojstva kompozitnog materijala. Na
novodobijenom materijalu su izvedena mehanička i termička ispitivanja, kao i mikrostrukturna
karakterizacija. Na osnovu dobijenih rezultatata strukturnih, morfoloških, termičkih i mehaničkih
analiza je ustanovljeno da dobijeni uzorci kompozitnog materijala imaju potencijal sa širom primenom.
Takođe, cilj je bio i da se utvrdi uticaj različitih doza gama zračenja na mehanička i termička svojsta,
mikrobiološku čistoću kompozitnog materijala, kao i promenu mikrostrukture i boje.
Dobijeni rezultati su ukazali da je novo dobijeni materijal kvalitetniji i sa poboljšanim
mehaničkim svojstvima, a istraživanja na prelomnim površinama su pokazala da je dodavanjem ojačanja
moguće dobiti finiju i homogeniju mikrostrukturu što nedvosmisleno utiče i na dobijena mehanička
svojstva.
Doprinos ove doktorke disertacije je primena matematičkog modela – hemometrije tj. veštačke
neuronske mreže (ANN model) čime se proveravala mogućnost primene ovog modela u cilju
predviđanja mehaničkih i termičkih svojstava materijala.Biocompatible materials are materials that are applied in contact with cells, tissues or body
fluids of the human body to compensate for damage caused by aging, disease or accidents. These
materials are used to make medical implants and as such must meet certain criteria in terms of
biocompatibility, durability, exceptional corrosion resistance, non-toxicity, strength, toughness and
durability. At the same time, their goal is to remain functional in the human body for as long as
possible.
By dental materials we mean those materials that we use in various dental procedures, either for
permanent or temporary application in the mouth of patients. Due to this fact, they have special
requirements regarding behavior in conditions of exploitation. Poly(methyl methacrylate) (PMMA) is
widely used in prosthetics and is one of the commonly used materials in prosthetics.
Since it is used as a dental material, it must meet certain requirements regarding the behavior in
the conditions of its exploitation. Improving the mechanical properties by adding reinforcement in the
form of aluminum oxide is of great importance for further research in this field. It has been proven that
the mechanical properties are significantly improved by adding very small amounts of these particles to
the material. Within this doctoral dissertation, the mechanical ans thermal properties of acrylate-based
composites were investigated.
To improve the mechanical and thermal properties of acrylate-based composites, tests were
performed by adding reinforcements in the form of alumina particles doped with 3-aminopropyl
trimethoxylan (AM) and methyl esters of saturated fatty acids of flaxseed oil (biodiesel-BD).
Commercial poly (methyl methacrylate) (PMMA) with the addition of dimethyl itaconate (DMI) was
used as a matrix, while modified alumina particles were used as reinforcement. Particle modification
was performed in two steps: by the addition of 3-aminopropyl-trimethoxylan (AM) and flaxseed oil
(BD) fatty acid methyl ester. After that, the polymer matrix was compared with the prepared
composites that had 1 wt. %, 3 wt. % and 5 wt. % of modified Al2 O3 -AM and Al 2 O3 -BD particles.
The aim of this dissertation was to contribute to the knowlendge of influence of aluminium
oxide reinforcement on the mechanical and thermal properties of the composite material, and to
experimentally determine the possibilities of improving the structure of the matrix with this
modification. Mechanical and thermal properties, as as well as microstructural characterization, were
tested on the newly obtained material. Based on the obtained results of structural, morphological and
thermal analyses, it is established that the composite material samples indicate the potential for wider
application.
Also, the goal was to determine the influence of different doses of gamma radiation on the
newly obtained material. The microbiological purity of the composite material was examined, as well as
changes in mechanical and thermal properties along with changes in microstructure and color. The
obtained material is of better quality and mechanically more resistant, and the results of the
microstructure test showed that by adding reinforcement it is possible to obtain a finer and more
homogeneous microstructure, and thus the mechanical properties are improved.
Thereafter, mathematical models were applied - hemometrics, that is artificial neural networks
(ANN models), in order to determine whether the same models can be used to predict the mechanical
and thermal properties of materials
Predictive value of scoring systems in the urgent care of patients with bleeding from the upper parts of the gastrointestinal tract
Uvod: Akutna krvarenja iz gornjih partija gastrointestinalnog trakta su urgentna stanja u gastroenterologiji koja još uvek imaju visok morbiditet i mortalitet. Krvarenje iz gornjih partija gastrointestinalnog trakta se manifestuje melenom, hematemezom, hematemezom sa melenom i hematohezijom. Poslednjih nekoliko decenija kao najčešći uzroci krvarenja su uzimanje ulcerogenih lekova i infekcija sa Helikobakter pilori. Na ishod lečenja ovih bolesnika značajno utiču starost bolesnika i pridružene bolesti. U cilju adekvatne i bolje trijaže bolesnika sa krvarenjem iz gornjih partija gastrointestinalnog trakta formirani su skoring sistemi koji mogu dosta uspešno da kategorišu bolesnike na niskorizičnu grupu za nastanak komplikacija i visokorizičnu grupu za nastanak komplikacija. Metodologija: Ispitivanjem je obuhvaćeno 209 bolesnika sa krvarenjem iz gornjih partija gastrointestinalnog trakta, oba pola, starijih od 18 godina. Prospektivno istraživanje sprovedeno je u periodu od 01.11.2021 do 01.11.2022 godine na Odeljenju urgentne interne medicine Urgentnog centra Univezitetskog kliničkog centra Vojvodine i Klinici za gastroenterologiju i hepatologiju Univezitetskog kliničkog centra Vojvodine. Nakon načinjene urgentne ezofagogastroduodenoskopije bolesnici su podeljeni u dve grupe: grupu G1 u koju su svrstani bolesnici sa endoskopski dokazanom krvarećom lezijom i grupu G2 kod kojih nakon ezofagogastro- duodenoskopije nije nađena aktivno krvareća lezija ili stigmata nedavnog krvarenja. Analizirana je starost bolesnika, prisutni faktori rizika, nalaz ezofagogastroduodenoskopije, laboratorijski parametri i dobijene vrednosti ispitivanih skoring sistema (Rockall inicijalni i ukupni skor, Glasgow-Blatchford, Baylor bleeding, AIMS65, ABC, Cedar-Sinai Medical Center Prognostic Indexs, PNED). Rezultati: Na prethodno definisanom reprezentativnom uzorku bolesnika ustanovljeno je da je peptički ulkus najčešći uzrok krvarenja iz gornjih partija gastrointestinalnog trakta. Na ishod lečenja utiču niske vrednosti eritrocita, nizak hemoglobin, nizak nivo albumina i visok šok indeks. Ukoliko se načini ezofagoga- stroduodenoskopija u prvih 24 sata, kod 90 % bolesnika se utvrdi uzrok krvarenja. Od ukupnog broja bolesnika kod kojih je bila nači- njena endoskopska hemostaza, uspeh je postignut u 86 % bolesnika. Helikobakter pilori je dokazan u 30,1 % patohistološki analiziranih uzoraka dobijenih endoskopskom biopsijom. Inicijalni i ukupni Rockall skor imaju dobru prediktivnu moć u predviđanju smrtnog ishoda. Najveću diskriminacionu moć razdvajanja bolesnika na grupu sa i bez komplikacija ima PNED skor. Baylor bleeding skor ima najveći uticaj na predviđanje recidiva krvarenja. AIMS65, ABC skorovi su efikasni u predviđanju mortaliteta. Zaključak: Novoformirani “GIK-GP skor” se pokazao kao odličan prognostički prediktor intrahospitalnog mortaliteta, 30-dnevnog mortaliteta i komplikacija gastrointestinalnog krvarenja.Acute upper gastrointestinal bleeding is an emergency condition in gastroenterology with high morbidity and mortality. It manifest as melena, hematemesis, hematemesis with melena and hematochezia. In the last few decades, the most common causes of bleeding are ulcerogenic drugs and Helicobacter pylori infection. The outcome of the treatment of these patients is significantly influenced by the patient's age and associated diseases. For the purpose of better triage of those patients, point systems (scores) is formed. It successfully categorize patients into a low-risk group for complications and a high-risk group for complications of acute upper gastrointestinal bleeding. Materials and methods: The study was conducted as prospective randomised study in the period from 1 November 2021 to 1 November 2022, at the Department of Emergency Internal Medicine of the Emergency Center of the University Clinical Center of Vojvodina and the Clinic for Gastroenterology and Hepatology of the University Clinical Center of Vojvodina. It included 209 patients with acute upper gastrointestinal bleeding older than 18 years. After an emergency esophagogastroduo- denoscopy, the patients were divided into two groups: group G1 with endoscopy proven bleeding lesions and group G2 in which no actively bleeding lesions or stigmata of recent bleeding. The patient's age, presented risk factors, esophagogastroduodenoscopy findings, laboratory parameters and obtained values of the examined scoring systems (Rockall initial and total, Glasgow-Blatchford, Baylor bleeding score, AIMS65, ABC, Cedars-Sinai medical center prognostic index, PNED) were analyzed. Results: It is proven that peptic ulcer is the most common cause of bleeding from the upper parts of the gastrointestinal tract. The outcome of treatment is affected by low erythrocyte values, low hemoglobin, low albumin level and high shock index. If esophagogastroduodenoscopy is performed in the first 24 hours, the cause of bleeding is determined in 90% of patients. Out of the total number of patients who underwent endoscopic hemostasis, success was achieved in 86% of cases. Helicobacter pylori was proven in 30.1% of pathohistologically analyzed samples obtained by endoscopic biopsy. Initial and total Rockall scores have good predictive power in predicting death. The PNED score has the greatest discriminating power to separate patients into groups with and without complications. The Baylor bleeding score has the greatest impact on predicting recurrence of bleeding. AIMS65, ABC scores are very good at predicting mortality. Conclusion: The newly formed "GIK-GP score" has proved as an excellent prognostic predictor of in-hospital mortality, 30-day mortality and complications of gastrointestinal bleeding
Effect of adding different amounts of live yeast cells (Saccharomyces cerevisiae) to feed on production performance, morphometric parameters and gut microflora of broilers
Cilj ove doktorske disertacije je bio da se ispita uticaj dodavanja različitih količina živih ćelija kvasca (Saccharomyces cerevisae) u ishrani brojlera na zdravstveno stanje, proizvodne rezultate, morfometrijske parametre i mikrofloru brojlera pojedinih segmenata creva, kvalitet trupa kao i ekonomsku opravdanost upotrebe. Ogled je izveden na ukupno 270 brojlera hibrida ROSS 308 podeljenih u tri grupe sa po 90 jedinki u svakoj grupi i 6 ponavljanja. Sve jedinke su hranjene smešama standardnog sirovinskog i hemijskog sastava po preporuci proizvođača hibrida. Jedina razlika između grupa je bio dodatak živih ćelija kvasca u oglednim grupama (O-I grupa je dobijala žive ćelije kvasca 250 g u toni hrane, a O-II grupa 650 g u toni hrane). Kontrolna grupa brojlera je hranjena bez dodavanja živih ćelija kvasca u hranu. Smeše za ishranu životinja bile su formulisane tako da u potpunosti zadovolje potrebe životinja u svim fazama tova. Tov je trajao 42. dana. Rezultati doktorske disertacije odnose se na ispitivanje hemijskog sastava smeša za ishranu brojlera (starter, grover, finišer), na proizvodne rezultate (masa brojlera, prirast, konzumacija, konverzija) za pojedine faze kao i za ceo tov. U toku ogleda praćeno je i zdravstveno stanje brojlera kao i „fecal scor“. Posle završenog tova i klanja brojlera ispitivana je pH vrednost pojedinih segmenata creva (ileum i cekum) i njihove mofometrijske karakteristike. Utvrđena je korelaciona zavisnost između završnih masa brojlera i morfometrijskih osobina pojednih segmenata digestivnog trakta. Ispitivana je i mikrobiota digestivnog trakta i utvrđena je korelaciona zavisnost između završnih masa brojlera i mikrobiote pojedinih segmenata digestivnog trakta. Od parametara prinosa mesa izvršena su merenja trupa posle hlađenja i randman klanja. Posle rasecanja trupa merene su mase osnovnih delova (grudi i bataka sa karabatakom) i izračunato je njihovo učešće u masi trupa. Za sva ispitivanja korišćene su standardne i priznate metode sa dovoljnim brojem ponavljanja za statističku obradu podataka. Rezultati istraživanja ukazuju da grupa brojlera kojoj su dodate žive ćelije kvasca u količini od 250 g/t hrane ima bolje proizvodne rezultate i kvalitet trupa (p<0,05), bolju morfologiju creva (p<0,001), veći razvoj korisne mikroflore (Lactobacilus spp.) (p<0,001) i smanjenje broja patogenih bakterija (E. coli) u crevima brojlera u poređenju sa kontrolnom grupom (p<0,05). Grupa sa dodatkom većih količina živih ćelija kvasca (650 g/t) imala je slične rezultate kao i kontrolna grupa. Dobijeni rezultati ukazuju na to da žive ćelija kvasca Saccharomyces cerevisae mogu da se koriste u ishrani brojlera kao promoteri rasta u zamenu za antibiotike, da utiču na očuvanje zdravlja brojlera, poboljšavaju proizvodne rezultate brojlera u tovu i parametre prinosa mesa brojlera u količini od 250 grama po toni hrane.The aim of this study was to investigate the effect of adding different dosages of live yeast cells (Saccharomyces cerevisiae) to feed on health status, production performance, intestinal morphology,, gut microflora of broilers, carccas quality as well as the economic justification of its use. The experiment was performed on a total of 270 broilers (ROSS 308) divided into three experimental groups. Each experimental group contained 90 animals housed in groups of 15 birds in six repetitions All animals where fed with mixtures of standard raw materials and chemical composition as recommended by the hybrid manufacturer. The only difference between the groups was the addition of live yeast cells in the experimental groups (O-I group received live yeast cells 250 g/t and O-II group 650 g/t of feed). A control group of broilers was fed without the addition of live yeast cells to the feed. Animal feed mixtures were formulated to fully meet the needs of animals in all stages of fattening. The fattening lasted for 42 days. The results of this doctoral dissertation refer to the examination of the chemical composition of feed mixtures for broilers (starter, grower, finisher) and growth production results (body weight, weight gain, feed consumption, and feed conversion ratio) for individual phases as well as for the entire fattening period. During the trial, the broiler's health condition and "fecal score" were also monitored. After the slaughtering and evisceration of broilers, the pH value of contents from the ileum and cecum as well as their morphometric characteristics were examined. A correlational dependence was established between the finalbody weight of broilers and the morphometric characteristics of individual segments of the digestive tract. The microbiota of the digestive tract was also examined and a correlational dependence was established between the final body weight of broilers and the microbiota of individual segments of the digestive tract. With respect to carcass quality , cold carcass weight and dressing percentage weremeasured. Furthermore, carcasses were separated into breasts and drumsticks with thighs that were weighed, and their percentage of total cold carcass weight was calculated. For all analysis, standard methods and procedures were used with a sufficient number of repetitions for statistical data processing. The results from the study indicate that the addition of live yeast cells in the dosage of 250 grams per ton of feed achieved better production results and carcass quality (p<0.05), improved intestinal morphology (p<0.001), greater development of beneficial microflora (Lactobacilus spp.) (p<0.001) and the reduction of pathogenic bacteria (E. coli) in the intestines of broilers compared to the control group (p<0.05). The group
supplemented with higher dosage of live yeast cells (650 g/t) had similar results to the control group. The obtained results indicate that live yeast cells of Saccharomyces cerevisae in the dosage of 250 grams per ton of feed can be used in broiler nutrition as growth promoters instead of antibiotics, can affect the preservation of broiler health, and improve growth production results and carcass quality of broilers
Socio-demographic and ideological factors of populist orientation - a cross-national study
Популизам се на индивидуалном нивоу манифестује на више начина. Нови концепт
„популистичка оријентацијa“ обједињује све ове индикаторе и он се састоји од
популистичких ставова и подршке популистичким странкама исказане кроз гласање и
позитивне ставове. Теоријски и емпиријски радови постулирају постојање везе између
популизма, национализма и ауторитарности те је за потребе овог рада осмишљен још један
нов појам – антилиберална тријада, који обухвата ова три конструкта. Циљ рада је био да се
провере односи свих раније наведених елемената али и да се провери теоријска и
психометријска заснованост елемената популизма као таквих.
Истраживање се састојало од две подстудије изведене на територији Србије и Албаније. Прва
подстудија је рађена на општој популацији ових држава на национално репрезентативним
узорцима пунолетних грађана (Србија, без Косова N=997, Албанија N=995). Подаци су
прикупљани телефонским и интернет анкетама. Популистички ставови су испитивани
модификованим упитником Акерманове и сарадника. Друга подстудија је подразумевала
испитивање експерата о популистичким карактеристикама политичких покрета. У Србији је
учествовало петоро експерата, у Албанији троје. Експерти су испитивани коришћењем
скраћене верзије ПОППА методологије.
Истраживање, посебно на експертима, указује на потребу за већом прецизношћу у
постављању дефиниција популизма и самим тим и у пратећим истраживачким материјалима.
Резултати указују на комплексан однос елемената унутар популистичке оријентације.
Популистички ставови и популистичко гласачко понашање нису у једнозначној вези и други
фактори, као што су статус странке за коју се гласа, имају битну улогу у њиховом односу.
Веза између популистичких ставова, ауторитарности и национализма је потврђена на оба
узорка и они су у стабилној вези при чему успевају да задрже своју дистинктивност.
Претходни радови популисте у народу профилишу као младе, необразоване и сиромашније
мушкарце. У овој студији тај профил није у потпуности репродукован. Разлика између
полова није потврђена на већини елемената популистичке оријентације. У Албанији
популистички ставови јачају са годинама, док у Србији су старији склонији популистичком
гласању. Социо-економски статус у Србији нема значајну везу са популистичким ставовима
али је у вези са мањом склоношћу ка популистичком гласању. У Албанији са статусом опада
склоност популистичким ставовима али расте склоност популистичком гласању.At individual level populism manifests in multitude of ways. The new concept of "populist
orientation" encompasses all these indicators and is comprised of populist attitudes and support for
populist political parties expressed through voting behavior and general positive opinions.
Theoretical and empirical studies suggest a connection between populism, nationalism, and
authoritarianism. For the purposes of this paper, another new concept is introduced – the anti-liberal
triad, encompassing these three mentioned constructs. Our goal is to examine the relationships
among these elements and assess the theoretical and psychometric foundations of populism as
phenomenon.
The research consisted of two sub-studies conducted in Serbia and Albania. The first sub-study
involved the general population of these countries, with nationally representative samples of adults
(Serbia, excluding Kosovo N=997, Albania N=995). Data was collected through telephone and
online surveys. Populist attitudes were assessed using a modified questionnaire by Ackerman et.al.
The second sub-study focused on experts' opinions on the populist characteristics of political
movements. Five experts participated in Serbia, and three in Albania. They were examined using a
shortened version of the POPPA methodology.
The research, especially among experts, highlights the need for greater precision in defining
populism and implementing it in accompanying research materials. The results indicate a complex
relationship among elements within populist orientation. Populist attitudes and voting behavior do
not have a straightforward correlation, and other factors, such as the party's status, play a significant
role in their relationship.
The link between populist attitudes, authoritarianism, and nationalism is confirmed in both samples,
while at same time they maintain their distinctiveness. Contrary to previous studies which profiled
average populist as young, uneducated, and poor male, this study does not entirely reproduce that
profile. In Albania, populist attitudes strengthen as people get older, while in Serbia, older
individuals tend to lean towards populist voting. Socio-economic status in Serbia does not have a
significant connection with populist attitudes, but it is associated with a lower inclination toward
populist voting. In Albania, as status decreases, the tendency towards populist attitudes declines, but
there is an increase in the tendency to vote for populist candidates
Experimental model of methotrexate pharmacokinetics utilizing dry blood spot
Метотрексат (МТX) је лек који се употребљава у хемотерапији неколико врста малигнитета, попут рака мокраћне бешике, рака дојке, нонхоџкиновог лимфома, остеосаркома, акутне лимфобластне леукемије. За наведене индикације се обично даје у високим дозама. У ниским дозама, МТX се користи као имуносупресив у терапији улцерозног колитиса, Кронове болести, реуматоидног артритиса, анкилозирајућег спондилитиса и псоријазе. Метотрексат подлеже хепатичном и интрацелуларном метаболизму, где се метаболише од стране фолилполиглутамат синтазе у фармаколошки активне полиглутаматне форме метотрексата - MTXPGn, где “n” означава број глутаматних јединица, и он може бити од 2 до 7. Додавањем глутаматних група метотрексату, повећава се величина молекула, заједно са његовим негативним наелектрисањем и тиме се појачава задржавање метотрексата у ћелији. Ово омогућава метотрексату да инхибира дихидрофолат редуктазу, тимидилат синтазу и 5-аминоимидазол 4-карбоксамид рибонуклеотид трансформилазу, што резултује ометањем синтезе ДНК, поправке и ћелијске деобе. Последично, МТX испољава своје цитотоксично дејство на ћелије које се брзо умножавају Метотрексат има мали терапијски индекс и може испољити нежељена и токсична дејства при било ком дозном режиму. Такође, показује значајну фармакокинетичку варијабилност међу пацијентима, али и при понављаној примени код истог пацијента. Како би се повећала ефикасност терапије и смањили токсични ефекти, потребно је направити персонални дозни режим. У првом делу ове студије извршена је валидација LC-MS методе за квантификацију метотрексата и полиглутамата у oпсегу концентрација од 0,25 μg/mL до 30 μg/mL за узорке плазме, ревалидација методе за опсег концентрација метотрексата и полиглутамата од 0,5 μg/mL до 30 μg/mL за узорке крви и валидацију методе за опсег концентрација метотрексата од 0,5 μg/mL до 50 μg/mL за узорке суве капи крви. Раствор метотрексата је апликован пацовима, мушког пола соја Wistar, као болус интравенска инјекција. Пацови су методом случајног избора распоређени у четири дозне групе - 5, 40, 80 и 160 mg/kg. Узорци крви, плазме и суве капи крви су узети у 10., 20., 30., 45., 60., 90., 120., 180., 240., 360. и 480. минуту након примене лека. Узорци крви, плазме и суве капи крви пацова су анализирани валидованом LC-MS методом. Поређење концентрација метотрексата измерених у течним узорцима крви и узорцима суве капи крви помоћу LC-MS методе, je спроведено употребом Бланд-Алтман теста при чему нису утврђене статистички значајне разлике између ове две валидоване методе. У другом делу ове студије извршен је прорачун фармакокинетичких параметара и утврђивање фармакокинетичког модела за постављање индивидуалног режима дозирања. Употребом софтвера PKSolver је спроведена некомпартманска анализа, те су одређени фармакокинетички параметри метотрексата. Постављен је математички модел који описује фармакокинетику метотрексата помоћу двокомпартманског система. Употребом софтвера Wolfram Mathematica спроведена је двокомпартманска анализа и добијени су фармакокинетички параметри. Упоређене су површине испод криве добијене компартманском и некомпартманском анализом и нису примећене статистички значајне разлике међу њима. Постављени математички модел се може екстраполирати на пацијенте оболеле од акутне лимфобластне леукемије и искористити у изради фармакокинетичког модела којим ће се одредити индивидуални режим дозирања лека.Metotreksat (MTX) je lek koji se upotrebljava u hemoterapiji nekoliko vrsta maligniteta, poput raka mokraćne bešike, raka dojke, nonhodžkinovog limfoma, osteosarkoma, akutne limfoblastne leukemije. Za navedene indikacije se obično daje u visokim dozama. U niskim dozama, MTX se koristi kao imunosupresiv u terapiji ulceroznog kolitisa, Kronove bolesti, reumatoidnog artritisa, ankilozirajućeg spondilitisa i psorijaze. Metotreksat podleže hepatičnom i intracelularnom metabolizmu, gde se metaboliše od strane folilpoliglutamat sintaze u farmakološki aktivne poliglutamatne forme metotreksata - MTXPGn, gde “n” označava broj glutamatnih jedinica, i on može biti od 2 do 7. Dodavanjem glutamatnih grupa metotreksatu, povećava se veličina molekula, zajedno sa njegovim negativnim naelektrisanjem i time se pojačava zadržavanje metotreksata u ćeliji. Ovo omogućava metotreksatu da inhibira dihidrofolat reduktazu, timidilat sintazu i 5-aminoimidazol 4-karboksamid ribonukleotid transformilazu, što rezultuje ometanjem sinteze DNK, popravke i ćelijske deobe. Posledično, MTX ispoljava svoje citotoksično dejstvo na ćelije koje se brzo umnožavaju Metotreksat ima mali terapijski indeks i može ispoljiti neželjena i toksična dejstva pri bilo kom doznom režimu. Takođe, pokazuje značajnu farmakokinetičku varijabilnost među pacijentima, ali i pri ponavljanoj primeni kod istog pacijenta. Kako bi se povećala efikasnost terapije i smanjili toksični efekti, potrebno je napraviti personalni dozni režim. U prvom delu ove studije izvršena je validacija LC-MS metode za kvantifikaciju metotreksata i poliglutamata u opsegu koncentracija od 0,25 μg/mL do 30 μg/mL za uzorke plazme, revalidacija metode za opseg koncentracija metotreksata i poliglutamata od 0,5 μg/mL do 30 μg/mL za uzorke krvi i validaciju metode za opseg koncentracija metotreksata od 0,5 μg/mL do 50 μg/mL za uzorke suve kapi krvi. Rastvor metotreksata je aplikovan pacovima, muškog pola soja Wistar, kao bolus intravenska injekcija. Pacovi su metodom slučajnog izbora raspoređeni u četiri dozne grupe - 5, 40, 80 i 160 mg/kg. Uzorci krvi, plazme i suve kapi krvi su uzeti u 10., 20., 30., 45., 60., 90., 120., 180., 240., 360. i 480. minutu nakon primene leka. Uzorci krvi, plazme i suve kapi krvi pacova su analizirani validovanom LC-MS metodom. Poređenje koncentracija metotreksata izmerenih u tečnim uzorcima krvi i uzorcima suve kapi krvi pomoću LC-MS metode, je sprovedeno upotrebom Bland-Altman testa pri čemu nisu utvrđene statistički značajne razlike između ove dve validovane metode. U drugom delu ove studije izvršen je proračun farmakokinetičkih parametara i utvrđivanje farmakokinetičkog modela za postavljanje individualnog režima doziranja. Upotrebom softvera PKSolver je sprovedena nekompartmanska analiza, te su određeni farmakokinetički parametri metotreksata. Postavljen je matematički model koji opisuje farmakokinetiku metotreksata pomoću dvokompartmanskog sistema. Upotrebom softvera Wolfram Mathematica sprovedena je dvokompartmanska analiza i dobijeni su farmakokinetički parametri. Upoređene su površine ispod krive dobijene kompartmanskom i nekompartmanskom analizom i nisu primećene statistički značajne razlike među njima. Postavljeni matematički model se može ekstrapolirati na pacijente obolele od akutne limfoblastne leukemije i iskoristiti u izradi farmakokinetičkog modela kojim će se odrediti individualni režim doziranja leka.Methotrexate (MTX) is used in cancer chemotherapy to treat several malignancies such as bladder and breast cancer, non-Hodgkin’s lymphoma, osteosarcoma, and acute lymphoblastic leukemia. For these indications, it is usually administered in high doses. In low doses, MTX is used as an immunosuppressive drug in the treatment of ulcerative colitis, Crohn’s disease, rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis and psoriasis. Methotrexate undergoes hepatic and intracellular metabolism by folylpolyglutamate synthase into pharmacologically active polyglutamated forms of methotrexate - MTXPGn, where “n” denotes the number of glutamate units and it can be from 2 to 7). Glutamate moiety addition to MTX increases the size of the molecule together with its negative charge and enhances the intracellular retention of MTX. This allows MTX inhibition of dihydrofolate reductase, thymidylate synthase, and 5-aminoimidazole 4-carboxamide ribonucleotide transformylase, which results in interfering with DNA synthesis, repair, and cellular replication. Consequently, this leads to the cytotoxic action of MTX against rapidly multiplying cells. Methotrexate has a narrow therapeutic range and it can exert adverse and toxic effects at any dose regime. Also, it possesses significant interindividual pharmacokinetic variability, as well as intraindividual variability. To improve the efficacy of therapy and reduce toxicity, a personalized drug dose regimen is needed. The first part of this study was LC-MS method validation for range of MTX and MTXPGn concentrations, from 0,25 μg/mL to 30 μg/mL in plasma samples, method revalidation for range of MTX and MTXPGn concentrations starting from 0,5 μg/mL to 30 μg/mL in blood samples and method validation for range of MTX concentrations from 0,5 μg/mL to 50 μg/mL for dry blood spot samples. Afterwards, methotrexate solutions were administered to male Wistar rats as bolus intravenous injection. There were four dose groups - 5, 40, 80, and 160 mg/kg, to which rats were randomly assigned. Blood, plasma and dry blood samples were obtained at 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360 and 480 minutes from drug administration. Using the validated LC-MS method rats’ blood, plasma, and dry blood spots were analyzed. Comparison of the methotrexate concentration obtained by blood sample method and dry blood spot method utilizing LC-MS was conducted by Bland-Altman test and no statistically significant differences were noticed between these two validated methods. The second part of this study was to calculate pharmacokinetic parameters and establish the pharmacokinetic model for individual dose regimes. Non- compartmental analysis using PKSolver software was performed, in order to obtain pharmacokinetic parameters of methotrexate. Mathematical model was established for description of two-compartmental methotrexate pharmacokinetic. Using software Wolfram Mathematica, two-compartment analysis has been carried out and pharmacokinetic parameters were attained. Areas under the curve acquired from both compartmental and non-compartmental analysis were compared, and no statistically significant differences were noticed. Established mathematical model can be extrapolated on patients with acute lymphoblastic leukemia and used for establishing pharmacokinetic model for individualizing drug dosage regimens
Волумен интеракције, фигуративно обликовање као вид мапирања социјалних односа - инсталација у простору
Encapsulation of clove bud essential oil (Syzygium aromaticum L.) and biology activity of formulations
Rad na disertaciji bio je fokusiran na sintezi novih, ekološki prihvatljivih formulacija zasnovanih na kapsulaciji etarskog ulja dobijenog iz pupoljaka karanfilića (CEO), sa ciljem poboljšanja rastvorljivosti ulja u vodi i biološke efikasnosti produženim oslobaĊanjem ulja. Kao nosaĉi u formulacijama izabrani su zeoliti (sintetiĉki i prirodni) i želatin. PredviĊeno je da se tri novodizajnirane formulacije u vidu koncentrata za emulziju (EC) (nazvane u ovom radu kao F-CSZ, F-CNZ i F-CG) koriste u poljoprivredi u oblasti zaštite bilja, za suzbijanje štetoĉina i bolesti. Zbog toga je ispitana biološka aktivnost na odabranim štetoĉinama i patogenima, koji se mogu naći na otvorenom polju kao i u uslovima skladišta: (i) krompirov moljac Phthorimaea operculella, kao jedna od najvećih štetoĉina useva iz porodice Solanaceae, (ii) patogena gljiva Botritis cinerea, prouzrokovaĉ sive truleži, koja napada voćne vrste (jabuĉasto, koštiĉavo), jagodiĉasto voće, vinovu lozu i nekoliko povrtarskih vrsta, i (iii) patogene bakterije, prouzrokovaĉ bakterijske vlažne truleži Pectobacterium carotovorum subsp. i Dickeya dianthicola, koje zaražavaju širok spektar biljnih kultura. Svi ovi štetni organizmi širokog spektra domaćina su rasprostranjeni u Srbiji i poznato je da izazivaju velike gubitke u prinosu na zaraženim domaćinima. Novodizajnirane CEO formulacije su pokazale produženo delovanje na smrtnost P. operculela tokom izlaganja insekata koncentraciji emulzije od 40 μL L- 1 vazduha. Smrtnost se postepeno smanjivala sa verovatnoćom od 100% nakon prva 24 h na 50% nakon 5 dana za F-CSZ ili nakon 4 dana za formulacije F-CNZ i F-CG. Formulacija sa beleženom najvećom efikasnošću F-CSZ omogućava aktivnost tokom 14 dana izlaganja, dok je efekat druge dve formulacije trajao 10 dana. Sve tri formulacije su pokazale visok fungicidni efekat u suzbijanju B. cinerea, prevencijom infekcije i razvoja bolesti. Najbolja efikasnost je dokazana korišćenjem F- CSZ (sintetiĉki zeolit kao nosaĉ) koji pokazuje 100% efikasnost kada se koristi ĉak i pri najnižoj testiranoj koncentraciji aktivnog CEO (1%). Rezultati in vitro testiranja na patogene prouzrokovaĉe vlažne truleži su pokazali da MIC vrednost formulacija CEO iznosi 1% aktivnog CEO. Istraživanjem u ovoj disertaciji predstavljena je nova perspektiva upotrebe etarskih ulja kao alternativnog i ekološki prihvatljivog biopesticida. Formulacije CEO mogu se komercijalno koristiti kao fumiganti ili zaštitni premazi za produženje roka trajanja uskladištenih proizvoda ili na tržištu svežeg voća ili povrća
The association of redox biomarkers with chest multidetector computed tomography findings in patients with COVID-19 pneumonia
Uvod: Zbog udruženosti citokinske oluje sa olujom slobodnih radikala, može se pretpostaviti da u akutnom toku bolesti kod pacijenata sa COVID-19 pneumonijom, pokazatelji oksidativnog stresa mogu korelirati sa markerima inflamacije i biohemijskim markerima oštećenja pojedinih organa, kao i sa promenama na multidetektorskoj kompjuterizovanoj tomografiji (MDCT) toraksa.
Materijal i metode: U ovu prospektivnu studiju je bilo uključeno 58 pacijenata sa COVID-19 pneumonijom, lečenih u periodu jul-oktobar 2020. godine, koji su praćeni u tri vremenske tačke: na dan prijema, 7. i 14. dana od prijema. U plazmi pacijenata su određeni sadržaj malondialdehida (MDA), uznapredovalih produkata oksidacije proteina(AOPP), kao i pokazatelja oksidativnog oštećenja DNK molekula (8-OHdG), odgovarajućim metodama. Podaci o markerima inflamacije i markerima oštećenja organa su dobijeni iz rutinske laboratorijske prakse. Radiološka evaluacija pacijenata izvršena je MDCT-om torkasa uz određivanje CT skora.
Rezultati: Uočene su značajne promene u dinamici kretanja vrednosti svih ispitivanih parametara inflamacije, biohemijskih markera oštećenja organa i inflamatornih promena u plućnom parenhimu, kao i njihova korelacija kroz tačke praćenja. Pokazatelji oksidativnog oštećenja makromolekula su pokazali povezanost sa promenama na MDCT toraksa kod ispitivanih pacijenata i time ukazali na razlike između hospitalizovanih, u odnosu na ambulantno lečene pacijente.
Zaključci: Praćenje promena navedenih markera oksidativnog oštećenja proteina, lipida i DNK kao i njihova korelacija sa laboratorijskim parametrima inflamacije, biohemijskim markerima oštećenja organa, kao i sa promenama na MDCT toraksa tokom vremena, mogli bi da ukažu na predikciju ishoda COVID- 19 pneumonije.Background: Due to the association of a cytokine storm with a free radical storm, it might be postulated that during the acute phase of COVID-19 pneumonia, the redox biomarkers might correlate with inflammatory and multiorgan impairment biomakres, as well as multidetector computed tomography (MDCT) findings.
Materials and Methods: This prospective study included 58 patients with COVID-19 pneumonia treated between July-October 2020. These patients were assessed on the day of admission, on the 7th and 14th day after the admission. The content of malondialdehyde (MDA), advanced oxidation products (AOPP), as well as the marker of DNA oxidative damage (8-OHdG) were determined in the patients' plasma, by appropriate methods. In addition, data inflammatory and multiorgan impairment biomakres were procured from routine laboratory practice. Radiological evaluation of patients with COVID-19 pneumonia was performed using chest MDCT, along with the CT severity score determination.
Results: Significant changes were observed in the dynamics of all assessed inflammatory, multiorgan impairment biomakres and inflammatory changes in the lung parenchyma, as well as their correlation throughout the seven-day intervals. Redox biomarkers were asssociated with MDCT changes in patients with COVID-19 pneumonia and thus indicated the differences between hospitalized and outpatients.
Conclusions: Changes in the redox biomarekers indicating the oxidative damage of proteins, lipids and DNA and their correlation with inflamatory, multiorgan impairment biomarkers and CT pulmonary patterns during the course of acute phase of COVID-19 might predict the outcome for patients with COVID-19 pneumonia
Phenol and textile dye removal from wastewater with immobilized peroxidases from Horseradish (Armoracia rusticana) and white rot fungi (Phanerochaete chrysosporium)
Sve veći globalni problem predstavlja zagađenje vodenih sistema razičitim otpadnim
materijama, pre svega fenolnim jedinjenjima i organskim bojama ispuštenim iz mnogobrojnih
industrijskih postrojenja. S obzirom da su fenoli označeni kao najčešći zagađivači voda širom
sveta, pronalazak metoda za njihovo uklanjanje predstavlja jedan od najvećih izazova
savremene naučne zajednice. Različiti biokatalizatori su pronašli primenu u ove svrhe, a među
njima je posebno mesto zauzela peroksidaza iz rena (HRP). Kao najveće ograničenje ove metode
navodi se inaktivacija enzima, koja se može prevazići njegovom imobilizacijom na različitim
nosačima.
U ovom radu su razvijene metode za uklanjanje fenola i degradaciju tekstilnih boja
imobilizovanom peroksidazom iz rena i ćelijskim zidovima sa lignin-peroksidazom (LiP). Kao
nosači za imobilizaciju su korišćeni oksidovani alginati modifikovani tiraminom, makroporozni
kopolimeri različite veličine pora, kao i neorganski glineni nosač – sepiolit.
Tiramin-alginatne mikro-kuglice su iskorišćene za enkapsulaciju peroksidaze iz rena
primenom kuplovane emulziono-polimerizacione reakcije. Ispitan je uticaj stepena
modifikacije alginata tiraminom na specifičnu aktivnost enzima. Ustanovljeno je da sa
povećanjem koncentracije perjodata korišćenog za oksidaciju alginata od 2,5 do 20 mol% pre
modifikacije tiraminom dolazi do postepenog povećanja specifične aktivnosti.
Imobilizovana HRP je potom upotrebljena za uklanjanje fenola u šaržnom reaktoru.
Optimizovani su reakcioni uslovi sa ciljem postizanja visokog stepena efikasnosti i poboljšane
kontinualne primene. Za interno generisanje vodonik-peroksida (H2O2) tokom oksidacije
fenola primenjen je sistem sastavljen od glukoze i glukoza-oksidaze. Znatno veći stepen
uklanjanja fenola (96%) iz reakcionog sistema za 6 h je postignut primenom interne dostave
H 2O2, dok se njegovim direktnim dodavanjem značajno smanjuje efikasnost uklanjanja fenola
na 42%. Primenom glukoza-oksidaze u koncentraciji od 0,187 U/mL i 4 mmol/L glukoze
postiže se najveća efikasnost, kao i korišćenjem 20 mol% oksidovanog i modifikovanog tiramin-
alginata za enkapsulaciju HRP.
Degradacija tekstilnih boja ostvarena je i primenom ćelijskih zidova sa lignin-
peroksidazom (LiP) zarobljenih u kalcijum-alginatnom hidrogelu. LiP je imobilizovana na
tiramin-alginatne mikro-kuglice. Inkubacijom enkapsuliranih ćelijskih zidova u rastvorima
boja Evans Blue i Amido Black 10B tokom 48 h i merenjem njihove aktivnosti u određenim
vremenskim intervalima uočeno je postepeno povećanje procenta degradacije sa periodom
inkubacije. Nakon maksimalne inkubacije 86% boje Evans Blue se dekolorizuje, dok taj
procenat za Amido Black 10B iznosi 84%. Ponovnom upotrebom ćelijskih zidova sa LiP
ostvarena je efikasna degradacija navedenih boja tokom 12 uzastopnih ciklusa.
Makroporozni kopolimeri sastavljeni od glicidil metakrilata i etilen glikol dimetakrilata
veličine čestica od približno 2 μm i različite veličine pora (150–310 nm) su sintetisani
disperzionom polimerizacijom i modifikovani etilendiaminom. Dve različite metode,
perjodatna i glutaraldehidna, su korišćene za imobilizaciju peroksidaze iz rena na ovim
polimerima.
Aktivnost imobilizovanog enzima je u direktnoj vezi sa veličinom pora na nosaču
korišćenom za imobilizaciju. Imobilizacijom HRP perjodatnom metodom na poli(GMA-co-
EGDMA) veličine pora od 234 nm dobijena je specifična aktivnost od 9,65 U/g nosača, dok je
HRP na kopolimeru sa porama od 297 nm imala specifičnu aktivnost 8,94 U/g nosača. Takođe
je došlo i do povećanja stabilnosti imobilizovane peroksidaze na 65 °C u vodenom rastvoru kao
i u organskom rastvaraču.
Dobru stabilnost na različitim pH vrednostima, kao i povećanu K m vrednost tokom
oksidacije pirogalola, pokazala je peroksidaza imobilizovana na makroporoznom kopolimeru
sa veličinom pora od 234 nm, koja je imala i najveću specifičnu aktivnost. Nakon 5 ciklusa
ponovne upotrebe za oksidaciju pirogalola zadržano je 80% inicijalne aktivnosti. Imobilizovani
enzim skladišten 14 dana u odgovarajućem puferu zadržao je 98% aktivnosti. Značajna
efikasnost uklanjanja fenola pri optimizovanim uslovima za dostavu vodonik-peroksida u
reakcioni sistem je postignuta primenom HRP imobilizovane na kopolimeru sa porama veličine
234 nm.
Sepiolit je primenjen za adsorpciju nativne HRP i HRP oksidovane natrijum-perjodatom.
Dodate su različite količine oba enzima po gramu sepiolitnog nosača. Sa povećanjem količine
peroksidaze povećava se specifična aktivnost imobilizovanog enzima. Najveća aktivnost je
postignuta pri imobilizaciji 15 mg perjodatno-oksidovane peroksidaze po gramu sepiolita.
Testirane su temperaturna i operativna stabilnost imobilizovanih peroksidaza, kao i stabilnosti
na različitim pH vrednostima. Oksidovana peroksidaza je zadržala 42% inicijalne aktivnosti
nakon 4 uzastopna ciklusa oksidacije pirogalola.A growing global concern is the pollution of water courses with various waste materials,
primarly phenolic compounds and organic dyes released from numerous industrial plants.
Since phenols are designated as the most common water pollutants worldwide, finding
methods for their removal is nowadays one of the biggest challenges for the broad scientific
community. To this end, various biocatalysts have been used, among them Horseradish
peroxidase (HRP) has been in prime position. The main limitation of this method is an enzyme
inactivation, which can be overcome by its immobilization on different carriers.
In this study, various methods for the removal of phenol and degradation of textile dyes by
immobilized Horseradish peroxidase and cell walls with lignin peroxidase (LiP) were
developed. Oxidized alginates modified with tyramine, macroporous copolymers with different
pore characteristics, as well as inorganic clay mineral – sepiolite, were used as carriers in
immobilization.
Tyramine-alginate micro-beads were used for the encapsulation of peroxidase by coupled
emulsion polymerization reaction. An effect of a degree of the alginate modification by tyramine
on the specific activity of enzyme was examined. A gradual increase in the specific activity, with
an increase in the concentration of periodate used for oxidation of alginate from 2.5 to 20 mol%
prior to modification by tyramine, was observed.
Immobilized HRP was then used for the removal of phenol in a batch reactor. Reaction
conditions were optimized with an aim of achieving a high degree of efficiency and improved
reusability. A system composed of glucose and glucose oxidase was used for internal generation
of hydrogen peroxide (H2O2). When internal delivery of H2O2 was employed, 96% of phenol was
removed from the reaction system in 6 h, whereas its straightforward addition significantly
reduced the efficiency of phenol removal (42%). The highest efficiency was achieved by using
glucose oxidase at the concentration of 0.187 U/mL and 4 mmol/L of glucose, as well as byusing
20 mol% periodate-oxidized and modified tyramine-alginate for HRP encapsulation.
Degradation of textile dyes was performed by employing cell walls with lignin peroxidase
(LiP) entrapped in a calcium-alginate hydrogel. LiP was also imobillized on tryamine-alginate
micro-beads. By incubating encapsulated cell walls in Evans Blue and Amido Black 10B dye
solutions for 48 h and measuring their activity in certain time intervals, a gradual increase in
the degree of degradation with incubation period was observed. Maximal incubation in Evans
Blue dye leads to 86% decolorization, whereas that percent for Amido Black 10B is 84%
Efficient degradation of previously mentioned dyes was achieved within 12 consecutive cycles
by reusing cell walls with LiP.
Macroporous copolymers composed of glycidyl methacrylate and ethylene glycol
dimethacrylate with a particle size of approximately 2 μm and different pore sizes (150–
310 nm) were synthesized by dispersion polymerization and modified with ethylenediamine.
Two methods, periodate and glutaraldehyde method, were used for the immobilization of
horseradish peroxidase onto these polymers.
The activity of immobilized enzyme is affected by the pore size of the carrier used for
immobilization. By immobilizing HRP using the periodate method onto poly (GMA-co-EGDMA)
copolymers with the pore size diameter of 234 nm specific activity of 9.65 U/g of carrier was
obtained, whereas HRP immobilized onto carrier with the pore size diameter of 297 nm showed
specific activity of 8.94 U/g of carrier. Also, the stability of immobilized peroxidase at 65 °C, as
well as in an organic solvent, was increased.
Peroxidase immobilized onto macroporous copolymer with a pore size diameter of 234 nm
and the highest specific activity also showed a good stability at different pH values, as well as
the increased K m value during the oxidation of pyrogallol. Eighty percent of the initial activity
was retained after 5 consecutive cycles of pyrogallol oxidation. After storing the immobilized
enzyme for 14 days in appropriate buffer, 98% of its activity was preserved. A significant
efficiency of phenol removal under optimized conditions for the delivery of hydrogen peroxide
into the reaction mixture was achieved by applying HRP immobilized onto copolymer with the
pore diameter of 234 nm.
Sepiolite was used for the adsorption of native HRP and HRP oxidized with sodium
periodate. Different amounts of both enzymes were added per gram of sepiolite carrier.
Increase in the amount of peroxidase leads to the increase in the specific activity of immobilized
enzyme. The highest activity was achieved when 15 mg of periodate-oxidized peroxidase was
immobilized per gram of sepiolite. Temperature and operational stabilities of immobilized
peroxidases were tested. Oxidized peroxidase retained 42% of initial activity after
4 consecutive cycles of pyrogallol oxidation
Development and implementation of a hybrid multi-response model in the fuzzyenvironment for optimization of process parameters of the technological process of extrusion
U cilju poboljšanja procesa ekstruzije i postizanja optimalnijih tehnoloških uslova za
unapređenje tehničkih karakteristika kvaliteta proizvoda od neplastificiranog PVC-a (polivnil
hlorida), u doktorskoj disertaciji je predložen i verifikovan hibridni višeodzivni model za optimalno
upravljanje kvalitetom procesa. Doktorska disertacija sa navedenim naslovom prezentuje rezultate
istraživanja procesa izrade PVC proizvoda tehnološkim postupkom ekstruzije. Istraživanje se
fokusira na minimiziranje varijacija procesa i probleme sa kvalitetom proizvoda koji negativno utiču
na proces proizvodnje. Cilj ovog istraživanja je bio formiranje višeodzivnog hibridnog
optimizacionog modela za proces proizvodnje tehnološkim postupkom ekstruzije PVC proizvoda
identifikacijom seta optimalnih procesnih parametra, pri čemu je model trebalo da omogući
uspostavljanje analitičke zavisnosti između ključnih tehnoloških procesnih parametara i višestrukih
odziva procesa posmatranih kroz fizičke i mehaničke karakteristike kvaliteta.
Taguchi-fazi metodologijom se sistemski pristupa dizajnu eksperimenta iz postojećih vrednosti
tehnoloških procesnih parametara kako bi se identifikovale moguće izlazne vrednosti odziva procesa.
Prema rezultatima dobijenim kroz istraživanje, predloženim modelom u radu utvrđen je optimalan
set tehnoloških procesnih parametra koji omogućavaju smanjenje varijacija procesa i prosečno
poboljšanje šest korelisanih karakteristika kvaliteta: čvrstoće prstena, fleksibilnosti prstena, debljine
zida, TIR test, uzdužnog skupljanja i debljine spoljašnjeg i unutrašnjeg sloja za 24%. U ovoj
disertaciji, predloženim optimizacionim modelom postiže se veći sinergetski efekat nego parcijalnom
optimizacijom pojedinačnih karakteristika kvaliteta, a u cilju postizanja istovremene i sveobuhvatne
optimizacije značajnih karakteristika kvaliteta proizvoda od neplastificiranog PVC-a. Cilj koji se želi
ostvariti u praksi primenom predloženog modela je implementacija koncepta robusnog inženjeringa
kvaliteta čime se ostvaruje mogućnost adekvatnog reagovanja na globalnu konkurentnost
minimizacijom varijacija procesa i podizanjem nivoa kvaliteta procesa, što implicira kontinualno
unapređenje kvaliteta proizvoda i podizanje na viši nivo. Dodatni cilj je da se tokom perioda
eksploatacije proizvoda minimizira mogućnost degradacije onih karakteristika kvaliteta proizvoda
koje su za korisnike najznačajnije, smanjenje troškova proizvodnje, proizvodnja bez škarta, stvaranje
generičkih, vlasničkih i novih znanja o proizvodu i procesu koja se mogu primeniti na buduće
proizvode. Pored postizanja visokog nivoa kvaliteta, poboljšanjem procesa opitimizacijom,
predupredili bi se problemi kompleksnosti postupka ekstruzije sa aspekta upravljanja i kontrole
procesa. U širem kontekstu, model kojim se uspostavlja analitička zavisnost između ključnih
tehnoloških procesnih parametara i korelisanih višestrukih performansi procesa posmatranih kroz
fizičko-mehaničke karakteristike kvaliteta i podizanje nivoa kvaliteta može se primeniti u cilju
minimiziranja proizvodnih troškova ali ujedno ostvariti željeni nivo kvaliteta proizvoda.
Ideja o univerzalnom višeodzivnom hibridnom optimizacionom modelu, nastala je sa intencijom
upotpunjenja eksperimentalnih istraživanja i iniciranja primene u praksi, jer se isti može koristiti kao
uzor u kompanijama za preradu i proizvodnju proizvoda od plastičnih masa tehnološkim postupkom
ekstruzije. Predstavljeni model prikazan je na primeru procesa proizvodnje troslojne UPVC cevi,
ocenjen u istraživačkom postupku i kroz studiju slučaja sproveden u praksi na primeru kompanije za
proizvodnju i distribuciju proizvoda od polimera „Peštan“ iz Aranđelovca.
Ključni doprinos ove doktorske disertacije predstavlja poboljšanje kvaliteta procesa izrade PVC
proizvoda tehnološkim postupkom ekstruzije. Predloženi rad predstavlja prvo istraživanje u kome je
podešavanjem osam tehnoloških procesnih parametara: brzina vuče linije, temperatura dizne alata,
dozer ekspandera, obrtaji puža ekstrudera, obrtaji puža koekstrudera, temperatura cilindra, dozer
smeše ekstrudera i dozer smeše koekstrudera istovremeno optimizovano šest odziva procesa koji su
suprotstavljeni i optimalno rešenje nije jedinstveno. Osnovni motiv izrade ovog rada je prevashodno
praktična primena predloženog univerzalnog modela u realnom proizvodnom sistemu.
Sa aspekta praktične primenljivosti, važno je istaći da optimizovani proces izrade PVC proizvoda
tehnološkim postupkom ekstruzije koristi standardnu opremu proizvodnih linija, koja se nalazi u
većini kompanija za proizvodnju PVC proizvoda, dok osnovni materijali za izradu predstavljaju
komercijalno dostupne, standardne materijale.In order to improve the extrusion process and achieve more optimal technological
conditions for improving the technical characteristics of the quality of unplasticized PVC (polyvinyl
chloride), a doctoral dissertation proposed and verified a model for optimal quality management of
the production process. The doctoral dissertation with the stated title presents the results of the
research of the process of making PVC products by the technological process of extrusion. The
research focuses on minimizing process variations and product quality problems that negatively affect
production. The aim of this research was to form a multi-responsive hybrid optimization model for
the production process by the technological process of extrusion of PVC products by identifying a set
of optimal process parameters, where the model was supposed to enable the establishment of
analytical dependence between key technological process parameters and multiple process responses
observed through physical-mechanical quality characteristics.
The Taguchi–fuzzy methodology systematically approaches the design of the experiment from the
existing values of technological process parameters in order to identify possible output values of the
process response. According to the results obtained through research, the proposed model in the paper
determined the optimal set of technological process parameters that allows reducing process
variations and average improvement of six quality output characteristics: ring strength, ring
flexibility, TIR test, wall thickness, longitudinal shrinkage and outer and inner layer thickness by
24%. In this dissertation, the proposed optimization model achieves a greater synergetic effect than
partial optimization of individual quality characteristics, in order to achieve simultaneous and
comprehensive optimization of significant quality characteristics of unplasticized PVC products. The
goal that is to be achieved in practice by applying the proposed model is implementation which
achieves robust product quality, minimizes process variation that raises the level of process quality
and implies continuous improvement of product quality and rise to a higher level. Also, during the
period of product exploitation, the possibility of degradation of those product quality characteristics
that are most important for users is minimized, production costs are reduced, production is without
scrap, creating generic, proprietary and new knowledge about the product and process that can be
applied to future products. In addition to achieving high levels of quality by improving the process
by optimization, the problems of the complexity of the extrusion process from the aspect of process
management and control would be prevented. In a broader context, a model that establishes analytical
dependence between key technological process parameters and correlated multiple process
performance observed through physical-mechanical quality characteristics and raising quality levels
can be used to reduce production costs but also achieve desired product quality.
The idea of a universal multi-responsive hybrid optimization model was created with the intention of
enriching experimental research and encouraging its application in practice, because it can be used as
a model in companies for processing and production of plastic products by extrusion technology.
The presented model is shown on the example of the production process of three-layer UPVC pipe,
evaluated in the research procedure and implemented in practice through a case study on the example
of the company for production and distribution of polymer products „Peštan“ from Arandjelovac.
The key contribution of this doctoral dissertation is the improvement of the process quality of making
PVC products by the technological process of extrusion. The proposed work is the first research in
which the setting of eight technological process parameters: line traction speed, nozzle tools
temperature, expander dozer, extruder auger speed, coextruder auger speed, cylinder temperature,
extruder mixture dozer and coextruder dozer mixture, simultaneously optimizes six output quality
characteristics which are contrasted to one another and the optimal solution is not a uniform one. The
main motive for this paper is primarily its practical application in a real production system due to the
universality of the proposed model. From the aspect of practical applicability, it is important to point
out that the optimized process of manufacturing PVC products by applying the technological process
of extrusion uses standard equipment found in most companies for the production of PVC products,
and basic materials are commercially available, standard materials