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A Framework to Guide Defining an Upper Threshold of Crystalline Vitamin B12 in Foods and Food Supplements
Get PDFPurpose of review To defne an intake threshold of vitamin B12 from food supplements that is sufcient to maintain normal
body functions, but it does not cause pharmacological efects.
Recent fndings We used studies on the amount of B12 absorbed following oral B12 application and non-comparative
case-series studies to synthesize evidence on pharmacological efects of oral B12 (between<10 µg and 3000 µg) in people
with manifested defciency. There is a dose-dependent intestinal absorption of B12 and in the same time efects on body
metabolism and functions. Food supplements providing≤20 µg B12 daily are unlikely to cause pharmacological efects,
while 50 µg might correct abnormal biochemical markers in some defcient patients. Foods for special medical purposes for
people who cannot absorb B12 may contain 100 µg to 150 µg B12. This dose may ensure 1–4 µg of the vitamin reaching
the circulation on a daily basis independent of intrinsic factor. Dosages≥200 µg/d should be considered as drugs that can
correct anemia, metabolic markers and clinical symptoms.
Summary The content of vitamin B12 in food supplements should not exceed 20 µg. In addition, people with defciency
should receive appropriate medical treatment with high dose B12
Untersuchung zur Interaktion zwischen Apatit-Nanopartikeln und oralen Proteinen
No full textNanopartikel werden in der Medizin vielfältig für diagnostische und therapeutische Zwecke ein-
gesetzt. In der Zahnmedizin bieten sie neue Möglichkeiten zur Reparatur und sogar Regeneration
von Zahnhartsubstanz. Ein direkter Kontakt zwischen Nanopartikeln und der Zahnoberfläche ist
dabei essenziell. In der Mundhöhle wird dieser Kontakt jedoch durch verschiedene Faktoren,
insbesondere durch organisches Material wie Proteine, verlangsamt oder verhindert. Die Proteine
im Speichel binden sich an die Nanopartikel unmittelbar nach ihrem Eintritt in das orale System
und bilden eine sogenannte Protein-Korona.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Interaktion zwischen drei verschiedenen Apatit-
Nanopartikeln und oralen Proteinen untersucht, sowie die Struktur der dabei entstehen-
den Nanopartikel-Protein-Komplexe dargestellt. Hierzu wurden die Apatit-Nanopartikel als
Nanopartikel-Wasser-Suspension entweder in vitro in Speichel inkubiert oder in situ als Spülung
in die Mundhöhle eingebracht. Nach einer Inkubationszeit von drei Minuten bzw. zwei Stunden
oder einer Spüldauer von ein bzw. fünf Minuten wurden die Nanopartikel-Protein-Komplexe
durch Zentrifugation aus dem Speichel isoliert. Das an den Nanopartikeln adsorbierte Protein
wurde mittels BCA-Analyse (Bicinchoninic Acid Assay) nachgewiesen und quantitativ bestimmt.
Die Struktur der Nanopartikel-Protein-Komplexe wurde mithilfe der Transmissionselektronen-
mikroskopie (TEM) dargestellt. Sowohl aus den in vitro- als auch den in situ-Experimenten
wurde eine ausreichende Menge an Nanopartikel-Protein-Komplexen gewonnen. Die Interaktion
zwischen den Nanopartikeln und den Speichelproteinen konnte für alle drei untersuchten Nano-
partikel nachgewiesen werden. Die quantitative Analyse zeigte, dass Größe und Morphologie der
Nanopartikel ihre Interaktion mit Proteinen beeinflussen. Eine einheitliche Korrelation zwischen
der Menge des adsorbierten Proteins und der Inkubationszeit konnte jedoch nicht festgestellt
werden. Unterschiede in der Proteinmenge nach einer Inkubationszeit von drei Minuten bzw.
zwei Stunden deuten auf eine Modifikation des adsorbierten Proteins hin. Die Struktur der
Nanopartikel-Protein-Komplexe wurde mithilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)
untersucht. Neben den überwiegend beobachteten Nanopartikel-Agglomeraten und -Aggregaten
konnten auch einzelne Nanopartikel mit adsorbierten Proteinen identifiziert werden. Durch Ätzen
wurde die Trennung des anorganischen vom organischen Material ermöglicht. Eine strukturelle
Ähnlichkeit zwischen den adsorbierten Proteinen und einer in situ gebildeten Pellikel konnte
festgestellt werden.
Um die Eigenschaften und das Verhalten der Apatit-Nanopartikel im oralen Milieu besser zu
verstehen, sind weiterführende Untersuchungen zur Zusammensetzung der Proteinkorona, den
Mechanismen der Proteinadsorption sowie eine umfassende und präzise Charakterisierung der
Nanopartikel erforderlich.1.2 Abstract
Nanoparticles have been applied for various diagnostic and therapeutic purposes in the medical
field. In dentistry, they offer new possibilities for the repair and even regeneration of dental
hard tissue. Direct contact between nanoparticles and the tooth surface is essential for these
processes. However, in the oral cavity, this contact is often slowed or inhibited by various factors,
particularly organic materials such as proteins. Proteins in saliva bind to the nanoparticles
immediately upon their entry into the oral environment, forming what is known as a protein
corona.
In the present work, the interaction between three different types of apatite nanoparticles and oral
proteins, as well as the structure of the resulting nanoparticle-protein complexes, was investigated.
For the experiment, a nanoparticle-water suspension was used, which was either incubated in
vitro in saliva or applied in situ as a mouthwash in the oral cavity. After incubation times of
three minutes or two hours, or rinsing times of one or five minutes, the nanoparticle-protein
complexes were isolated by centrifugation. The proteins adsorbed onto the nanoparticles were
detected and quantified using the Bicinchoninic Acid Assay (BCA Assay). The structure of the
nanoparticle-protein complexes was revealed using transmission electron microscopy (TEM).
Sufficient amounts of nanoparticle-protein complexes were obtained from both the in vitro and in
situ experiments. The interaction between the nanoparticles and salivary proteins was confirmed
for all three types of nanoparticles. Quantitative analysis showed that the size and morphology of
the nanoparticles influenced their interaction with proteins. However, no consistent correlation
between the amount of adsorbed protein and the incubation time was observed. Differences in
the amount of adsorbed protein after incubation times of three minutes and two hours suggest a
modification of the adsorbed proteins. The structure of the nanoparticle-protein complexes was
examined using TEM. In addition to the predominantly observed agglomerates or aggregates of
nanoparticles, individual nanoparticles with adsorbed proteins were also identified. Separation
of inorganic and organic materials was achieved through acid etching. A structural similarity
between the adsorbed proteins and an in situ formed pellicle was noted.
To fully understand the properties and behavior of apatite nanoparticles in the oral environment,
further studies are required. These should particularly focus on the composition of the protein
corona, the mechanisms of protein adsorption, and a comprehensive and precise characterization
of the nanoparticles
Effect of Excitation Wavelength in Single-Molecule Photochemistry of Terrylene
Get PDFThe reaction of terrylene in p-terphenyl with molecular oxygen is reinvestigated by TIRF-microscopy with λexc=488 nm or λexc=561 nm and 488 nm. A similar range of fluorescent products is obtained under both experimental conditions with a reaction quantum yield Φr>10−7 for those molecules which undergo the photoreaction. The majority of these oxygen-susceptible molecules reacts via an electronically relaxed, dark intermediate, presumably an endoperoxide, with a lifetime of ~20 s. From this time constant, an activation energy EA<0.8 eV is estimated for the transition from the intermediate to the final product, the diepoxide, which nicely agrees with values calculated for the terrylene-derivative TDI. However, ~20 % of all reacting molecules at λexc=561 nm and even ~40 % at λexc=488 nm show an immediate change of the fluorescence colour within the time resolution of the experiment, bypassing any dark intermediate. Based on this experimentally observed impact of the excitation energy and the lack of relevant excited-state absorption, we hypothesize that oxygen forms a complex with ground-state terrylene which then undergoes a quasi-unimolecular reaction in the excited-state before vibrational relaxation takes place
Model-Based Prediction of Clinically Relevant Thrombocytopenia after Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplantation
Get PDFPlatelet reconstitution after allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT) is heterogeneous and influenced by various patient- and transplantation-related factors, associated with poor prognoses for poor graft function (PGF) and isolated thrombocytopenia. Tailored interventions could improve the outcome of patients with PGF and post-HCT thrombocytopenia. To provide individual predictions of 180-day platelet counts from early phase data, we developed a model of long-term platelet reconstitution after allo-HCT. A large cohort (n = 1949) of adult patients undergoing their first allo-HCT was included. Real-world data from 1,048 retrospective patients were used for non-linear mixed-effects model development. Bayesian forecasting was used to predict platelet–time profiles for 518 retrospective and 383 prospective patients during internal and external model validation, respectively. Thrombocytopenia was defined as mean platelet count < 75 × 109/L, derived from the last 12 platelet measurements within the first 180 days post-HCT. Thrombocytopenia affected 37% of all patients and was associated with significantly reduced overall survival (P-value < 0.0001). On days +7, +14, +21, and +28, the developed model achieved areas under the receiver-operating characteristic of ≥ 0.68, ≥ 0.75, ≥ 0.78, and 0.81 for the prediction of post-HCT thrombocytopenia, respectively, with anti-thymocyte globulin, donor relation, and total protein measurements representing prognostic markers for post-HCT platelet kinetics. A publicly accessible web-based demonstrator of the model was established (https://hsct.precisiondosing.de). In summary, the developed model predicts individual platelet counts from day +28 post-HCT adequately, utilizing internal and external datasets. The web-based demonstrator provides a basis to implement model-based predictions in clinical practice and to confirm these findings in future clinical studies
Wie kann das QT-Intervall bei ventrikulärer Schrittmacherstimulation bestimmt werden? QT-Intervallbestimmung mit neuer Formel
Get PDFHintergrund: Die Messung des QT-Intervalls ist wichtig, um das Risiko ventrikulärer Herzrhythmusstörungen und des plötzlichen Herztods (SCD) zu beurteilen. Das QT-Intervall wird vom Beginn des QRS-Komplexes bis zum Ende der T-Welle gemessen und sollte um die Herzfrequenz korrigiert werden, um einen Vergleich mit Referenzwerten zu ermöglichen. Die Messung des QT-Intervalls bei Vorhandensein einer rechtsventrikulären Stimulation (VP) stellt eine klinische Herausforderung dar, da die veränderte ventrikuläre Aktivierung und somit auch der Repolarisations zu einem verlängerten QT-Intervall führt. Nur wenige Studien haben bisher die optimale Methode zur Messung des QT-Intervalls oder des korrigierten QT-Intervalls (QTc) bei Vorliegen einer VP untersucht. Es gibt jedoch immer noch keine allgemein akzeptierte Formel oder spezifische Empfehlung für die Schätzung des QT-Intervalls bei VP, was durch die Variabilität der QRS-Dauer aufgrund unterschiedlicher Depolarisation sowie Erregungsausbreitung und der geringen Anzahl von Patienten, die in die bisherigen Studien einbezogen wurden, noch erschwert wird. Ziel dieser Studie ist es daher, das QT-Intervall bei Patienten vor und nach einer VP zu vergleichen, um eine neue Formel für die Bewertung des QT-Intervalls bei Patienten mit VP zu entwickeln und sie mit früheren Ansätzen zu vergleichen.
Methoden: In dieser prospektiven Beobachtungsstudie wurden sämtliche Patienten aufgenommen, die sich in unserer Schrittmacherambulanz mit einem Ein- oder Zweikammergerät vorstellen.
Kriterien für die Teilnahme:
- Klinisch stabile Patienten: Dies bezieht sich auf Teilnehmer, die keine akuten kardialen Beschwerden aufweisen und hämodynamisch stabil sind.
- Patienten mit erhaltener atrioventrikulärer (AV) Überleitung und Herzschrittmacher: Dies umfasst Zweikammer Geräte. Diese Geräte wurden aus klinischen Indikationen implantiert. Hauptsächlich zur Behandlung von Sinusknotendysfunktion oder intermittierendem AV-Block bei Schrittmacherimplantationen oder zur primären bzw. sekundären Prävention des plötzlichen Herztodes bei ICDs.
- Schmaler nativer QRS mit einer Dauer von weniger als 120 ms.
- Herzfrequenz >35 bpm und <155 bpm. EKG-Messung: Wir haben die elektrokardiographischen Intervalle QRS, JT und QT bei 100 Teilnehmern mit Herzschrittmachern und erhaltener AV und interventrikulärer Reizleitung gemessen. Wir führten gekoppelte Messungen im AAI- (intrinsische AV-Überleitung) und DDD- (VP) Stimulationsmodus bei gleichen Herzfrequenzen zu Beginn (80 oder 90 bpm) durch. Die AAI-Stimulation bzw. intrinsische AV-Überleitung führ bei erhaltener interventrikulärer Reizleitung zu einem QRS-Komplex sowie synchronem ventrikulärem Kontraktilitätsmuster, sodass das QT-Intervall nicht von der QRS-Verbreitung beeinflusst werden kann. Der QRS und die QT-Zeit/JT-Zeit (QT/JT) wurden während der AP und der anschließenden VP gemessen. Das QTc sollte dann für jedes EKG mit Hilfe der Bazett-Formel berechnet werden. Die QRS-Dauer wird als das Intervall zwischen der ersten QRS-Auslenkung und dem J-Punkt bestimmt. Die Verlängerung des QT-Intervalls und der QRS-Dauer, während der VP im Vergleich zur AP (ΔQT [QTventricular-paced minus QTatrial-paced] und ΔQRS [QRSventricular-paced minus QRSatrial-paced]) wird bestimmt.
Wir führen eine lineare Regression mit QTpaced als Prädiktor und QTnon paced als das Ergebnis.
Ergebnisse: Die Studienpopulation in der Derivate-Kohorte bestand aus 100 Patienten (Durchschnittsalter 73 ± 11,4 Jahre, 63 % männlich). Die Validationskohorte bestand aus 487 Patienten (Durchschnittsalter 71 ± 12,9 Jahre, 72 % männlich). Nach Durchführung lineare Regression mit QTpaced als Prädiktor und QTnon paced als das Ergebnis in der Derivate-Kohorte wurde daraus die folgende Formel abgeleitet:
QTnon-paced = 139.23 + 0.55 × QTPaced
Als Nächstes haben wir diese neue Formel in einer Validierungskohorte (n: 487 Patienten) getestet. Hier lässt sich ein Korrelationskoeffizient von r = 0,5 berechnen, der auf eine durchschnittliche Abweichung hinweist. Dieser Korrelationskoeffizient war statistisch signifikant mit p < 0,0001. Dies zeigt, dass eine signifikante Korrelation zwischen QTventricular paced und QTnon-paced in dieser Population besteht.
Schlussfolgerung: Wir haben eine neue Formel entwickelt, mit der sich das QT-Intervall bei Patienten ohne Stimulation anhand des QT-Intervalls nach VP vorhersagt.1.2 Abstract
Background: QT interval measurements are clinically important to assess the risk of malignant arrhythmias and sudden cardiac death (SCD). The QT interval was measured from the beginning of the QRS complex to the end of the T-wave and should be corrected for heart rate to enable comparison with reference values. QT interval measurement in the presence of right ventricular pacing (VP) represents a clinical challenge due to altered ventricular activation resulting in a prolonged QT-interval. Few studies have previously evaluated the optimal methodology to measure the QT or corrected QT (QTc) in the presence of VP. However, there is still no universally accepted formula or specific recommendation for estimation of the QT interval in VP, which is further compounded by variability of the QRS duration due to different pathways of depolarization and small number of patients included in the previous studies. Therefore, the aim of this study is to compare the QT interval in patients before and after VP in order to develop a new formula for QT interval assessment in patients with VP and to compare it to previous approaches.
Methods: All patients presenting to our pacemaker clinic with single- or dual chamber device will be included in this prospective observational study. Eligibility criteria were as follows:
- Clinically stable patients.
- Patients with preserved atrioventricular (AV) conduction and cardiac rhythm devices single or dual chamber pacemakers and implantable cardioverter defibrillators (ICD) implanted for approved clinical indications (predominantly sinus node dysfunction for pacemaker and primary SCD prevention for ICD).
- Narrow native QRS with a duration of less than 120ms
- Ventricular rate >35 bpm and <155 bpm. ECG measurement: Three 12-lead ECGs were recorded for each patient in the Derivation cohort (n=100 patients), including one in their intrinsic rate, one in atrial pacing (AP) and one during right ventricular pacing (VP). ECGs 2 and 3 were recorded at the same heart rate (80/90 bpm) to secure an intrinsic AV conduction, and thus a narrow QRS complex. The QRS and QT time/JT time (QT/JT) were measured during AP and subsequent VP. The QTc was then calculated for each ECG using Bazett’s formula. The QRS duration will be determined as the interval between the initial QRS deflection and the J point. Prolongation of the QT interval and QRS duration during RVP compared to AP (ΔQT [QTventricular-paced minus QTatrial-paced] and ΔQRS [QRSventricular-paced minus QRSatrial-paced]) will be determined.
Results: The study population in the derivative cohort included 100 patients (mean age 73 ± 11.4 years, 63 % male). The validation cohort included 487 patients (mean age 71 ± 12.9 years, 72 % male). After performing linear regression with QTpaced as the predictor and QTnon paced as the outcome in the derivative cohort, the following formula was derived:
QTnon-paced = 139.23 + 0.55 × QTPaced
Next, we tested this new formula in a validation cohort (n: 487 patients). Here, a correlation coefficient of r = 0.5 could be calculated, indicating an average deviation. This correlation coefficient was statistically significant with p ≤ 0.0001, indicating that there is a significant correlation between QTventricular paced and QTnon-paced in this population.
Conclusion: We have established a new formula that predicts the QT interval in patients without pacing based on the QT interval after RV pacing
CT-guided pelvic fracture osteosynthesis in the elderly : a retrospective observational monocentric trial
Get PDFPatients with Fragility Fractures of the Pelvis experience immobilising pain. In the population aged >65 years, being bedridden for a prolonged period commonly leads to a cascade of complications, including immobility and decreased independence, resulting in a reduced quality of life. Hence, the primary treatment goal is pain control and early mobilisation to restore the patient’s independence.
A conservative approach to these fractures may seem to carry the least risk, as no surgery or general anaesthesia is necessary. However, this approach often leads to the aforementioned complications. Meanwhile, the indication for an operative approach must be carefully considered as extensive and invasive surgery often leads to long periods of hospitalisation and rehabilitation. A minimally invasive surgical intervention is suitable for patients who may not be eligible for extensive operations yet will benefit significantly by restoring mobility.
This retrospective study analysed the risks and benefits of a minimally invasive computed-tomography-guided percutaneous operative approach in 28 cases. Patients aged 67–91 years who presented with fragility fractures between August 2015 and September 2021 were included. The primary focus resides on the postoperative outcomes, including the assessment of the quality of life. The limitations of our study include the relatively high number of patients lost to follow-up and small cohort size.
Our study shows that this operative method is safe to use in daily practice and has many advantages over other or conventional surgical approaches; it does not require extensive resources, as it is conducted using a standard computed tomography scanner, a device available in most hospitals. It also makes the intervention quick and relatively easy to learn, with an average operation time of 32.4 ±9.6 minutes for unilateral and 50.7 ±17.4 for bilateral procedures and no significant difference between individual surgeons (p=0.12). The method is very precise and minimises the risk of severing the sensitive structures of the pelvis. Postoperative computed tomography scans showed just one case of cortex penetration; however, this did not require revision surgery. All the above methods allow surgeons to apply this method even in smaller, resource-constrained healthcare facilities.
Furthermore, this minimally invasive procedure enables early postoperative mobilisation and effective pain management. Consequently, this leads to relatively brief hospitalisation periods (mean 12.1 ±4.6 days), diminishing the potential complications associated with extended hospital stays and enhancing the prospects of elderly patients maintaining their independence and enjoying a higher quality of life in their later years. A total of 57.1% of patients were discharged home or to rehabilitation clinics.
An average score of 55.6 on the visual analogue scale of the EQ-5D-3L questionnaire represented overall satisfactory health.
In the future, more prospective studies with larger cohorts are needed to improve the treatment of these cases, which are continuously increasing in number owing to our aging society.2 Zusammenfassung
Titel: CT gesteuerte zementaugmentierte Schraubenosteosynthese des Ileosakralgelenks am
osteoporotischen Becken – eine retrospektive monozentrische Beobachtungsstudie.
Patienten, die sich Insuffizienfrakturen des Beckens zuziehen, leiden häufig unter stärksten
Schmerzen, die eine deutliche Bewegungseinschränkung zur Folge haben. Besonders in der
Altersgruppe >65 Jahren führt die vermehrte Bettruhe nicht selten zu einer Abfolge von
Komplikationen, die von Immobilität über reduzierte Lebensqualität bis hin zu schwindender
Selbstständigkeit reicht. Infolgedessen stehen eine suffiziente Schmerzkontrolle und
frühzeitige Mobilisation im Mittelpunkt der Therapie.
Da diese Frakturen nicht immer zwingend eine operative Intervention benötigen, scheint ein
konservativer Behandlungsansatz auf den ersten Blick das geringste Risiko zu bergen.
Dennoch führt dieser oft zu den oben genannten Folgen. Anderseits sind invasive Operationen
häufig mit langen Krankenhausaufenthalten und umfassenden Rehabilitationsmaßnahmen
verbunden, was letztendlich zu ähnlichen unerwünschten Ergebnissen führen kann. Für
Patienten, bei denen eine umfangreiche Operation möglicherweise zu belastend ist, sie aber
von der Aufrechterhaltung der Mobilität erheblich profitieren würden, zeigt sich der
minimalinvasive chirurgische Eingriff besonders geeignet.
Diese retrospektive Studie analysiert die Vorteile und Risiken eines minimalinvasiven,
Computertomografie-gesteuerten perkutanen operativen Ansatzes. Hierfür wurden die Daten
von 28 Fällen mit Patienten im Alter von 67 bis 91 Jahren analysiert, die zwischen August 2015
und September 2021 behandelt wurden. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf den
postoperativen Ergebnissen unter Einbeziehung der Lebensqualität. Zu den Limitationen der
Studie zählen die begrenzte Fallzahl sowie die unregelmäßige Nachverfolgung.
Die Ergebnisse verdeutlichen die Sicherheit und großen Vorteile dieses operativen Ansatzes
in der klinischen Anwendung im Vergleich zu anderen Therapieoptionen. Er zeichnet sich
durch die vergleichsweise einfache Erlernbarkeit aus und erfordert keine umfangreichen
Ressourcen. Die durchschnittliche Operationszeit für einen einseitigen Eingriff betrug 32.4
±9.6 Minuten und 50.7 4 ±17.4 für einen beidseitigen Eingriff, ohne signifikanten Unterschied
zwischen verschiedenen Chirurgen (p=0.12). Die Nutzung der Computertomografie, die in
nahezu jedem Krankenhaus zur Verfügung steht, ermöglicht eine kurze Eingriffszeit und liefert
präzise Ergebnisse, die das Risiko von Verletzungen an sensiblen Strukturen des Beckens minimieren. The postoperativen Computertomographiebilder zeigten eine Penetration des
Cortex in einem Fall, ohne Notwendigkeit einer Revision.
Zusammenfassend könnte dieses Verfahren von einer breiteren Gruppe von Chirurgen
effizient umgesetzt werden, selbst in kleineren, ressourcenbeschränkten
Gesundheitseinrichtungen. Es ermöglicht eine frühe postoperative Mobilisation und effektive
Schmerzkontrolle. Somit ist der Krankenhausaufenthalt verkürzt (durchschnittlicher
Krankenhausaufenthalt 12.1 ±4.6 Tage) und mögliche Komplikationen, die mit längeren
stationären Aufenthalten verbunden sind, minimiert. Dies verbessert die Aussicht auf Wahrung
der Unabhängigkeit und erhöht die Lebensqualität in späteren Lebensjahren. 57.1% der
Patienten wurden nach Hause oder in Rehabilitationskliniken entlassen. Die Datenerhebung
mittels des EQ-5D-3L Fragebogens ergab eine durchschnittliche Punktzahl von 55.6 und somit
eine zufriedenstellende Gesundheit.
Künftig sind umfangreichere prospektive Studien erforderlich, um diese Behandlungsoption zu
optimieren, da ihre Anwendung aufgrund der kontinuierlichen alternden Gesellschaft stetig
zunehmen wird
Advancing drug testing in oral fluid: Comparison of microflow and analytical flow LC-Orbitrap analysis
No full textDrug abuse is still rising and being a serious issue for healthcare systems and workplace safety amongst others. Fast, sensitive, and reliable methods to confirm abuse with straightforward analytical techniques are thus required. Microflow liquid chromatography (LC)-high-resolution tandem mass spectrometry (HRMS/MS) offering sensitivity and sustainability merits further investigation. Thus, this study aimed to develop a qualitative microflow-based analytical strategy and to evaluate it in comparison to analytical flow LC-HRMS/MS for the detection of abused drugs in oral fluid (OF).
The presented procedure allowed the detection of 20 abused drugs as well as nine of their metabolites. Liquid-liquid extraction proved to be suitable for all analytes except for the cannabinoids, which required solid-phase extraction. Analytical flow LC required higher injection volume (five microliter) and an increased flow rate (500 µL/min) while microflow LC allowed reduced injection volume (one microliter), reduced solvent consumption, and reduced flow rate (100 µL/min). Chromatographic separation using two Hypersil Gold C18 columns with different inner column diameters followed by Orbitrap-based MS resulted in better peak shapes and considering the different injection volumes to an increased analyte sensitivity with limits of identification between 0.2–25 ng/mL.
Microflow LC was shown to be suitable and sustainable in analytical toxicology for small molecule analysis in OF. The current procedure allowed the detection of 29 compounds while providing sufficient analytical performance also in comparison to analytical flow LC making it a valuable strategy in the clinical and forensic setting
A screening setup to streamline in vitro engineered living material cultures with the host
Get PDFEngineered living materials (ELMs), which usually comprise bacteria, fungi, or animal cells entrapped in polymeric matrices, offer limitless possibilities in fields like drug delivery or biosensing. Determining the conditions that sustain ELM performance while ensuring compatibility with ELM hosts is essential before testing them in vivo. This is critical to reduce animal experimentation and can be achieved through in vitro investigations. Currently, there are no standards that ensure ELM compatibility with host tissues. Towards this goal, we designed a 96-well plate-based screening method to streamline ELM growth across culture conditions and determine their compatibility potential in vitro. We showed proliferation of three bacterial species encapsulated in hydrogels over time and screened six different cell culture media. We fabricated ELMs in bilayer and monolayer formats and tracked bacterial leakage as a measure of ELM biocontainment. After screening, an appropriate medium was selected that sustained growth of an ELM, and it was used to study cytocompatibility in vitro. ELM cytotoxicity on murine fibroblasts and human monocytes was studied by adding ELM supernatants and measuring cell membrane integrity and live/dead staining, respectively, proving ELM cytocompatibility. Our work illustrates a simple setup to streamline the screening of compatible environmental conditions of ELMs with the host
Robust Distribution-Aware Ensemble Learning for Multi-Sensor Systems
Get PDFDetecting distribution and domain shifts is critical in decision-sensitive applications, such as industrial monitoring systems. This paper introduces a novel, robust
multi-sensor ensemble framework that integrates principles of automated machine learning (AutoML) to address the challenges of domain shifts and variability in sensor data. By
leveraging diverse model architectures, hyperparameters (HPs), and decision aggregation
strategies, the proposed framework enhances adaptability to unnoticed distribution shifts.
The method effectively handles tasks with various data properties, such as the number of
sensors, data length, and information domains. Additionally, the integration of HP optimization and model selection significantly reduces the training cost of ensemble models.
Extensive evaluations on five publicly available datasets demonstrate the effectiveness of
the proposed framework in both targeted supervised tasks and unsupervised distribution
shift detection. The proposed method significantly improves common evaluation metrics
compared to single-model baselines. Across the selected datasets, the framework achieves
near-perfect test accuracy for classification tasks, leveraging the AutoML approach. Additionally, it effectively identifies distribution shifts in the same scenarios, with an average
AUROC of 90% and an FPR95 of 20%. This study represents a practical step toward a
distribution-aware front-end approach for addressing challenges in industrial applications
under real-world scenarios using AutoML, highlighting the novelty of the method
Inherent Bias in ROSA® Zimmer Biomet Pre-Op Planning Using 2D to 3D X-Atlas® Coronal Knee Axis Measurement
Get PDFBackground: Robotic assistance is considered capable of improving precision
and outcomes of total knee replacement. We assessed the inherent biases, pre-procedural
planning accuracy using 2D to 3D X-Atlas®, and final knee axis outcomes of the ROSA®
Knee System (Zimmer Biomet, Warsaw, IN, USA). Methods: A total of 55 patients who
underwent robotic-assisted knee replacement using ROSA® Knee System (Zimmer Biomet,
Warsaw, IN, USA) at a single center were included. Pre-procedural measurements performed by ROSA were compared to those performed by senior consultants. Component
sizes predicted by ROSA® were compared to those implanted. A final axis measurement
was taken during the procedure. Results: Femur components were exactly matched in
(83.64%) cases, accurately matched in a further 8 (14.55%), and inaccurately matched for
only 1 (1.82%). Tibial component sizes were exactly matched by the planning for 39 (70.91%),
accurately for 12 (21.82%), and inaccurately for 4 (7.27%). ANOVA did not show statistically
significant differences between the predicted and implanted femur (p = 0.96) nor the tibia
components (p = 0.27). We show that ROSA® pre-procedural planning has a statistically
significant bias (p = 0.001), with a deviation of 0.83 degrees into varus, when assessing
the knee axis in the coronal plane, compared to senior consultant measurements. The
average of the final coronal knee axis was 0.37 degrees in varus (SD = 2.49). Conclusions:
ROSA® accurately predicts implanted component sizes. Despite the small and statistically
significant varus bias in initial knee axis assessment, the system results lay within the ±3
◦
of neutral knee axis, which is the widely accepted knee replacement standard