Abstract Motivation: Extracellular vesicles (EVs) are spherical bilayered proteolipids, harboring various bioactive molecules. Due to the complexity of the vesicular nomenclatures and components, online searches for EV-related publications and vesicular components are currently challenging. Results: We present an improved version of EVpedia, a public database for EVs research. This community web portal contains a database of publications and vesicular components, identification of orthologous vesicular components, bioinformatic tools and a personalized function. EVpedia includes 6879 publications, 172 080 vesicular components from 263 high-throughput datasets, and has been accessed more than 65 000 times from more than 750 cities. In addition, about 350 members from 73 international research groups have participated in developing EVpedia. This free web-based database might serve as a useful resource to stimulate the emerging field of EV research. Availability and implementation: The web site was implemented in PHP, Java, MySQL and Apache, and is freely available at http://evpedia.info. Contact: ysgho@postech.ac.kr

A detection system of the conventional PET tomograph is set-up to record data from e+ e- annihilation into two photons with energy of 511 keV, and it gives information on the density distribution of a radiopharmaceutical in the body of the object. In this paper we explore the possibility of performing the three gamma photons imaging based on ortho-positronium annihilation, as well as the possibility of positronium mean lifetime imaging with the J-PET tomograph constructed from plastic scintillators. For this purposes simulations of the ortho-positronium formation and its annihilation into three photons were performed taking into account distributions of photons' momenta as predicted by the theory of quantum electrodynamics and the response of the J-PET tomograph. In order to test the proposed ortho-positronium lifetime image reconstruction method, we concentrate on the decay of the ortho-positronium into three photons and applications of radiopharmaceuticals labeled with isotopes emitting a prompt gamma quantum. The proposed method of imaging is based on the determination of hit-times and hit-positions of registered photons which enables the reconstruction of the time and position of the annihilation point as well as the lifetime of the ortho-positronium on an event-by-event basis. We have simulated the production of the positronium in a cylindrical phantom composed of a set of different materials in which the ortho-positronium lifetime varied from 2.0 ns to 3.0 ns, as expected for ortho-positronium created in the human body. The presented reconstruction method for total-body J-PET like detector allows to achieve a mean lifetime resolution of about 40 ps. Recent Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy measurements of cancerous and healthy uterine tissues show that this sensitivity may allow to study the morphological changes in cell structures.

Abstract Here, positronium imaging is presented to determine cardiac myxoma (CM) extracted from patients undergoing urgent cardiac surgery due to unexpected atrial masses. Positronium is an atom build from an electron and a positron, produced copiously in intra-molecular voids during the PET imaging. CM, the most common cardiac tumor in adults, accounts for 50-75% of benign cardiac tumors. We aimed to assess if positronium serves as a biomarker for diagnosing CM. Perioperative examinations and histopathology staining in six patients confirmed the primary diagnosis of CM. We observed significant differences in the mean positronium lifetime between tumor and normal tissues, with an average value of 1.92(02) ns and 2.72(05) ns for CM and the adipose tissue, respectively. Our findings, combined with positronium lifetime imaging, reveals the novel emerging positronium biomarker for cardiovascular imaging. One-Sentence Summary Positronium may serve as an imaging biomarker for cancer diagnostics.

Abstract It was recently demonstrated that newly invented positronium imaging may be used for improving cancer diagnostics by providing additional information about tissue pathology with respect to the standardized uptake value currently available in positron emission tomography (PET). Positronium imaging utilizes properties of a positronium atoms, which are built from the electron and positron produced in the body during PET examinations. We hypothesized whether positronium imaging would be sensitive to in vitro discrimination of tumour-like three-dimensional structures (spheroids) build of melanoma cell lines with different cancer activity and biological properties. The lifetime of ortho-Positronium (o-Ps) was evaluated in melanoma spheroids from two cell lines (WM266-4 and WM115) differing in the stage of malignancy. Additionally, we considered such parameters: as cell size, proliferation rate and malignancy to evaluate their relationship with o-Ps lifetime. We demonstrate the pilot results for the o-Ps lifetime measurement in extracellular matrix free spheroids. With the statistical significance of two standard deviations, we demonstrated that the higher the degree of malignancy and the rate of proliferation of neoplastic cells the shorter the lifetime of ortho-positronium. In particular we observed following indications encouraging further research: (i) WM266-4 spheroids characterized with higher proliferation rate and malignancy showed shorter o-Ps lifetime compared to WM115 spheroids characterized by lower growth rate, (ii) Both cell lines showed a decrease in the lifetime of o-Ps after spheroid generation in 8 th day comparing to 4 th day in culture and the mean o-Ps lifetime is longer for spheroids formed from WM115 cells than these from WM266-4 cells, regardless spheroid age. The results of these study revealed that positronium is a promising biomarker that may be applied in PET diagnostics for the assessment of the degree of cancer malignancy.

Abstract Extended periods of hyperglycemia (HG) can lead to metabolic disorders of sphingolipids (SPs) and their subsequent accumulation in cells. This accumulation can trigger a range of complications, including kidney and neurodegenerative diseases. In our study, we compared the levels of selected ceramides (CER), hexosylceramides (HexCER), and glycosphingolipids (GSLs) in potential HG biomarkers - extracellular vesicles (EVs). These EVs were derived in vitro from human β-cells cultured under both normoglycemic and high-glucose conditions (HG). We utilized Time of Flight – Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF-SIMS) for SPs analysis. Our results confirmed that the lipid profiles of these three groups differ between large and small EVs, with some SP lipids being more enriched in EVs compared to cells. Interestingly, our study revealed that HG only regulates the lipid content from the glycosphingolipid group in relation to normoglycemia. Collectively, our findings underscore the potential applications of ToF-SIMS in characterizing the impact of different culture conditions on lipid levels. As far as we know, our study is the first which employs ToF-SIMS in analyzing the effects of HG on SP levels in EVs and their parental β-cells. Graphical abstract Highlights ToF-SIMS effectively compares glycosphingolipid content in cells and EVs. Analysis reveals lipid profile differences between EVs and their parent cells. Hyperglycemia alters glycosphingolipid content in cells and EVs per ToF-SIMS.

Abstract Extracellular vesicles, namely those larger ones - Ectosomes (Ect), are thought to be important cell-to-cell communication medium. Ect are considered as a potential therapeutic for type-1 and type-2 diabetes mellitus. Ect can be internalized by endothelial cells and, owing to their cargo, they modulate targeted cell behavior. Under hyperglycemic conditions (HGC), endothelial cells changed their properties and became stiffer and less mobile which causes endothelial dysfunction and abnormalities in micro- and macrovascular systems. The aim of this study was to find whether Ect restore mobility and motility of macrovascular endothelial cells under HGC. Uptake of Ect, cell morphology, cytoskeleton organization and membrane stiffness (by atomic force microscopy) were analyzed after the exposure to isolated Ect. To find which cellular pathways were deregulated by HGC and whether Ect could potentially restore gene expression profile, transcriptome analysis was done. We observed that endothelial cells internalized more Ect under normoglycemic conditions (NGC) then HGC. Hyperglycemic cells (HG) were bigger and showed the stiffer surface with denser actin cytoskeleton in comparison to normoglycemic cells. Number of metabolic pathways was influenced under HGC, especially those related to intracellular transport, metabolism and cellular component organization and Ect did not restore HGC impaired cell signaling. Ectosomes cannot reverse this harmful effect of hyperglycemia in endothelial cells, which can have clinical implication in use Ect as therapeutic target in diabetes treatment.