Ros это: ROS (Return on Sales) — Рентабельность продаж (выручки). Формула расчета.

Основная статья: http://wiki.ros.org/ROS/Tutorials/MultipleMachines.

Преимуществом использования ROS является возможность распределения нод на несколько машин в сети. Например, ноду, осуществляющую распознавание образом на изображении можно запустить на более мощном компьютере; ноду, управляющую коптером можно запустить непосредственно на Raspberry Pi, подключенном к полетному контроллеру и т. д.

Что, почему и как работает ROS. Людей всегда восхищало… | Хан Саад Бин Хасан

Люди всегда были очарованы роботами, будь то какающая утка , Механический лев Леонардо или Турок . Мы всегда пытались создавать вещи, похожие на нас или окружающих нас естественных существ.

Робот — это любая система, которая может воспринимать окружающую среду, то есть ее окружение (с помощью датчиков), принимать решения на основе состояния окружающей среды (с использованием вычислений и алгоритмов) и способна выполнять сгенерированные инструкции (с помощью исполнительных механизмов ).

Эти датчики и исполнительные механизмы не идеальны и в результате вносят большую неопределенность в систему. Следовательно, мы никогда не сможем узнать, каково реальное состояние системы, и, как результат, мы никогда не сможем точно узнать, где находится робот, и приведет ли приложение тех же сил с использованием исполнительных механизмов к таким же движениям. Это вносит в систему случайность, что чрезвычайно затрудняет работу с реальными роботами. Добавьте к этому, казалось бы, непредсказуемое движение других агентов в окружающей среде, таких как люди и животные, и вы получите очень серьезную проблему.

Как решить эти проблемы или тем более начать их решать? Нам нужна какая-то система, которая может действовать как мост между нашими датчиками и исполнительными механизмами. Это нечто вроде процесса принятия решения или набора шагов, которым должна следовать система для достижения желаемого результата. Эти шаги называются алгоритмами и могут рассматриваться как ум робота.

Чтобы построить сложного робота, нам понадобится широкий спектр датчиков. Например, для создания беспилотного автомобиля нам понадобятся лидары, камеры, инерциальные измерительные устройства, глобальная система позиционирования и т. Д.Эти системы могут быть произведены разными компаниями и могут использовать самые разные подходы. Следовательно, нет единообразия. Кроме того, некоторые алгоритмы очень часто используются в роботизированных системах, таких как фильтры Калмана, ПИД-регулирование и т. Д. Если все переписывают одни и те же алгоритмы, это может привести к ненужной трате времени и усилий. Не говоря уже о том, что качество этих программ (с точки зрения практики разработки программного обеспечения и вычислительной эффективности) будет не очень хорошим.

От авторов статьи, описывающей ROS [2]:

Для решения этих задач многие исследователи робототехники, включая нас самих, ранее создали широкий спектр структур для управления сложностью и облегчения быстрого прототипирования программного обеспечения для экспериментов, в результате чего В
многие роботизированные программные системы используются в настоящее время в академических кругах и промышленности [1].Каждая из этих структур была разработана для определенной цели, возможно, в ответ на выявленные недостатки других доступных структур или для того, чтобы сделать акцент на аспектах, которые считались наиболее важными в процессе проектирования
[2].

Следовательно, существует потребность в системе, которая может устранить эти ненужные накладные расходы, чтобы исследователи во всем мире могли вносить больший вклад и решать сложные проблемы, создаваемые роботизированными системами. Нам нужны протоколы для передачи данных из одной части системы в другую, нам нужны единые методы и инструменты для построения нашего программного обеспечения, и нам нужны предварительно написанные библиотеки, чтобы избежать проблем с совместимостью.Что ж, ROS — это такая система, которая предоставляет нам правила и стандартные способы организации наших вещей, чтобы мы могли сотрудничать в массовом масштабе и иметь некоторую единообразие между вещами.

ROS — это не операционная система, а мета-операционная система, что означает, что она предполагает наличие базовой операционной системы, которая поможет ей в выполнении своих задач. Но что такое операционная система? Нет четкого определения операционных систем. Обычно операционная система состоит из всего, что предоставляется поставщиком операционной системы.

Определение ROS из оригинальной статьи [2]:

ROS, операционная система для роботов с открытым исходным кодом. ROS — это не операционная система
в традиционном понимании управления процессами и планирования; скорее, он обеспечивает уровень структурированной связи над операционными системами хоста гетерогенного вычислительного кластера [2].

Операционная система — это программное обеспечение, которое обеспечивает интерфейс между приложениями и оборудованием. Он занимается распределением ресурсов, таких как память, время процессора и т. Д.с помощью алгоритмов планирования и ведет учет полномочий различных пользователей, обеспечивая таким образом уровень безопасности. Операционные системы могут включать в себя базовые приложения, такие как веб-браузеры, редакторы, приложения для мониторинга системы и т. Д. Почти всегда есть программа низкого уровня, называемая ядром, которая помогает взаимодействовать с оборудованием и является, по сути, наиболее важной частью любой операционной системы. Операционные системы могут предоставлять или не предоставлять графические пользовательские интерфейсы.

Нам нужно понять, что такое библиотеки и фреймворки, прежде чем разбираться в Meta OS.По сути, библиотеки — это группы функций, которые широко используются в программном обеспечении / программах и достаточно популярны, чтобы оправдать их упаковку в отдельные файлы. Библиотеки также используются для того, чтобы программное обеспечение выглядело более чистым и основано на испытанном программном обеспечении, что снижает вероятность ошибок. Это не значит, что вы не можете создавать свои собственные библиотеки, но здесь мы имеем в виду наиболее часто используемые библиотеки. Фреймворк — это, по сути, набор библиотек, которые могут использоваться для определенных приложений.

API — это интерфейс прикладного программирования. Если у вас есть код и вы хотите его использовать, не зная всего о коде, вы можете использовать API. API-интерфейсы обеспечивают уровень абстракции и предоставляют доступ к базовому коду. Это очень полезно при работе над проектами, поскольку мы можем легко использовать проверенный, тщательно протестированный код (библиотеки, фреймворки и т. Д.), Не беспокоясь о том, как это может работать.

Мета-операционная система обладает огромным набором функциональных возможностей, настолько обширным, что ее нельзя отнести к структуре или кластеру библиотек, но не настолько, чтобы ее можно было отнести к категории операционных систем.Он обеспечивает функциональные возможности как операционных систем, так и фреймворков, но не в полной мере, поэтому его нельзя классифицировать ни как, например, он не предоставляет основные функции, которые должна предоставлять операционная система, но предоставляет API.

ROS зависит от базовой операционной системы. ROS требует от операционной системы большой функциональности. Вдобавок к этому ROS должны быть бесплатно доступны для большой части населения, в противном случае большая часть населения не сможет получить к ней доступ. Популярность ROS во многом обусловлена ​​ее открытым характером и легкой доступностью для массового населения.Ему также нужна операционная система с открытым исходным кодом, поэтому операционная система и ROS могут быть изменены в соответствии с требованиями приложения.

Проприетарные операционные системы, такие как Windows 10 и Mac OS X, могут накладывать определенные ограничения на то, как мы можем их использовать. Это может привести к жесткости процесса разработки, что не будет идеальным для такого отраслевого стандарта, как ROS. Следовательно, большинство людей предпочитают запускать ROS в Linux, особенно в Debian и Ubuntu, поскольку ROS очень хорошо поддерживает операционные системы на основе Debian, особенно Ubuntu.Это не означает, что ROS нельзя запускать с Mac OS X или Windows 10, если на то пошло. Но поддержка ограничена, и люди могут оказаться в сложной ситуации без небольшой помощи со стороны сообщества.

Между ROS и ОС существует такая близость, что для работы с ROS становится почти необходимым знать больше об операционной системе. Использование Linux в качестве новичка может быть проблемой. Один из них обязательно столкнется с проблемами с Linux, особенно при работе с ROS, и хорошее знание Linux поможет предотвратить / исправить эти проблемы.

Мне лично приходилось много раз переустанавливать операционные системы из-за несоответствия некоторых драйверов (глядя на вас, NVIDIA), и проблема разрыва зависимостей привела меня к серьезным экзистенциальным кризисам. Чтобы избежать подобных ситуаций, я составил список ссылок, которые спасают жизнь в критические моменты.

Как отмечалось выше, драйверы NVIDIA плохо работают с Linux. NVIDIA не предоставляет официальных драйверов для Linux, поэтому люди взломали карты NVIDIA, перепроектировали драйверы и создали нечто, называемое Nouveau.Но NVIDIA знает об этом, и короче говоря, они не подходят для видеокарт NVIDIA. Но NVIDIA предоставляет некоторые драйверы, которые вы можете использовать, и они, скорее всего, будут работать (всего наилучшего!).

Есть много других распространенных ошибок, связанных с использованием ROS. Но чтобы понять это, нам нужно понять, как пакеты устанавливаются в Linux. Это увлекательная тема, которая сама по себе заслуживает нескольких блогов, но мы лишь кратко рассмотрим ее в этом блоге.

Чтобы установить любое программное обеспечение или библиотеку в Linux, нам понадобится нечто, называемое репозиториями (сокращенно от репозиториев).Это официальные серверы, предоставляемые организациями для облегчения распространения программного обеспечения. Пакеты хранятся на своих серверах, и вы можете получить их с помощью менеджеров пакетов или вручную. По умолчанию менеджеры пакетов ищут только определенное количество репозиториев для запрашиваемого пакета. Но, конечно, у нас не может быть всех пакетов в одном репо. Следовательно, нам нужно несколько репозиториев, и, поскольку каждому не нужно каждое репо, имеет смысл включать только ограниченное количество репозиториев.

Но что, если мы захотим загрузить пакеты из разных репозиториев? Придется добавить их в список репозиториев для поиска. Эта система защищает Linux от вирусов, поскольку все программное обеспечение поступает из надежных источников, вероятность того, что одно из них является вирусом, очень мала. Однако, если вы добавляете свои собственные репозитории, ответственность за последствия несете вы. Следовательно, когда вы добавляете репозитории для загрузки пакетов из ROS, вам необходимо предоставить ключи GPG, чтобы подтвердить, что это репо действительно безопасно.Вот наша первая ошибка « gpg key error ». Этот блог может помочь вам лучше понять ключи GPG и решить эту ошибку.

Некоторые пакеты могут быть недоступны для текущей версии операционной системы, допустим, в Ubuntu 16.04 могут быть устаревшие пакеты или, возможно, вам нужны пакеты, которые доступны только на определенных веб-сайтах. Это можно сделать с помощью PPA или личного архива пакетов. Это может привести к большому количеству ошибок, и, следовательно, нам нужен менеджер ppa, который может помочь нам импортировать ключи, если это необходимо, именно здесь на помощь приходит Y-PPA Manager.

Одна из самых распространенных ошибок — это ошибка dpkg. dpkg или пакет debian — это диспетчер пакетов, который находится в бэкэнде менеджеров пакетов ubuntu, таких как apt. Дело в том, что он может устанавливать только один пакет за раз, следовательно, блокирует его использование. Следовательно, если вы попытаетесь установить более одного пакета, это может вызвать ошибку dpkg.

Несмотря на то, что Ubuntu поставляется с большим количеством предустановленного программного обеспечения, некоторые из которых очень полезны, иногда может потребоваться установка программного обеспечения, которое предоставляет лучшие альтернативы.Вот некоторые из программ, которые я использую. zsh — это очень красивая оболочка, которая улучшает внешний вид bash и предоставляет некоторые дополнительные функции. Sublime — один из моих любимых текстовых редакторов, его интерфейс и ярлыки чрезвычайно удобны. Вы также можете установить хром.

В ROS все в виде пакетов. Это помогает упаковать код таким образом, чтобы его было легче поддерживать. ROS предоставляет множество готовых к использованию пакетов. Пакеты ROS могут быть установлены с помощью

 sudo apt install ros-  -  

e.g, В ROS kinetic пакет robot_localization будет установлен как:

 sudo apt install ros-kinetic-robot-localization 

Дополнительные сведения о пакетах см. на этой странице:

Программное обеспечение в ROS организовано в пакетов . Пакет может содержать узлы ROS, независимую от ROS библиотеку, набор данных, файлы конфигурации, стороннее программное обеспечение или что-либо еще, что логически составляет полезный модуль. Цель этих пакетов — предоставить эту полезную функциональность в удобной для использования манере, чтобы программное обеспечение можно было легко использовать повторно.В целом, пакеты ROS следуют принципу «Златовласки»: достаточно функциональных возможностей, чтобы быть полезными, но не слишком много, чтобы пакет был тяжелым и трудным для использования из другого программного обеспечения.

Некоторые из важных файлов / каталогов внутри пакетов:

1. Узлы: Узел — это процесс, который выполняет вычисления.
2. CMakeLists.txt: это входные данные для системы сборки CMake для создания пакетов программного обеспечения.
3. Package.xml: он определяет свойства пакета, такие как имя пакета, номера версий, авторов, сопровождающие и зависимости от других пакетов catkin.
4. Файлы .yaml: для запуска rosnode вам может потребоваться множество параметров, например, параметры Kp, Ki, Kd в ПИД-регулировании. Мы можем настроить их с помощью файлов YAML.
5. Файлы запуска: Для одновременного запуска нескольких узлов в ROS мы используем файлы запуска.

Любой код, который будет написан, должен быть в форме пакетов. И пакеты должны быть внутри рабочего пространства. Пожалуйста, обратитесь к этой странице для получения дополнительной информации.

Рабочее пространство catkin — это папка, в которой вы изменяете, собираете и устанавливаете пакеты catkin.Он может содержать до четырех различных пространств , каждое из которых играет свою роль в процессе разработки программного обеспечения.

1. Исходное пространство содержит исходный код пакетов catkin. Здесь вы можете извлечь / проверить / клонировать исходный код пакетов, которые вы хотите создать. Каждая папка в исходном пространстве содержит один или несколько пакетов catkin.

2. Пространство сборки — это место, где вызывается CMake для сборки пакетов catkin в пространстве исходных кодов. CMake и catkin хранят здесь свою кеш-информацию и другие промежуточные файлы.

3. Область разработки (или область разработки) — это место, где построенные цели размещаются перед установкой. Способ организации целей в пространстве разработки такой же, как и их расположение при установке. Это обеспечивает полезную среду тестирования и разработки, которая не требует вызова шага установки.

4. После сборки целевых объектов их можно установить в пространство установки, вызвав целевой объект установки, обычно с помощью make install.

Когда мы запускаем наши rosnodes, они выполняют вычисления и получают результаты.Но им могут потребоваться результаты от других узлов для выполнения некоторых других функций. Следовательно, нам нужен механизм, который может помочь нам передавать данные от одного узла к другому. Первое, что нам нужно сделать, это настроить ROS Master.

Мастер ROS предоставляет услуги присвоения имен и регистрации остальным узлам в системе ROS. Он отслеживает издателей и подписчиков по темам, а также по услугам. Роль Мастера состоит в том, чтобы позволить отдельным узлам ROS находить друг друга.Как только эти узлы обнаруживают друг друга, они связываются друг с другом в одноранговой сети.

Передача данных происходит через темы. Если вы хотите отправить свои данные, вы публикуете их в темах, и те, кто в них нуждается, могут подписаться на них с помощью издателей. Это полезно при написании кода и еще более полезно, когда мы используем пакеты ROS. Пакеты ROS полезны, когда мы хотим записать некоторые данные, чтобы мы могли воспроизвести их позже и воспроизвести поведение, если захотим.

Темы — это именованные шины, по которым узлы обмениваются сообщениями.Темы имеют семантику анонимной публикации / подписки, которая отделяет производство информации от ее потребления. Как правило, узлы не знают, с кем они общаются. Вместо этого узлы, которые заинтересованы в данных , подписывают на соответствующую тему; узлы, которые генерируют данные , публикуют в соответствующей теме. У темы может быть несколько издателей и подписчиков.

Услуги — еще одна форма общения. Они используются для удаленных процедурных вызовов.то есть одна программа может запрашивать услугу у программы, расположенной на другом компьютере. Передаваемые данные находятся в форме сообщений, которые представляют собой специально определенные типы данных, используемые в ROS. Последний тип коммуникации, который мы собираемся рассмотреть, — это действия. Они похожи на услуги, но долгосрочные цели можно упредить, т.е. их можно попросить изменить.

Пакет actionlib предоставляет инструменты для создания серверов, которые выполняют долгосрочные цели, которые можно упредить. Он также предоставляет клиентский интерфейс для отправки запросов на сервер.

Когда у нас будет готов и запущен весь код, нам нужно протестировать наш код, чтобы мы могли внести изменения в случае необходимости. Выполнение этого на реальном роботе будет дорогостоящим и может каждый раз тратить время на настройку робота. Поэтому для этого мы используем роботизированное моделирование. Самый популярный симулятор работы с ROS — Gazebo. У него хорошая поддержка сообщества, у него открытый исходный код, и на нем проще развертывать роботов.

Робот будет оснащен различными датчиками и исполнительными механизмами, к счастью, мы можем найти многие из них в беседке или иным образом построить их самостоятельно, что может занять много времени, но все же не очень сложно.При запуске этих датчиков нам может потребоваться визуализировать их данные. Для этого мы используем RViz.

RViz — это инструмент трехмерной визуализации для ROS. Это один из самых популярных инструментов для визуализации. Он принимает тему в качестве входных данных и визуализирует ее в зависимости от типа публикуемого сообщения. Это позволяет нам увидеть окружающую среду с точки зрения робота.

ROS чрезвычайно сложен и, следовательно, несколько ошеломляет новичков. Что делает ROS трудным для людей, так это количество необходимых знаний, которыми он должен обладать.Поскольку большинство начинающих студентов не имеют этих знаний, им сложно хорошо освоить ROS.

Включает хорошее знание Linux и хорошее представление о принципах компьютерной инженерии, включая сетевые концепции и философию разработки программного обеспечения. ROS в основном основана на широко популярных, испытанных и проверенных инструментах и ​​технологиях, например, rqt является производным от qt. Беседка и сцена были довольно популярны еще до интеграции с ROS, а catkin основан на CMake.

Чтобы усложнить задачу, существует всего несколько хороших онлайн-ресурсов.Написаны длинные книги, но новичкам они вряд ли помогут. Я нашел книгу «Мягкое введение в ROS» чрезвычайно полезной, поскольку она была краткой и помогла мне начать работу. Книга «Программирование роботов с помощью Ros: практическое введение в операционную систему роботов» дает хороший обзор того, как разные вещи работают в ROS. Люди также рекомендуют «ROS Robotics By Example». В вики можно найти большую часть использования различных инструментов, и если вы застряли, не стесняйтесь зайти на форумы.

Надеюсь, этот блог помог вам узнать больше о ROS и теперь вы понимаете его полезность. Но ROS вышла в 2007 году и предназначалась для конкретных случаев использования. С тех пор многое изменилось. Мы стали свидетелями возрождения исследований в области искусственного интеллекта и увеличения количества вариантов использования. Робототехника становится все более популярной среди масс, и хотя ROS очень хорошо справляется с этими задачами (хотя и не была создана), она требует большого количества хаков.

Следовательно, мы требуем внести изменения в ROS, чтобы она могла справиться с этими новыми проблемами.ROS2 является такой инициативой, она разрабатывается для того, чтобы ROS могла использоваться в других операционных системах, таких как Windows, и могла поддерживать более широкий спектр оборудования (например, встроенные системы). Он также должен иметь лучшую поддержку для обучения с подкреплением и систем с несколькими роботами.

Также доступны сопроводительная презентация и видео на Youtube:

Amazon.com: ROS Robotics By Example

Изучение того, как создавать и программировать собственных роботов с помощью самой популярной платформы программирования робототехники с открытым исходным кодом

Об этой книге

• Познакомьтесь с основами ROS и примените ее концепции к реальным примерам
• Научитесь писать приложения для робототехники, не увязая в аппаратных проблемах
• Научитесь применять передовые методы разработки ROS

Для кого предназначена эта книга Эта книга предназначена для энтузиастов робототехники, исследователей и профессиональных инженеров-робототехников, которые хотели бы создавать приложения для роботов с использованием ROS.Он дает новичку в робототехнике и новичку в области ROS чрезвычайно практическое введение в создание роботов и программирование приложений робототехники. Предполагаются базовые знания GNU / Linux и способность писать простые приложения, но никаких практических или теоретических знаний робототехники не требуется.

Что вы узнаете

• Управляйте роботом, не требуя докторской степени по робототехнике
• Моделируйте и управляйте рукой робота
• Управляйте летающим роботом
• Отправьте своего робота в самостоятельное задание
• Научитесь управлять своими роботами с внешними устройствами
• Программные приложения, работающие на вашем роботе
• Расширение ROS
• Расширение ROS с помощью MATLAB Robotics System Toolbox

Подробно

ROS — это надежная структура робототехники, которая работает независимо от архитектуры оборудования или происхождения оборудования.Он стандартизирует большинство уровней функциональности робототехники от драйверов устройств до управления процессами и передачи сообщений до управления пакетами программного обеспечения.

Но помимо простой функциональности, ROS — отличная платформа для изучения самой робототехники и для моделирования, а также для создания ваших первых роботов. Это не означает, что ROS — это платформа для студентов и других новичков; Напротив, ROS используется повсюду в робототехнике для реализации летающих, шагающих и ныряющих роботов, но реализация всегда проста и никогда не зависит от самого оборудования.

ROS Robotics была стандартным введением в ROS как для потенциальных профессионалов, так и для любителей с момента выхода оригинальной версии; второе издание добавляет постепенное знакомство со всеми достоинствами, доступными в версии Kinetic Kame.

Предоставляя вам пошаговые примеры, включая манипуляторы и летающих роботов, авторы знакомят вас с новыми функциями. Книга очень практична, и теории уделяется место только в случае крайней необходимости.К концу этой книги у вас будет практический опыт управления роботами с помощью наилучшей из возможных структур.

Стиль и подход

ROS Robotics By Example, Second Edition дает как новичку в области робототехники, так и новичку в области ROS чрезвычайно практическое введение в создание роботов и программирование приложений робототехники. ROS переводится как «операционная система робота»; вы узнаете, как управлять роботом с помощью устройств и файлов конфигурации, но вы также узнаете, как писать приложения для роботов на основе этой операционной системы.

Некролог Джона Джорджа Росса

Есть люди, которых вы встречаете в жизни, которых вы не можете забыть. Иногда это из-за их теплого, отзывчивого характера, иногда из-за их неистового ума и острого остроумия или их уникального взгляда на вещи. У Джона Росса было то и многое другое. Джон был предан своей семье, друзьям и стране.

Родился у Джерри и Паулы Рос в родильном доме Маргарет Хейг в Джерси-Сити, штат Нью-Йорк.J. 10 июля 1956 года жизнь Джона заставила его путешествовать по стране и миру. Он присоединился к береговой охране США в 1974 году, после окончания Вермонтской академии в Сакстонс-Ривер, штат Вашингтон,

За 22 года службы в береговой охране Джон получил Ленту морской службы с двумя бронзовыми звездами, медаль за службу национальной обороны и медаль за гуманитарную службу, а также другие награды за службу. Он отреагировал на многочисленные стихийные бедствия и чрезвычайные ситуации и был частью команды, которой в 1986 году было поручено найти обломки космического корабля «Челленджер».Джон ушел на пенсию в 1996 году в звании старшины первого класса (E-6 / MK1) в звании механика. Пять лет спустя он принял участие в величайшем спасательном мероприятии в истории США, переправив перепуганных людей из нижнего Манхэттена через Гудзон в Нью-Йорк. Джерси во время и после терактов 11 сентября. В 2002 году Джон поступил на работу в Иммиграционную службу, ныне Службу таможенного и пограничного контроля США, в качестве федерального служащего. В течение 18 лет он послушно служил в аэропорту Ньюарк Либерти и защищал порт Нью-Йорка / Ньюарк-Нью-Джерси.Его чувство чести и долга были лишь малой частью того, кем был Джон. У него всегда были ободряющие слова, отрадный смех, злое чувство юмора и потрясающий рецепт мясного рулета. Целью Джона было обожать свою жену Линду. Он позаботился о том, чтобы их дом всегда был гостеприимным для всех их друзей и родственников. Джон был семейным жуком, любителем собак и детским спорщиком. У Джона остались любимая жена Линда (урожденная Витале), сын Мартин Рос, сестра Моника Альбрехт и племянница Ренате Альбрехт из Регенсбурга, Германия.Его будет не хватать остальной части его большой семьи, включая четырех племянниц и племянника. Поминки будут проходить в субботу, 14 ноября, и в воскресенье, 15 ноября, с 16:00 до 19:00. в похоронном бюро Joseph W Sorce в Западном Найаке. Похоронная месса состоится в понедельник в 10:00 в католической церкви Святого Франциска Ассизского в Западном Наяке, штат Нью-Йорк.

Рентабельность продаж (ROS) Определение

Что такое рентабельность продаж (ROS)?

Рентабельность продаж (ROS) — это коэффициент, используемый для оценки операционной эффективности компании.Этот показатель дает представление о том, сколько прибыли получается на доллар продаж. Увеличение ROS указывает на то, что компания растет более эффективно, в то время как уменьшение ROS может сигнализировать о надвигающихся финансовых проблемах. ROS очень тесно связана с маржой операционной прибыли фирмы.

Ключевые выводы

• Рентабельность продаж (ROS) — это показатель того, насколько эффективно компания превращает продажи в прибыль.
• ROS рассчитывается путем деления операционной прибыли на чистую выручку.
• ROS полезен только при сравнении компаний одного направления бизнеса и примерно одинакового размера.

Общие сведения о рентабельности продаж (ROS)

Найдите чистую выручку от продаж и операционную прибыль в отчете о прибылях и убытках компании и подставьте полученные данные в формулу ниже.

ROS знак равно Операционный доход Чистый объем продаж где: ROS знак равно Рентабельность продаж Операционная прибыль рассчитывается как прибыль. до процентов или EBIT. \ begin {align} & \ text {ROS} = \ frac {\ text {Операционная прибыль}} {\ text {Чистые продажи}} \\ & \ textbf {где:} \\ & \ text {ROS} = \ text {Рентабельность продаж} \\ & \ text {Операционная прибыль рассчитывается как прибыль} \\ & \ text {до вычета процентов или EBIT.} \ end {выровнен} ROS = Чистые продажи Операционная прибыль где: ROS = Рентабельность продаж Операционная прибыль рассчитывается как прибыль до процентов или EBIT.

При расчете рентабельности продаж инвесторы могут заметить, что одни компании сообщают о чистых продажах, а другие — о доходах. Чистый объем продаж — это общий доход за вычетом кредитов или возмещений, выплаченных покупателям за возврат товаров. Чистые продажи, вероятно, будут указаны для компаний розничной торговли, в то время как другие будут указывать выручку. Ниже приведены шаги для расчета рентабельности продаж.

1. Укажите чистую выручку в отчете о прибылях и убытках, но ее также можно указать как выручку.
2. Укажите операционную прибыль в отчете о прибылях и убытках. Обязательно не включайте внереализационную деятельность и расходы, такие как налоги и процентные расходы.
3. Разделите операционную прибыль на чистую выручку.

Рентабельность продаж — это финансовый коэффициент, который рассчитывает, насколько эффективно компания извлекает прибыль из своей выручки. Он измеряет эффективность компании, анализируя процент от общего дохода, который конвертируется в операционную прибыль.

Расчет показывает, насколько эффективно компания производит свои основные продукты и услуги и как ее руководство ведет бизнес. Таким образом, ROS используется как индикатор эффективности и прибыльности. Инвесторы, кредиторы и другие держатели долговых обязательств полагаются на этот коэффициент эффективности, потому что он точно передает процент операционных денежных средств, которые компания зарабатывает на своей выручке, и дает представление о потенциальных дивидендах, потенциале реинвестирования и способности компании выплатить долг.

ROS используется для сравнения расчетов текущего периода с расчетами за предыдущие периоды. Это позволяет компании проводить анализ тенденций и сравнивать показатели внутренней эффективности с течением времени. Также полезно сравнить процент ROS одной компании с процентным соотношением ROS компании-конкурента, независимо от масштаба.

Сравнение упрощает оценку эффективности небольшой компании по сравнению с компанией из списка Fortune 500. Однако ROS следует использовать только для сравнения компаний в одной отрасли, поскольку они сильно различаются в разных отраслях.Например, продуктовая сеть имеет более низкую маржу и, следовательно, более низкую рентабельность продаж по сравнению с технологической компанией.

Рентабельность продаж и маржа операционной прибыли часто используются для описания аналогичного финансового коэффициента. Основное различие между каждым использованием заключается в способе вывода соответствующих формул. Стандартный способ написания формулы операционной маржи — это деление операционного дохода на чистую выручку. Рентабельность продаж очень похожа, за исключением того, что в числителе обычно записывается прибыль до вычета процентов и налогов (EBIT), а в знаменателе — чистые продажи.

Пример использования рентабельности продаж

Например, компания, которая генерирует продажи на 100 000 долларов и требует 90 000 долларов общих затрат для получения дохода, менее эффективна, чем компания, которая генерирует 50 000 долларов продаж, но требует только 30 000 долларов общих затрат.

ROS больше, если руководство компании успешно сокращает расходы, одновременно увеличивая выручку. Используя тот же пример, компания с объемом продаж 50 000 долл. США и затратами 30 000 долл. США имеет операционную прибыль 20 000 долл. США и ROS 40% (20 000 долл. США / 50 000 долл. США).Если руководство компании хочет повысить эффективность, оно может сосредоточиться на увеличении продаж, постепенно увеличивая расходы, или может сосредоточиться на сокращении расходов при сохранении или увеличении доходов.

Ограничения использования рентабельности продаж

Рентабельность продаж следует использовать только для сравнения компаний, работающих в одной отрасли, а в идеале — между компаниями, имеющими схожие бизнес-модели и годовые показатели продаж. Компании из разных отраслей с совершенно разными бизнес-моделями имеют очень разную операционную маржу, поэтому сравнение их с использованием EBIT в числителе может вызвать затруднения.

Чтобы упростить сравнение эффективности продаж между различными компаниями и различными отраслями, многие аналитики используют коэффициент прибыльности, который исключает влияние финансовой, бухгалтерской и налоговой политики: прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации (EBITDA). Например, добавив амортизационные отчисления, операционная прибыль крупных производственных компаний и компаний тяжелой промышленности станет более сопоставимой.

EBITDA иногда используется в качестве показателя операционного денежного потока, поскольку он исключает неденежные расходы, такие как амортизация.Но EBITDA — это не денежный поток. Это потому, что он не корректирует любое увеличение оборотного капитала и не учитывает капитальные затраты, которые необходимы для поддержки производства и поддержания базы активов компании –, как это делает операционный денежный поток.

Часто задаваемые вопросы

Что может вам сказать рентабельность продаж?

Рентабельность продаж — это финансовый коэффициент, который рассчитывает, насколько эффективно компания извлекает прибыль из своей выручки.Он измеряет эффективность компании, анализируя процент от общего дохода, который конвертируется в операционную прибыль. ROS используется как индикатор эффективности и прибыльности, поскольку показывает, насколько эффективно компания производит свои основные продукты и услуги и как ее руководство ведет бизнес.

В чем разница между ROS и операционной маржой?

Рентабельность продаж и маржа операционной прибыли часто используются для описания аналогичного финансового коэффициента.Основное различие между каждым использованием заключается в способе вывода соответствующих формул. Стандартный способ написания формулы операционной маржи — это деление операционного дохода на чистую выручку. Рентабельность продаж очень похожа, за исключением того, что в числителе обычно записывается прибыль до вычета процентов и налогов (EBIT), а в знаменателе — чистые продажи.

Каковы ограничения рентабельности продаж (ROS)?

Рентабельность продаж следует использовать только для сравнения компаний, работающих в одной отрасли, а в идеале — между компаниями, имеющими схожие бизнес-модели и годовые показатели продаж.Например, продуктовая сеть имеет более низкую маржу и, следовательно, более низкую рентабельность продаж по сравнению с технологической компанией. Компании из разных отраслей с совершенно разными бизнес-моделями имеют очень разную операционную маржу, поэтому сравнение их с использованием EBIT в числителе может вызвать затруднения.

Начало работы с ROS и ZED

Оболочка ZED ROS позволяет использовать стереокамеры ZED с ROS. Предоставляет доступ к следующим данным:

• Левое и правое исправленные / не исправленные изображения
• Карта глубины
• Цветное трехмерное облако точек
• Визуальная одометрия: положение и ориентация камеры
• Отслеживание позы: положение и ориентация камеры фиксированы и объединены с данными IMU (только ZED-M и ZED2)
• Пространственное отображение: объединенное трехмерное облако точек
• Данные датчиков: акселерометр, гироскоп, барометр, магнитометр, внутренние датчики температуры (только ZED 2)

Установка

Предварительные требования

Соберите пакеты

Оболочка ZED ROS доступна на GitHub и разделена на два репозитория:

• zed-ros-wrapper: основной пакет, который предоставляет узел ZED ROS Wrapper
• zed-ros-examples: пакет поддержки, содержащий примеры и руководства по использованию ZED ROS Wrapper

Мы предлагаем установить основной пакет на робота и использовать примеры на настольном ПК, чтобы быть уверенным во многих функциях, предоставляемых оболочкой ROS.Таким образом, установка робота будет чистой, и многие зависимости, требуемые в примерах, не будут установлены на нее.

зед-рос-обертка

zed-ros-wrapper — это пакет сережек, который зависит от следующих пакетов ROS:

• nav_msgs
• tf2_geometry_msgs
• message_runtime
• сережка
• roscpp
• stereo_msgs
• rosconsole
• robot_state_publisher
• urdf
• sensor_msgs
• image_transport
• розлинт
• диагностическое обновление
• dynamic_reconfigure
• tf2_ros
• message_generation
• нодлет

Примечание: Если вы еще не настроили рабочее пространство для кошек, следуйте этому короткому руководству.

Чтобы установить zed-ros-wrapper , откройте терминал bash, клонируйте репозиторий, обновите зависимости и соберите пакеты:

  $ cd ~ / catkin_ws / src
$ git clone https://github.com/stereolabs/zed-ros-wrapper.git
$ cd ../
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
$ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE = Выпуск
$ source ./devel/setup.bash
  

Примечание: Если вы используете другой консольный интерфейс, например zsh, вам необходимо изменить команду source следующим образом: echo source $ (pwd) / devel / setup.zsh >> ~ / .zshrc и исходный код ~ / .zshrc .

Ошибка : Если ошибка с упоминанием /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so блокирует компиляцию, используйте следующую команду для восстановления символической ссылки libEGl перед перезапуском команды catkin_make :

  # Только при ошибке libEGL
$ sudo rm /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so; sudo ln /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so.1 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libEGL.so
  

zed-ros-examples

Репозиторий zed-ros-examples представляет собой набор пакетов catkin.Они зависят от следующих пакетов ROS:

• сережка
• zed_wrapper
• sensor_msgs
• roscpp
• nav_msgs
• geometry_msgs
• ar_track_alvar
• ar_track_alvar_msgs
• нодлет
• depthimage_to_laserscan
• rtabmap
• rtabmap_ros
• rviz_imu_plugin
• рвиз

Чтобы установить все пакеты, откройте терминал, клонируйте репозиторий, обновите зависимости и соберите пакеты:

  $ cd ~ / catkin_ws / src
$ git clone https: // github.com / stereolabs / zed-ros-examples.git
$ cd ../
$ rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y
$ catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE = Выпуск
$ source ./devel/setup.bash
  

Запуск узла ZED

ZED доступен в ROS как узел, который публикует свои данные по темам. Вы можете прочитать полный список доступных тем здесь.

Откройте терминал и используйте roslaunch для запуска узла ZED:

• ZED камера: $ roslaunch zed_wrapper zed.запуск
• ZED Mini камера: $ roslaunch zed_wrapper zedm.launch
• ZED 2 камера: $ roslaunch zed_wrapper zed2.launch

Примечание: Вы можете установить свои собственные параметры конфигурации, изменив файл param / common.yaml , param / zed.yaml , param / zedm.yaml и param / zed2.yaml , как описано в документация по параметрам.

Отображение данных ZED

Использование RVIZ

RVIZ — полезный инструмент визуализации в ROS.Используя RVIZ, вы можете визуализировать левое и правое изображения ZED, глубину, облако точек и трехмерную траекторию.

Запустите оболочку ZED вместе с RVIZ, используя следующие команды, доступные, если вы установили репозиторий zed-ros-examples :

  $ roslaunch zed_display_rviz display_zed.launch
  

Если вы используете камеру ZED-M, вы можете визуализировать дополнительную информацию о данных IMU, используя следующую команду:

  $ roslaunch zed_display_rviz display_zedm.запуск
  

Если вы используете камеру ZED2, вы можете визуализировать дополнительную информацию о датчиках окружающей среды:

  $ roslaunch zed_display_rviz display_zed2.launch
  

Примечание: Если вы еще не настроили собственный интерфейс RVIZ, вы можете найти здесь подробные руководства.

Отображение изображений

Узел ZED публикует как исходное, так и выпрямленное (выровненное) стерео левое и правое изображения. В RVIZ используйте режим предварительного просмотра изображения и выберите одну из доступных тем изображений.Следуя списку основных тем изображений:

• rgb / image_rect_color : Цветное исправленное изображение (по умолчанию левый датчик)
• rgb / camera_info : Данные калибровки цветной камеры
• rgb_raw / image_raw_color : Цветное не исправленное изображение (по умолчанию левый датчик)
• rgb_raw / camera_info : Неправильные данные калибровки цветовой камеры
• right / image_rect_color : Исправленное изображение правой камеры
• right / camera_info : Данные калибровки правого датчика
• right_raw / image_raw_color : Неисправленное изображение правой камеры
• right_raw / camera_info : Неправильные данные калибровки правого датчика
• уверенность / уверенность_image : карта уверенности как изображение

Примечание: Карта уверенности также доступна в виде 32-битного изображения с плавающей запятой, подписавшись на тему Confidence / Confidence_map .

Отображение глубины

Карта глубины может отображаться в RVIZ со следующей темой:

• depth / depth_registered : 32-битные значения глубины в метрах. RVIZ нормализует карту глубины на 8 бит и отобразит ее как изображение глубины в градациях серого.

Примечание: Режим совместимости с OpenNI доступен в файле launch / zed_camera.launch . Установите openni_depth_mode на 1 , чтобы получить глубину в миллиметрах и с 16-битной точностью, и перезапустите узел ZED.

Отображение диспаритета

Изображение Disparity доступно при подписке на темы disparity / disparity_image .

Запустите средство просмотра диспаратности, чтобы визуализировать это:

  $ rosrun image_view disparity_view изображение: = disparity / disparity_image
  

Отображение облака точек

Трехмерное цветное облако точек может отображаться в RVIZ с темой zed / zed_node / point_cloud / cloud_registered .

Добавьте его в RVIZ с point_cloud -> cloud -> PointCloud2 . Обратите внимание, что отображение облаков точек замедляет RVIZ, поэтому откройте новый экземпляр, если вы хотите отобразить другие темы.

Отображение положения и пути

Положение и ориентация ZED в пространстве во времени публикуется в следующих темах:

• odom : Поза одометрии, относящаяся к кадру одометрии (только визуальная одометрия применяется для ZED, визуально-инерционная для ZED-M)
• поза : поза камеры, относящаяся к кадру карты (применяется алгоритм полного объединения данных)
• Pose_with_covariance : Поза камеры, относящаяся к кадру карты с ковариацией
• path_odom : Последовательность позы одометрии камеры в кадре карты
• path_map : Последовательность поз камеры в кадре карты

Важно: По умолчанию RVIZ не отображает данные одометрии правильно.Откройте вновь созданный объект Odometry в левом списке и установите Position Tolerance и Angle Tolerance на 0 и Keep на 1 .

Запуск с записанным видео SVO

С ZED вы можете записывать и воспроизводить стерео видео в формате .svo. Чтобы записать последовательность, откройте приложение ZED Explorer и нажмите кнопку REC .

Чтобы запустить оболочку ROS с файлом SVO, установите параметр запуска svo_file path в командной строке при запуске пакета:

ZED:

  roslaunch zed_wrapper zed.запустить svo_file: = / путь / к / file.svo
  

ЗЕД-М:

  roslaunch zed_wrapper zedm.launch svo_file: = / путь / к / file.svo
  

ZED2:

  roslaunch zed_wrapper zed2.launch svo_file: = / путь / к / file.svo
  

Важно: Используйте только полные пути к файлу SVO. Относительные пути не допускаются из-за ограничения ROS.

Динамическое изменение конфигурации

Вы можете динамически изменять многие параметры конфигурации во время выполнения узла ZED.

Вы можете установить параметры с помощью команды dynparam set , например:

  $ rosrun dynamic_reconfigure dynparam set depth_confidence 80
  

, или вы можете использовать графический интерфейс, предоставляемый стеком rqt :

  $ rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure
  

Полный список всех доступных динамических параметров доступен здесь

Системный подход к обучению программированию роботов с ROS

Содержание

РАЗДЕЛ I ОСНОВЫ РОС

Введение в ROS: инструменты и узлы ROS

Некоторые концепции Рос

Запись узлов Ros

Еще несколько инструментов Ros: Catkin_Simple, Roslaunch, Rqt_Console и Rosbag

Минимальный пример симулятора и контроллера

Заключение

Сообщения, классы и серверы

Определение пользовательских сообщений

Знакомство с Ros Services

Использование классов C ++ в Ros

Создание библиотечных модулей в Ros

Введение в серверы действий и клиенты действий

Введение в сервер параметров

Заключение

РАЗДЕЛ II МОДЕЛИРОВАНИЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ В ROS

Моделирование в ROS

Простой двумерный симулятор робота

Моделирование для динамического моделирования

Единый формат описания роботов

Знакомство с беседкой

Минимальный совместный контроллер

Использование плагина Gazebo для совместного сервоуправления

Создание мобильного робота, модель

Моделирование модели мобильного робота

Объединение моделей роботов

Заключение

Преобразование координат в ROS

Введение в преобразования координат в Ros

Слушатель преобразования

Использование собственной библиотеки

Преобразование типов данных Рос

Заключение

Обнаружение и визуализация в ROS

маркеров и интерактивных маркеров в Rviz

Отображение значений датчика в Rviz

Заключение

РАЗДЕЛ III. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА В ROS

Использование камер в ROS

Проективное преобразование в координаты камеры

Внутренняя калибровка камеры

Внутренняя калибровка стереокамер

Использование Opencv с Ros

Заключение

Глубинное изображение и облака точек

Глубина сканирования лидара

Глубина от стереокамер

Камеры глубины

Заключение

Обработка облака точек

Простой узел отображения облака точек

Загрузка и отображение изображений облака точек с диска

Сохранение опубликованных образов облаков точек на диск

Интерпретация изображений облака точек с помощью методов Pcl

Поиск объектов

РАЗДЕЛ IV МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ В ROS

Управление движением мобильного робота

Генерация желаемого состояния

Оценка состояния робота

Алгоритмы рулевого управления с дифференциальным приводом

Рулевое управление с учетом координат карты

Заключение

Навигация для мобильных роботов

Картографирование

Планирование пути

Пример клиента Move-Base

Изменение стека навигации

Заключение

РАЗДЕЛ V РОБОТЫ В ROS

Контроль низкого уровня

Робот с призматическим шарниром, модель

Пример контроллера положения

Пример контроллера скорости

Пример контроллера силы

Сообщения о траектории для рук робота
Сервер действий интерполяции траектории для руки с 7 степенями свободы

Заключение

Кинематика манипулятора робота

Передняя кинематика

Обратная кинематика

Заключение

Планирование движения руки

Декартово планирование движения

Динамическое программирование для планирования совместного пространства

Серверы действий с декартовым движением

Заключение
Управление рукой с помощью симулятора Baxter

Запуск симулятора Baxter

Соединения и топики Baxter

Захваты Бакстера

Управление панорамированием головы

Командные суставы Baxter

Использование контроллера совместной траектории Ros

Узлы записи и воспроизведения Joint-Space

Baxter Kinematics

Декартовы движения Бакстера

Заключение

Пакет Object-Grabber

Организация кода захвата объектов

Служба запросов манипулирования объектами

Стандартные услуги захвата

Сервер действий захвата объектов

Пример клиента действия по захвату объектов

Заключение

РАЗДЕЛ VI ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМЫ И УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШЕГО УРОВНЯ

Манипуляции на основе восприятия

Калибровка внешней камеры

Интегрированное восприятие и манипуляции

Мобильные манипуляции

Мобильный манипулятор, модель

Мобильные манипуляции

Заключение

Заключение

Определение ROS в биологии и медицине

Abstract

Использование молекулярного кислорода аэробными организмами неизбежно приводит к образованию ряда кислородсодержащих активных форм, которые вместе известны как активные формы кислорода (ROS).АФК играют важную роль как в физиологии, так и в патофизиологии аэробной жизни. Область «Биология и медицина АФК» связана с участием АФК и родственных видов в современной биологии и медицине. Целью данной статьи является обзор общих терминов и понятий в биологии и медицине АФК. Он также вводит «парадигму АФК», чтобы обеспечить концептуальную основу для понимания быстро развивающейся области биологии и медицины АФК.

Ключевые слова: Окислительный стресс, Активные формы кислорода, Редокс-сигнализация, парадигма АФК

1.АФК БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА

Биология и медицина АФК — относительно новая область. Чтобы определить это, нам нужно сначала рассмотреть определения биологии и медицины. Слово биология определяется как наука о жизни и живых существах (например, растений и животных), изучающая их структуру, функции, рост, происхождение, эволюцию и распространение. С другой стороны, слово «медицина» относится к науке или практике диагностики, лечения и профилактики заболеваний. Современная медицина развивалась, прежде всего, благодаря нашему глубокому пониманию биологии человека и животных на молекулярном и клеточном уровнях.Биологию и медицину АФК можно определить как область, изучающую биологические эффекты АФК и родственных видов, а также антиоксидантов с акцентом на участие этих молекулярных объектов в здоровье и болезнях.

2. ROS И СВЯЗАННЫЕ С УСЛОВИЯМИ УСЛОВИЯ

2.1. ROS

ROS — термин, часто встречающийся в биологии и медицине. Этот термин можно просто определить как кислородсодержащие химически активные вещества. Это собирательный термин, включающий супероксид (O ₂ ^▪− ), пероксид водорода (H ₂ O ₂ ), гидроксильный радикал (OH ^▪ ), синглетный кислород ( ¹ O ₂ ), пероксильный радикал (LOO ^▪ ), алкоксильный радикал (LO ^▪ ), гидропероксид липида (LOOH), пероксинитрит (ONOO ^— ), хлорноватистая кислота (HOCl) и озон (O ₃ ), среди прочего [1].Хотя ROS является широко используемым термином в биологии и медицине для описания кислородсодержащих реактивных частиц, в литературе также существуют другие альтернативные термины, которые включают реактивные метаболиты кислорода (ROM), реактивные промежуточные соединения кислорода (ROI) и кислородные радикалы. Среди этих различных терминов наиболее часто используется ROS ().

ТАБЛИЦА 1

Количество записей в PubMed, включающих использование «активных форм кислорода» и других связанных терминов в заголовке / аннотации

2.2. Кислородные радикалы

Среди АФК, перечисленных выше в разделе 2.1, некоторые содержат неспаренные электроны и, таким образом, относятся к свободным радикалам. Поэтому их также называют кислородными радикалами или свободными кислородными радикалами. Термин «свободный радикал» определяется как любое химическое соединение, способное к независимому существованию, которое содержит один или несколько неспаренных электронов. Непарный электрон — это электрон, который сам по себе занимает атомную или молекулярную орбиталь. Примеры кислородных радикалов включают супероксидные, гидроксильные, пероксильные и алкоксильные радикалы.

С другой стороны, некоторые АФК не содержат неспаренных электронов и, как таковые, не являются свободными радикалами. Примеры нерадикальных АФК включают перекись водорода, пероксинитрит, хлорноватистую кислоту и озон. Как показано на, синглетный кислород может существовать в двух состояниях: дельта-состоянии ( ¹ Δ _г ) и сигма-состоянии ( ¹ Σ _г +). ( ¹ Σ _g +) ¹ O ₂ — свободный радикал, потому что он содержит два неспаренных электрона, тогда как ( ¹ Δ _g ) ¹ O ₂ — нерадикальный .Из-за своей крайне нестабильной природы ( ¹ Σ _г +) ¹ O2 обычно считается не имеющим никакого биологического значения. Таким образом, в биологии и медицине ROS термин синглетный кислород, если не указан, обычно относится к состоянию ¹ Δ _g .

Как указано, основной молекулярный кислород (O ₂ ) является свободным радикалом (фактически дирадикалом), поскольку он содержит два неспаренные электроны.O ₂ гораздо менее реактивен, чем ROS из-за ограничения спина, вызванного тем же направлением спина двух его неспаренных электронов. O ₂ может быть возбуждено с образованием синглетного кислорода ( ¹ O ₂ ). Есть два состояния синглетного кислорода: дельта и сигма. Синглетный кислород в сигма-состоянии является свободным радикалом, а в дельта-состоянии — нерадикальным. Одно электронное восстановление O ₂ приводит к образованию супероксидного анион-радикала (O ₂ ^▪− ), который затем подвергается другому одноэлектронному восстановлению с образованием пероксида водорода (H ₂ O ₂ ).При восстановлении перекиси водорода одним электроном образуется гидроксильный радикал (OH ^▪ ), который затем может быть восстановлен на один электрон с образованием воды. Пергидроксильный радикал (HO ₂ ^▪ ) представляет собой протонированную форму супероксид-анион-радикала.

2.3. Реактивные виды азота

Подобно ROS, термин реактивные формы азота (RNS) был придуман для включения оксида азота (NO ^▪ ), пероксинитрита, радикала диоксида азота (NO ₂ ^▪ ) и других оксидов азот или азотсодержащие химически активные вещества.Поскольку РНС являются почти исключительно кислородсодержащими веществами, по определению их также можно классифицировать как АФК. Например, пероксинитрит классифицируется как ROS или RNS.

2.4. Химически активные формы хлора

Термин химически активные формы хлора (RCS) относится к хлорсодержащим химически активным веществам, прототипом которых является хлорноватистая кислота (HOCl). По сравнению с ROS и RNS, термин RCS менее часто используется в биологии и медицине ().

2,5. Активные формы кислорода и азота

Как отмечалось ранее, хлорноватистая кислота RCS и пероксинитрит RNS также относятся к категории ROS.Действительно, категория АФК включает наиболее часто встречающиеся реактивные виды в биологии и медицине. В связи со все более очевидным биологическим действием оксида азота и связанных с ним азотсодержащих веществ, термин RNS стал широко использоваться в биомедицинской литературе. Часто сложный термин «активные формы кислорода и азота (ROS / RNS)» используется для обозначения группы ROS и RNS. Тем не менее, поскольку все биологически релевантные RNS являются исключительно кислородсодержащими реактивными формами (и, следовательно, могут называться ROS по определению), и для простоты термин ROS используется по всей статье для включения как ROS, так и RNS.

2.6. Электрофилы

АФК являются реактивными формами, способными вызывать повреждение биомолекул, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты, что приводит к повреждению клеток и тканей. Реакции этих реакционноспособных видов с биомолекулами также генерируют большое количество вторичных электрофильных продуктов (также известных как электрофилы). К ним относятся α, β-ненасыщенные альдегиды, ω-6 и ω-3 ненасыщенные жирные кислоты, а также нитро-жирные кислоты. Термин «электрофил» относится к электронодефицитным химическим соединениям, которые подвергаются ковалентным реакциям, принимая электронную пару от богатой электронами биомолекулы (также известной как нуклеофил).

Электрофильные виды также могут быть получены в результате биотрансформации ксенобиотиков [2, 3]. Термин ксенобиотик можно определить как любое вещество, которое не встречается в организме человека в естественных условиях. Действительно, образование электрофилов является основным механизмом химической токсичности. В то время как высокие уровни электрофилов, особенно α, β-ненасыщенных альдегидов, вызывают явное повреждение клеток и тканей, эти электрофильные виды на нецитотоксических уровнях могут мешать передаче клеточных сигналов [4, 5]. В этом контексте эндогенно образованный электрофильный 8-нитрогуанозин-3 ‘, 5’-циклический монофосфат действует как вторичный посредник для передачи сигнала, опосредованного оксидом азота (также см. Раздел 5) [6, 7].

3. АНТИОКСИДАНТЫ И ИХ ОТНОШЕНИЯ

3.1. Антиоксиданты

Млекопитающие, включая человека, развили ряд антиоксидантных защитных механизмов для защиты жизненно важных биомолекул от АФК и связанных с ними видов-опосредованных повреждений. Кроме того, ряд компонентов, полученных из пищевых источников, также обладает антиоксидантной активностью в биологических системах. Термин «антиоксидант» можно определить буквально как любое вещество, которое может предотвращать, уменьшать или восстанавливать индуцированное ROS повреждение целевой биомолекулы.В биологии и медицине ROS молекулы-мишени обычно включают, среди прочего, белки, липиды и нуклеиновые кислоты.

Существует три основных механизма действия антиоксидантов: (i) антиоксиданты, которые непосредственно поглощают уже образовавшиеся АФК; (ii) антиоксиданты, которые ингибируют образование ROS из их клеточных источников; и (iii) антиоксиданты, которые устраняют или восстанавливают повреждения или модификации, вызванные ROS.

В биологии и медицине существует множество различных видов антиоксидантов, и они классифицируются по-разному.Например, супероксиддисмутаза является эндогенным антиоксидантным ферментом, тогда как витамин C является широко известным антиоксидантом, полученным из различных пищевых источников.

3.2. Ферменты или белки фазы 2

Реакции фазы 1 и фазы 2 (также обозначаемые как фаза I и фаза II) связаны с биотрансформацией (также известной как метаболизм) ксенобиотиков. Реакции биотрансформации фазы 1 включают окисление, восстановление и гидролиз. Фаза 2 биотрансформации включает, прежде всего, реакции конъюгации, такие как конъюгация с эндогенными клеточными лигандами (например,g., глутатион и глюкуроновая кислота). Глутатион S-трансфераза и UDP-глюкуронозилтрансфераза катализируют конъюгацию с глутатионом и глюкуроновой кислотой соответственно. Эти ферменты, наряду со многими другими, участвующими в реакциях биотрансформации фазы 2 ксенобиотиков, классически называются белками или ферментами фазы 2. В последнее время термин «белки фазы 2» был расширен и теперь включает не только указанные выше ферменты, конъюгирующие с ксенобиотиками, но и НАД (Ф) Н: хиноноксидоредуктазу, эпоксидгидролазу, дигидродиолдегидрогеназу, γ-глутамилцистеинлигазу, гемоксигеназу-1, лейкотриен B4 дегидрогеназу. , афлатоксин B1 дегидрогеназа и ферритин [8].Некоторые из вышеуказанных белков фазы 2, такие как γ-глутамилцистеинлигаза, гемоксигеназа-1 и ферритин, обычно классифицируются как антиоксиданты. По существу, составной термин «антиоксидантные белки / белки фазы 2» часто встречается в биологии и медицине. Действительно, многие белки фазы 2 обладают значительной антиоксидантной активностью.

3.3. Антиоксидантная / противовоспалительная защита

АФК и родственные им виды являются медиаторами воспалительных реакций. Кроме того, АФК также активируют передачу сигналов в клетках, увеличивая выработку и высвобождение провоспалительных цитокинов, тем самым усиливая воспалительные реакции.Хорошо контролируемые воспалительные реакции являются частью врожденного иммунитета нашего организма, защищающего от вторжения патогенов. Однако чрезмерно стимулированные или длительные воспалительные реакции вызывают повреждение тканей и, как таковые, составляют основной патофизиологический механизм широкого спектра заболеваний человека [9]. В связи с тем, что АФК и воспаление тесно взаимосвязаны [10, 11], многие антиоксидантные ферменты или белки, а также небелковые антиоксиданты также обладают противовоспалительной активностью [12].Следовательно, для описания этих антиоксидантных молекул иногда используется составной термин «антиоксидантная / противовоспалительная защита». В этом контексте связанный с ядерным фактором E2 фактор 2 (Nrf2), центральный регулятор экспрессии антиоксидантных генов, также обладает противовоспалительной функцией в различных экспериментальных системах [13]. Противовоспалительное действие передачи сигналов Nrf2 может также быть результатом активации новых цитопротекторных белков и факторов.

4. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И СМЕЖНЫЕ УСЛОВИЯ

4.1. Окислительный стресс

Окислительный стресс — важное понятие в биологии и медицине. Термин, впервые введенный в 1985 г. Гельмутом Сисом, относится к состоянию, при котором уровни АФК значительно превышают возможности антиоксидантной защиты, что приводит к потенциальному повреждению биологической системы [см. 1 в 13а]. Состояние окислительного стресса может быть вызвано либо повышенным образованием АФК, либо снижением активности антиоксидантов, либо тем и другим в биологической системе. Состояние окислительного стресса связано с окислительным повреждением биомолекул, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты.Умеренный окислительный стресс может вызывать дисфункцию клеток и изменение поведения (например, ускоренное старение, аномальную пролиферацию, нарушение регуляции воспалительных реакций и опухолегенез клеток), тогда как явный окислительный стресс обычно вызывает гибель клеток (например, онкоз, апоптоз и аутофагию).

Окислительный стресс вносит значительный вклад в различные патофизиологические процессы. иллюстрирует концепцию окислительного стресса в биологии и медицине ROS. Следует иметь в виду, что никакое повышение уровня АФК в биологической системе не связано с травмой.При определенных обстоятельствах небольшое временное повышение уровней АФК может использоваться в качестве сигнального механизма, приводящего к физиологическим клеточным ответам (см. Раздел 5).

Как показано, окислительный стресс вызывается либо повышенным образованием активных форм кислорода (АФК), либо снижением антиоксидантной защиты, либо и тем, и другим. Важно отличать окислительный стресс от окислительно-восстановительной передачи сигналов. Окислительный стресс подчеркивает потенциальные пагубные эффекты увеличения количества АФК, тогда как окислительно-восстановительная передача сигналов подчеркивает участие АФК в передаче сигналов клетки, приводящей к физиологическим ответам.

4.2. Нитативный стресс

Аналогичные термины были придуманы для описания состояний, связанных с повышенным уровнем RNS. Например, термин нитативный стресс определяется как состояние, при котором уровни RNS значительно превышают возможности механизмов RNS-детоксикации в биологической системе. Состояние нитрационного стресса связано с нитрованием биомолекул, что приводит к повреждению клеток и тканей. Нитрование относится к добавлению нитро (-NO ₂ ) группы к соединению.Пероксинитрит РНС легко вызывает нитрационный стресс в биологических системах [14, 15].

4.3. Нитрозативный стресс

Нитрозативный стресс определяется как состояние, вызванное оксидом азота (NO ^▪ ) или родственными ему видами, которое приводит к нитрозилированию критических цистеиновых тиолов (S-нитрозилирование) и металлокофакторов белков. Нитрозилирование относится к добавлению нитрозо (-NO) группы к тиоловой группе или окислительно-восстановительно-активному ионному центру металла белка.В то время как нарушение регуляции нитрозилирования связано с рядом патофизиологических состояний, хорошо контролируемое нитрозилирование играет важную роль в передаче клеточного сигнала и обеспечивает механизм физиологической регуляции на основе окислительно-восстановительного потенциала как у животных, так и у растений [16, 17].

5. СИГНАЛИЗАЦИЯ РЕДОКС И СВЯЗАННЫЕ С УСЛОВИЯМИ УСЛОВИЯ

5.1. Общие соображения

Ряд терминов базовой химии также часто используется в биологии и медицине АФК. К ним относятся окисление, восстановление, окислительно-восстановительный потенциал, а также окислитель и восстановитель.Окисление относится к потере одного или нескольких электронов атомом или молекулой. Уменьшение относится к приобретению одного или нескольких электронов атомом или молекулой. Термин окислительно-восстановительный потенциал относится к восстановлению-окислению. Редокс-биология — это изучение окислительно-восстановительных процессов, связанных с живыми существами. В химической реакции, если химическое вещество A окисляет химическое вещество B (иначе сказать, что химическое вещество B восстанавливает химическое вещество A), тогда химическое вещество A является окислителем, а химическое вещество B — восстановителем для этой конкретной реакции. В биологических системах многие восстановители действуют как антиоксиданты для детоксикации АФК, либо непосредственно поглощая АФК, либо выступая в качестве доноров электронов для антиоксидантных ферментов.Как описано ниже, некоторые из клеточных восстановителей также составляют окислительно-восстановительный метаболом, который взаимодействует с окислительно-восстановительным протеомом, влияя на передачу клеточных окислительно-восстановительных сигналов.

5.2. Редокс-протеом и редокс-метаболом

Редокс-протеом — это собирательный термин, относящийся к компонентам протеома, которые подвергаются обратимым окислительно-восстановительным реакциям, и компонентам, необратимо модифицированным АФК или родственными видами [18]. Хотя многие аминокислоты (например, триптофан, тирозин и аргинин) и пептидный остов реагируют с ROS, только три аминокислоты (цистеин, метионин и селеноцистеин) подвергаются обратимым окислительно-восстановительным реакциям.Редокс-протеом взаимодействует с редокс-метаболомом, редокс-активным подмножеством метаболома, с НАДФН / НАДФ ⁺ , GSH / GSSG (восстановленная форма глутатиона / окисленного глутатиона) и цистеин / цистин, которые имеют особое отношение к окислительно-восстановительному протеому. [18]. Как упоминалось выше, клеточные восстановители, такие как НАДФН, цистеин и GSH, могут непосредственно поглощать АФК (цистеин и GSH) или служить кофакторами антиоксидантных ферментов (НАДФН и GSH). Взаимодействия между окислительно-восстановительным протеомом, окислительно-восстановительным метаболомом и АФК составляют основу клеточной окислительно-восстановительной передачи сигналов, важной концепции, появившейся в последние годы.

5.3. Редокс-сигнализация

Перед определением окислительно-восстановительной сигнализации давайте сначала рассмотрим определение клеточной сигнализации. Передача клеточного сигнала также известна как передача клеточного сигнала.

5.3.1. Сигнализация клеток: три шага

Для выживания каждой клетки важно контролировать внеклеточную (а также внутриклеточную) среду, обрабатывать информацию, которую она собирает, и соответствующим образом реагировать. Концепция клеточной передачи сигналов определяет способность клеток обнаруживать изменения в окружающей их среде, чтобы генерировать соответствующий физиологический ответ при обработке информации.Передача клеточных сигналов при внеклеточной стимуляции обычно включает следующие три основных этапа (): (i) связывание внеклеточного стимула (например, цитокина, высвобождаемого соседней клеткой) с рецепторным белком, встроенным в плазматическую мембрану клетки-мишени; (ii) активированный рецептор, в свою очередь, приводит к активации одного или нескольких внутриклеточных сигнальных путей с участием ряда сигнальных белков; и, наконец, (iii) один или несколько внутриклеточных сигнальных белков распределяют сигнал по соответствующим внутриклеточным мишеням.Мишени, расположенные в конце сигнальных путей, известны как эффекторные белки, которые каким-то образом изменяются входящим сигналом и вносят соответствующие изменения в поведение клетки. Эффекторные белки могут быть регуляторами транскрипции, ионными каналами, метаболическими ферментами и компонентами цитоскелета.

Эта схема иллюстрирует три основных этапа, участвующих в передаче сигнала клетки при внеклеточной стимуляции. Внеклеточный стимул (сигнальная молекула) может быть фактором роста, который действует на клетку-мишень, вызывая физиологический клеточный ответ (например,g., пролиферация клеток). Весь процесс передачи сигнала состоит из трех основных этапов: (i) связывание внеклеточной сигнальной молекулы с ее рецептором, встроенным в плазматическую мембрану клетки-мишени, что приводит к активации рецептора; (ii) активированный рецептор, в свою очередь, прямо или косвенно (через образование вторичных мессенджеров, таких как циклический АМФ) вызывает активацию сигнальных молекул (обычно белков) одного или нескольких путей передачи сигнала; и, наконец, (iii) один или несколько активированных сигнальных белков изменяют активность эффекторных белков, которые находятся в конце сигнальных путей, и тем самым поведение клетки.

5.3.2. Передача сигналов в клетке: вторые мессенджеры и молекулярные переключатели

Большинство внутриклеточных сигнальных молекул представляют собой белки, которые помогают передавать сигнал в клетку, либо генерируя вторичных мессенджеров, либо активируя следующий сигнальный или эффекторный белок на пути. Вторичные мессенджеры — это небольшие химические вещества (например, циклический АМФ, Ca ²⁺ и диацилглицерин), которые генерируются при активации рецептора внеклеточным стимулом (также известным как внеклеточная сигнальная молекула или первый мессенджер) и диффундируют от своего источника, распространяя сигнал другим частям ячейки.

Многие из внутриклеточных сигнальных белков ведут себя как молекулярные переключатели, которые обычно контролируются или регулируются фосфорилированием и дефосфорилированием, катализируемым селективными протеинкиназами и фосфатазами, соответственно. Хотя фосфорилирование / дефосфорилирование играет преобладающую роль в передаче клеточных сигналов, как описано ниже, существенные доказательства также указывают на критическую роль ROS-опосредованных окислительно-восстановительных реакций в передаче клеточного сигнала при определенных условиях.

5.3.3. Редокс-сигнализация: определения

Как отмечалось ранее, из-за наличия различных антиоксидантных защит, небольшое временное повышение уровней АФК вряд ли вызовет значительное повреждение клеток. Вместо этого такое временное повышение уровней АФК может выполнять сигнальную роль, приводя к физиологическим ответам. Термин «окислительно-восстановительная передача сигналов» относится к процессу, в котором АФК или связанные с ними реактивные частицы действуют как вторичные мессенджеры, вызывая физиологические клеточные реакции посредством окислительно-восстановительных реакций. В этом контексте ROS может вызывать окислительно-восстановительную модуляцию сигнальных белков, таких как протеинкиназы и факторы транскрипции, что приводит к физиологическим клеточным ответам.Эти ответы могут включать пролиферацию и дифференцировку клеток, а также изменение продукции или экспрессии клеточных продуктов, таких как цитокины и молекулы адгезии. Необходимо подчеркнуть разницу между редокс-сигнализацией и редокс-модуляцией. Редокс-сигнализация относится к физиологическому процессу, в котором АФК действуют как вторичные мессенджеры, чтобы опосредовать ответы, необходимые для правильного функционирования и выживания клетки. С другой стороны, окислительно-восстановительная модуляция (или окислительно-восстановительная регуляция) относится к процессу, при котором ROS изменяют активность или функцию окислительно-восстановительных молекулярных мишеней, включая сигнальные белки и метаболические ферменты, что приводит к физиологическим или патофизиологическим ответам.Когда возникают патофизиологические реакции, это также известно как окислительный стресс. Следовательно, с точки зрения окислительно-восстановительных реакций, опосредованных АФК, передача сигналов окислительно-восстановительного потенциала подчеркивает роль АФК как вторичных мессенджеров (таких как циклический АМФ или Ca ²⁺ ) для обеспечения физиологических реакций, тогда как окислительно-восстановительная модуляция (регуляция) подчеркивает роль АФК в изменении мишени, чувствительные к окислительно-восстановительному потенциалу, и вовлеченные в процесс АФК обычно не действуют как вторичные посредники ().

ТАБЛИЦА 2

Различия между ROS-опосредованной передачей сигналов окислительно-восстановительного потенциала и окислительно-восстановительной модуляцией / регуляцией

5.3.4. Редокс-сигнализация: три компонента и установленный случай

Клеточные окислительно-восстановительные реакции и их регулирование зависят от обширного набора биомолекул или клеточных процессов для (i) регулируемого образования ROS, (ii) улавливания или инактивации ROS и (iii) химически распознавать окислительно-восстановительную среду клетки, претерпевая реакции окисления и восстановления [19, 20]. иллюстрирует концепцию клеточной окислительно-восстановительной передачи сигналов. В частности, известно, что ряд клеточных процессов продуцирует АФК как в физиологических, так и в патофизиологических условиях.

Клеточная окислительно-восстановительная передача сигналов, опосредованная АФК, включает множество компонентов. Генераторы — это клеточные процессы (например, митохондриальное дыхание и активация НАД (Ф) Н-оксидаз), ответственные за контролируемое производство АФК, тогда как терминаторы (например, антиоксиданты) действуют, поглощая или инактивируя АФК, так что образование и исчезновение ROS происходят регулируемым образом. Сенсорные молекулы (например,(например, протеинкиназы, факторы транскрипции или другие белки) химически воспринимают вызванные ROS изменения клеточной окислительно-восстановительной среды, подвергаясь реакциям окисления и восстановления. Такие окислительно-восстановительные реакции модулируют функции или конформации сенсоров, изменяя активность последующих эффекторов, что приводит к клеточным ответам. См. Также дополнительное описание в тексте (Раздел 5.3).

Возникающая роль АФК в качестве вторичных посредников в передаче клеточного сигнала расширила концепцию клеточной передачи сигналов, предоставив новый механизм, позволяющий клеткам реагировать на окружающую среду.В то время как область передачи сигналов окислительно-восстановительного потенциала быстро развивалась за последние несколько лет, концепция о том, что АФК действуют в качестве вторичных мессенджеров в передаче сигналов в клетке, возникла из ранних работ по оксиду азота. В этом отношении роль оксида азота (свободного радикала), выступающего в качестве вторичного посредника в передаче клеточного сигнала, является хорошо известной концепцией [12]. Фактически, Нобелевская премия по физиологии и медицине за 1998 год была присуждена Роберту Ф. Ферчготту, Луи Дж. Игнарро и Фериду Мураду за их открытия, сделанные в 1980-х годах, в отношении оксида азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе.

6. ПАРАДИГМА АФК

Парадигма АФК () касается следующих аспектов: (i) источники (генерация) свободных радикалов и родственных им видов, особенно АФК; (ii) молекулярные взаимодействия между АФК и молекулярными мишенями в биологических системах; (iii) возникающие патофизиологические последствия; и (iv) результирующие физиологические реакции. Эта парадигма также подчеркивает влияние антиоксидантов на вышеупомянутые процессы и обеспечивает основу для лечения заболеваний человека на основе антиоксидантов.

Эта парадигма определяет объем биологии и медицины ROS, который включает в себя образование ROS и связанных с ними реактивных частиц, взаимодействия этих реактивных частиц с целевыми биомолекулами и результирующие биологические последствия (неблагоприятные или благоприятные). Эта парадигма также описывает основанное на антиоксидантах вмешательство в заболевания, связанные с ROS, подчеркивая важность избирательного контроля побочных эффектов, опосредованных ROS, без ущерба для физиологических функций этих видов.

6.1. Источники ROS

ROS образуются из различных эндогенных источников, включая митохондриальную цепь переноса электронов и NAD (P) H-оксидазы. Они также происходят из экзогенных источников, таких как радиация, загрязнители воздуха и определенные ксенобиотики, которые подвергаются непрерывным циклам восстановления и окисления, то есть окислительно-восстановительным циклам. Уровни АФК в биологической системе определяются не только скоростью их производства, но также наличием и активностью клеточной антиоксидантной защиты.Электрофилы (см. Раздел 2.6), истощающие клеточный GSH, могут привести к вторичному окислительному стрессу. В связи с этим, ряд химических веществ в окружающей среде, а также лекарства метаболизируются с образованием электрофильных метаболитов.

6.2. Молекулярные взаимодействия между АФК и клеточными мишенями

АФК являются реактивными формами, которые вызывают окислительное повреждение клеточных биомолекул, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Таким образом, клетки млекопитающих снабжены широким спектром антиоксидантов и других цитопротекторных факторов для защиты их от повреждения АФК.С другой стороны, благодаря своей способности реагировать с сигнальными белками, чувствительными к окислению-восстановлению, в физиологических условиях ROS также могут действовать как вторичные мессенджеры, участвуя в трансдукции клеточного сигнала, процессе, известном как передача сигналов окислительно-восстановительного потенциала. Координация между генерацией АФК и разложением, опосредованным антиоксидантами, гарантирует, что уровни АФК строго контролируются и настраиваются, чтобы действовать как вторичные посредники для передачи сигналов клетки.

6.3. Патофизиологические последствия

Когда АФК подавляют нормальную клеточную или тканевую защиту, возникает окислительный стресс, ведущий к патофизиологическим процессам.Действительно, окислительный стресс — важный патофизиологический механизм, лежащий в основе различных заболеваний человека. В этом отношении можно предположить, что снижение уровней ROS или ингибирование окислительного повреждения за счет использования стратегий, основанных на антиоксидантах, может обеспечить значительные положительные эффекты.

6.4. Физиологические реакции

АФК также играют важную физиологическую роль. Одним из наиболее широко известных сценариев в этом отношении является производство АФК из фагоцитарных клеток для уничтожения вторгающихся патогенных микроорганизмов.Производство АФК фагоцитарными клетками признано важной частью врожденного иммунитета. Как описано выше, АФК также действуют как вторичные мессенджеры для передачи сигналов окислительно-восстановительного потенциала клеток, что приводит к физиологическим ответам. Следовательно, АФК также выполняют важные физиологические функции. Возможно, что вмешательство антиоксидантов в вышеуказанные физиологические функции ROS может вызвать нежелательные эффекты в биологических системах. В связи с этим неконтролируемая сверхэкспрессия Nrf2, главного регулятора антиоксидантных генов, способствует онкогенезу [21].Кроме того, АФК также участвуют в действии лекарств. Например, метаболизм некоторых противоопухолевых препаратов приводит к образованию АФК, которые, в свою очередь, опосредуют уничтожение раковых клеток [22]. Недавно нацеливание АФК на раковые клетки было разработано как потенциально многообещающая стратегия лечения рака [23].

6.5. Вмешательство на основе антиоксидантов на основе парадигмы АФК

При исследовании биологических эффектов АФК следует принимать во внимание как вредные, так и положительные эффекты этих видов.Парадигма ROS определяет сферу биологии и медицины ROS. Цели биологии и медицины АФК должны включать не только определение патофизиологической роли АФК в заболеваниях, но и исследование физиологических функций этих активных форм в биологических системах. Аналогичным образом, стратегии вмешательства на основе антиоксидантов должны быть разработаны для выборочного контроля побочных эффектов, вызванных патофизиологическими уровнями АФК, без ущерба для благотворных эффектов этих реактивных видов на физиологических уровнях.