Lecture Course “Modern Physics”

In the paper, the structure of the lecture course “Modern Physics” is described in detail. The course is based on a logical presentation of modern ideas about quantum-, atomic-, nuclear-, and molecular physics as well as astrophysics. A special attention is paid to a relatively new interdisciplinary research field, namely the physics of open systems, and to the study of clusters as one of the most promising scientific areas. Separate chapters of the textbook are devoted to nonlinear optics, quantum information, structure and dynamics of molecules. The fundamental laws and concepts of modern physics, their relationship and origin are comprehensively discussed. It is underlined that this lecture course is intended, first of all, for students of technical universities, postgraduate students of relevant specialties, as well as professors of vocation-related subjects. The inclusion of new sections of physics in the curricula of universities is rationalized, in particular, by the fact that physics is closely related to engineering. Due to this fact, the important role that physics plays in society becomes especially evident. The paper may also be of interest to those who are fond of physics and its state-of-the art

РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА РЕКОНСТРУКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПО ПРОЕКЦИЯМ СПИНОВОЙ ПЛОТНОСТИ В МАГНИТОРЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ

The well-known method of image reconstruction by projections in magnetic resonance imaging uses spin echo excited by two sinc pulses. The further processing involves forming of the spin echo signal two quadrature components converting them into a digital format and the subsequent Fourier transform. The proposed modified method is based on the second sinc radio pulse substitution for the linear FM pulse. In this case, the mentioned projections are formed by amplitude detection of the spin echo envelope, which significantly simplifies the processing procedure. The aim of the research is to analyze the modified method resolution. The mathematical model is based on Bloch equations. Their solution is carried out on the basis of the device of the spin system state transition matrices. For their calculation, the stepped approximation of the excitation pulse complex envelopes is used. It makes possible to convert the system of linear differential equations with variable coefficients (Bloch equations) to the system of linear differential equations with piecewise constant coefficients. In this case, the equations have analytical solution. Following the obtained solution, the analysis of the method resolution not previously investigated, is performed by means of modeling the spin echo excitation. The conditions are specified when no dynamic distortions influencing received image quality exist. It is shown that resolution is determined by the size of the scan area, the magnitude of the gradient of the applied magnetic field, the pulse duration with linear frequency modulation, as well as gyromagnetic ratio of the core type used. The developed method eliminates the need for Fourier transform over the spin echo signal and pro-vides resolution comparable to the conventional one.В известном методе реконструкции изображения по проекциям в магниторезонансной томографии используется спиновое эхо, возбуждаемое двумя sinc-импульсами. Дальнейшая обработка предполагает формирование двух квадратурных составляющих сигнала спинового эха, преобразование их в цифровой формат и последующее преобразование Фурье. Предлагаемый модифицированный метод основан на замене второго sincрадиоимпульса на импульс с линейной частотной модуляцией. При этом упомянутые проекции формируются амплитудным детектированием огибающей спинового эха, что существенно упрощает процедуру обработки. Целью исследований является анализ разрешающей способности модифицированного метода. В основу математической модели положены уравнения Блоха, решаемые на основе аппарата переходных матриц состояния спиновой системы. При их вычислении использовалась ступенчатая аппроксимация комплексных огибающих импульсов возбуждения. Это позволило свести систему линейных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами (уравнения Блоха) к системе линейных дифференциальных уравнений с кусочно-постоянными коэффициентами. В этом случае уравнения имеют аналитическое решение. На основе полученного решения проведен анализ разрешающей способности метода, ранее не исследованной, посредством моделирования возбуждения спинового эха. Определены условия отсутствия динамических искажений, влияющих на качество получаемых изображений. Показано, что разрешающая способность определяется размерами области сканирования, значением градиента приложенного магнитного поля, длительностью импульса с линейной частотной модуляцией, а также гиромагнитным отношением используемого типа ядра. В разработанном методе отпадает необходимость Фурье-преобразования сигнала спинового эха и достигается сопоставимая с известным методом разрешающая способность

Covalent cell surface recruitment of chemotherapeutic polymers enhances selectivity and activity

Synthetic macromolecular chemotherapeutics inspired by host defence peptides can disrupt cell membranes and are emerging as agents for the treatment of cancer and infections. However, their off-target effects remain a major unmet challenge. Here we introduce a covalent recruitment strategy, whereby metabolic oligosaccharide engineering is used to label targeted cells with azido glycans, to subsequently capture chemotherapeutic polymers by a bio-orthogonal click reaction. This results in up to 10-fold reduction in EC50 and widening of the therapeutic window. Cell death is induced by not only membrane leakage, but also by apoptosis due to the conjugated chemotherapeutic being internalised by glycan recycling. Covalent recruitment also lead to increased penetration and significant cell death in a 3-D tumour model in just 3 hours, whereas doxorubicin required 24 hours. This conceptual approach of ‘engineering cells to capture polymers’ rather than ‘engineering polymers to target cells’ will bring new opportunities in non-traditional macromolecular therapeutics

Papers on anthropology VI

Eelkäija: Tartu Ülikooli toimetised. Antropoloogia-alaseid töid, ISSN 0207-4575http://www.ester.ee/record=b1339521*es

Основи хімії і фізики горючих копалин

У книзі розглядаються фізико-хімічні властивості природних і синтетичних форм вуглецю, а також палив, їх походження, класифікація, склад, фізичні і хімічні властивості, молекулярна структура твердих горючих копалин, нафти, природних газів, викладені принципи переробки горючих копалин і сучасні уявлення про сутність і механізм їхнього перетворення в різних умовах, дана характеристика продуктів, що утворюються. У додатках подано енциклопедичний словник "Тверді горючі копалини", який містить понад 1700 статей. Для студентів, магістрантів і аспірантів вузів, що навчаються за напрямом "Хімічна технологія та інженерія", науковців, співробітників проектних організацій та інженерно-технічних працівників заводів