Raman scattering in C_{60} and C_{48}N_{12} aza-fullerene: First-principles study

We carry out large scale {\sl ab initio} calculations of Raman scattering activities and Raman-active frequencies (RAFs) in ${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$ aza-fullerene. The results are compared with those of ${\rm C}_{60}$. Twenty-nine non-degenerate polarized and 29 doubly-degenerate unpolarized RAFs are predicted for ${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$. The RAF of the strongest Raman signal in the low- and high-frequency regions and the lowest and highest RAFs for ${\rm C}_{48}{\rm N}_{12}$ are almost the same as those of ${\rm C}_{60}$. The study of ${\rm C}_{60}$ reveals the importance of electron correlations and the choice of basis sets in the {\sl ab initio} calculations. Our best calculated results for ${\rm C}_{60}$ with the B3LYP hybrid density functional theory are in excellent agreement with experiment and demonstrate the desirable efficiency and accuracy of this theory for obtaining quantitative information on the vibrational properties of these molecules.Comment: submitted to Phys.Rev.

Применение Антитромбина-III при новой коронавирусной инфекции (Covid-19) в условиях экстракорпоральной мембранной оксигенации (клиническое наблюдение)

COVID-19 is a disease that, in addition to respiratory failure, leads to thrombosis and bleeding due to coagulation disorders. Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), required in cases of a deterioration of gas exchange function of the lungs, contributes to changes in blood coagulation indicators, which leads to an increased risk of hemorrhagic complications and thrombosis. In the article, a clinical case of a severe course of COVID-19 is reported, which required ECMO. During the treatment, antithrombin-III was used, which allowed avoiding life-threatening complications and successfully completing the procedure. COVID-19 является заболеванием, приводящим помимо дыхательной недостаточности к тромбозам и кровотечениям вследствие нарушений в системе гемостаза. Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО), требующаяся при снижении газообменной функции легких, вносит свой вклад в изменения показателей свертывания крови, что ведет к увеличению риска осложнений геморрагического характера и тромбозов. В статье представлен клинический случай тяжелого течения COVID-19, потребовавший проведения ЭКМО. В ходе лечения был использован Антитромбин-III, что позволило избежать жизнеугрожающих осложнений и успешно завершить процедуру.

Опыт применения инвазивного гемодинамического мониторинга с помощью пре- и транспульмональной термодилюции при трансплантации легких

Objective: to demonstrate the experience of using complex hemodynamic monitoring by means of prepulmonary thermodilution (PPTD) and transpulmonary thermodilution (TPTD) – PiCCO – in lung transplantation (LTx). Materials and methods. Presented is a clinical case study of a 51-year-old patient with the following diagnosis: severe bronchiectasis and type 3 respiratory failure. Bilateral lung transplantation was performed at Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, Moscow. Intraoperative hemodynamic monitoring was performed using PPTD and TPTD techniques. Conclusion. The case study presented shows that simultaneous use of PPTD and TPTD for hemodynamic monitoring during lung transplantation achieves better treatment outcomes. This hemodynamics monitoring strategy is highly informative, allows for continuous measurement of necessary hemodynamic parameters and for timely and targeted correction of identified disorders by influencing the basic pathogenesis links of cardiovascular disease.Цель. Показать опыт использования комплексного гемодинамического мониторинга с помощью при- менения пре- и транспульмональной термодилюции (PiCCO) при трансплантации легких. Материалы и методы. Представлено клиническое наблюдение пациентки 51 года с диагнозом «бронхоэктатическая болезнь, тяжелое течение; дыхательная недостаточность 3-й степени». Была выполнена двусторонняя трансплантация легких в ГБУЗ «НИИ СП им. Н.В. Склифосовского». Интраоперационный гемодинамический мониторинг осуществлялся с помощью методов пре- и транспульмональной термодилюции. Заключение. Клиническое наблюдение показывает целесообразность одновременного использования пре- и транспульмональной термодилюции с целью гемодинамического мониторинга во время трансплантации легких для улучшения результатов лечения. Данный метод мониторинга гемодинамики обладает высокой информативностью, позволяет осуществлять непрерывное измерение необходимых параметров гемодинамики, своевременно и целенаправленно корригировать выявленные нарушения за счет воздействия на основные звенья патогенеза сердечно-сосудистой недостаточности

NMR-Based Structural Modeling of Graphite Oxide Using Multidimensional 13C Solid-State NMR and ab Initio Chemical Shift Calculations

Chemically modified graphenes and other graphite-based materials have attracted growing interest for their unique potential as lightweight electronic and structural nanomaterials. It is an important challenge to construct structural models of noncrystalline graphite-based materials on the basis of NMR or other spectroscopic data. To address this challenge, a solid-state NMR (SSNMR)-based structural modeling approach is presented on graphite oxide (GO), which is a prominent precursor and interesting benchmark system of modified graphene. An experimental 2D C-13 double-quantum/single-quantum correlation SSNMR spectrum of C-13-labeled GO was compared with spectra simulated for different structural models using ab initio geometry optimization and chemical shift calculations. The results show that the spectral features of the GO sample are best reproduced by a geometry-optimized structural model that is based on the Lerf-Klinowski model (Lerf, A. et al. Phys. Chem. B 1998, 102, 4477); this model is composed of interconnected sp(2), 1,2-epoxide, and COH carbons. This study also convincingly excludes the possibility of other previously proposed models, including the highly oxidized structures involving 1,3-epoxide carbons (Szabo, I. et al. Chem. Mater. 2006, 18, 2740). C-13 chemical shift anisotropy (CSA) patterns measured by a 2D C-13 CSA/isotropic shift correlation SSNMR were well reproduced by the chemical shift tensor obtained by the ab initio calculation for the former model. The approach presented here is likely to be applicable to other chemically modified graphenes and graphite-based systems

Thermodynamic model of hardness: Particular case of boron-rich solids

A number of successful theoretical models of hardness have been developed recently. A thermodynamic model of hardness, which supposes the intrinsic character of correlation between hardness and thermodynamic properties of solids, allows one to predict hardness of known or even hypothetical solids from the data on Gibbs energy of atomization of the elements, which implicitly determine the energy density per chemical bonding. The only structural data needed is the coordination number of the atoms in a lattice. Using this approach, the hardness of known and hypothetical polymorphs of pure boron and a number of boron-rich solids has been calculated. The thermodynamic interpretation of the bonding energy allows one to predict the hardness as a function of thermodynamic parameters. In particular, the excellent agreement between experimental and calculated values has been observed not only for the room- temperature values of the Vickers hardness of stoichiometric compounds, but also for its temperature and concentration dependencies

Особенности изменений показателей системы гемостаза при экстракорпоральной мембранной оксигенации у пациентов с новой коронавирусной инфекцией

Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) is a method that makes it possible to compensate for critical changes caused by acute respiratory failure, with the ineffectiveness of treatment with rigid modes of artificial lung ventilation (ventilator) in patients with acute respiratory distress syndrome in intensive care units. The search for the optimal state of the hemostasis system is one of the main tasks in the treatment of critical patients in ECMO conditions.The objective: to study changes in hemostatic parameters in patients with COVID-19 undergoing ECMO and determine the need for their correction.Subjects and Methods. According to the inclusion and exclusion criteria, 100 patients were included in the study: 72 men and 28 women aged 26 to 75 years old, the median age made 55 years [47; 60]. VV-ECMO was performed in all observations. In 100% of cases, the cause of respiratory failure which required VV-ECMO was COVID-19-associated pneumonia.Results. 49 episodes of hemorrhagic complications and 76 episodes of thrombotic complications were recorded from the 1st to the 7th day from the moment of ECMO initiation. We found that the chance of developing thrombosis decreased by an average of 0.3% with an increase in the activity of antithrombin-3 by 1%. A statistically significant association of thrombosis risk was also found for prothrombin and prothrombin time.Conclusion. During the first 7 days of ECMO, patients with COVID-19 demonstrate the increase in APTT, prothrombin time and a decrease in the number of platelets, prothrombin activity, and fibrinogen concentration. The risk of thrombosis in this group of patients significantly decreases with the increasing activity of antithrombin-3 and prothrombin and increases with rising need of the higher dose of unfractionated heparin. The tactics of restrictive anticoagulant therapy when using unfractionated heparin can be taken into account as a way to reduce the risk of thrombosis and requires further research.  Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО) является методом, который позволяет компенсировать критические изменения, вызванные острой дыхательной недостаточностью, при неэффективности лечения жесткими режимами искусственной вентиляции легких у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом в отделениях реанимации и интенсивной терапии. Поиск оптимального состояния системы гемостаза является одной из основных задач при лечении пациентов в критическом состоянии в условиях ЭКМО.Цель: изучение изменений показателей системы гемостаза у пациентов с COVID-19 в условиях ЭКМО с определением необходимости их коррекции.Материалы и методы. В соответствии с критериями включения и исключения в исследование вошло 100 пациентов: 72 мужчины и 28 женщин в возрасте от 26 до 75 лет, медиана 55 лет [47; 60]. Во всех наблюдениях проводили ЭКМО в вено-венозной конфигурации (ВВ-ЭКМО). Причиной развития дыхательной недостаточности, потребовавшей проведения ВВ-ЭКМО, являлась COVID-19-ассоциированная пневмония в 100% наблюдений.Результаты. С 1-х по 7-е сут с момента подключения ЭКМО зафиксировано 49 эпизодов геморрагических и 76 эпизодов тромботических осложнений. Выявлено, что шанс развития тромбоза уменьшался в среднем на 0,3% при увеличении активности антитромбина-3 на 1%. Статистически значимая ассоциация риска тромбоза характерна также для уровня протромбина и протромбинового времени.Заключение. Пациентам с COVID-19 в первые 7 дней проведения ЭКМО свойственны увеличение активированного частичного тромбопластинового времени, протромбинового времени и снижение числа тромбоцитов, активности протромбина, концентрации фибриногена. Риск тромбозов у пациентов данной группы статистически значимо снижается при увеличении активности антитромбина-3 и протромбина и повышается при возникновении необходимости увеличения дозы нефракционированного гепарина. Тактика рестриктивной антикоагулянтной терапии при использовании нефракционированного гепарина может быть принята во внимание как способ снижения риска тромбозов.