Decay Rate of Triaxially-Deformed Proton Emitters

The decay rate of a triaxially-deformed proton emitter is calculated in a particle-rotor model, which is based on a deformed Woods-Saxon potential and includes a deformed spin-orbit interaction. The wave function of the $I=7/2^{-}$ ground state of the deformed proton emitter $^{141}$Ho is obtained in the adiabatic limit, and a Green's function technique is used to calculate the decay rate and branching ratio to the first excited 2$^{+}$ state of the daughter nucleus. Only for values of the triaxial angle $\gamma$ $<5^{\circ}$ is good agreement obtained for both the total decay rate and the 2$^{+}$ branching ratio.Comment: 19 pages, 4 figure

Time-dependent properties of proton decay from crossing single-particle metastable states in deformed nuclei

A dynamical study of the decay of a metastable state by quantum tunneling through an anisotropic, non separable, two-dimensional potential barrier is performed by the numerical solution of the time-dependent Schrodinger equation. Initial quasi- stationary proton states are chosen in the framework of a deformed Woods-Saxon single-particle model. The decay of two sets of states corresponding to true and quasi levels-crossing is studied and the evolution of their decay properties as a function of nuclear deformation is calculated around the crossing point. The results show that the investigation of the proton decay from metastable states in deformed nuclei can unambiguously distinguish between the two types of crossing and determine the structure of the nuclear states involved.Comment: 15 pages, 9 figures, submitted to Phys. Rev.

Role of dynamical particle-vibration coupling in reconciliation of the d3/2d_{3/2} puzzle for spherical proton emitters

It has been observed that decay rate for proton emission from $d_{3/2}$ single particle state is systematically quenched compared with the prediction of a one dimensional potential model although the same model successfully accounts for measured decay rates from $s_{1/2}$ and $h_{11/2}$ states. We reconcile this discrepancy by solving coupled-channels equations, taking into account couplings between the proton motion and vibrational excitations of a daughter nucleus. We apply the formalism to proton emitting nuclei $^{160,161}$Re to show that there is a certain range of parameter set of the excitation energy and the dynamical deformation parameter for the quadrupole phonon excitation which reproduces simultaneously the experimental decay rates from the 2$d_{3/2}$, 3$s_{1/2}$ and 1$h_{11/2}$ states in these nuclei.Comment: RevTex, 12 pages, 4 eps figure

Восстановление ограниченных дефектов суставного хряща с помощью клеточно-инженерных конструкций

Aim: to develop a three-dimensional composite cell-engineered constructs (CEC) for restoration of limited defects of the cartilage in experiment.Materials and methods. To create a cell-engineered constructs (CEC), were used collagenic carriers: «Chondro Gide» impermeable bilayer membrane and «Osteoplast» permeable matrix. A comparative study of their cytotoxic and adhesion properties was made in vitro. Chondroplastic potential of prepared CECs based on collagenous matrices with allogeneic mesenchymal stem cells (MSC) of the rabbit bone marrow grown on their surface was assessed in vivo. A cylindrical defect of the cartilage of the medial femoral condyle 3.3 mm in diameter at a depth of 1.5 mm was formed on both rabbit feet. Laboratory animals were divided into 3 groups: control group; Experiment 1 group with Chondro Gide used as the MSC carrier within CEC; Experiment 2 group using Osteoplast matrix. Upon experiment completion, a morphometric and histomorphologic research of tissue specimens was made. For statistical evaluation of the results a defect region recovery factor (RF) was offered and used. Results. After a 6-month observation period the control group showed partial recovery of the defect region with the recovery factor (RF) of 0.62 ± 0.06. The RF in Experiment 1 group equalled to 0.79 ± 0.07, Experiment 2 group revealed RF at the level of 0.88 ± 0.02. Statistical analysis of the research results shows that the use of CEC used in Experiment 2 group reduces a relative risk of therapeutic failures by 92.9%, and absolute risk – by 43.3% as compared to Experiment 1 group. Histomorphologic research data are indicative of a hyaline cartilage formation in the central defect zone, which is partially close to the intact cartilage to the maximum with zonality marked.Conclusion. Results of the research of the developed three-dimension cell-engineered constructs consisting of mesenchymal stem cells of the bone marrow grown on the Osteoplast permeable collagenic matrix show the formation of a cartilaginous hyaline tissue with a high level of structural organization in the area of its implantation. The thickness of a newly formed cartilage is insignifi cantly less than that of the preceding cartilaginous tissue, thus facilitating a dynamic distribution of the axial load on the articular surface, and as a whole this holds out hope for good long-term results. Therefore, based on the data obtained, we consider it reasonable to perform next investigation phases of the offered cell-engineered constructs for chondroplasty of limited cartilage defects. Цель. Разработать трехмерную комбинированную клеточно-инженерную конструкцию (КИК) для восстановления ограниченных повреждений суставного хряща в эксперименте. Материалы и методы. Для создания клеточно-инженерной конструкции (КИК) использованы коллагеновые носители: двухслойная непроницаемая мембрана «Chondro Gide» и проницаемая матрица «Остеопласт», проводилось сравнительное исследование их цитотоксических, адгезивных свойств in vitro. Хондропластический потенциал подготовленных КИК на основе коллагеновых матриц с выращенными на их поверхности аллогенными мезенхимальными стволовыми клетки (МСК) костного мозга кролика оценивался in vivo. Кроликам на обеих лапах был сформирован цилиндрический дефект суставного хряща внутреннего мыщелка бедренной кости диаметром 3,3 мм на глубину 1,5 мм. При этом лабораторные животные были разделены на 3 группы: контрольная; группа «Опыт 1», в которой в качестве носителя для МСК в составе КИК использовался «Chondro Gide»; группа «Опыт 2», где была применена матрица «Остеопласт». По завершении эксперимента проводились морфометрическое и гистоморфологическое исследование образцов тканей. Для статистической оценки результатов был предложен и использован коэффициент восстановления области дефекта (КВ).Результаты. Через 6 месяцев наблюдений в контрольной группе отмечено частичное восстановление области дефекта, коэффициент восстановления (КВ) составил 0,62 ± 0,06. В группе «Опыт 1» КВ был равным 0,79 ± 0,07, в группе «Опыт 2» КВ находился на уровне 0,88 ± 0,02. Статистическая оценка результатов исследования показывает, что применение КИК, используемой в группе «Опыт 2», позволяет снизить относительный риск наступления неблагоприятных исходов лечения на 92,9%, абсолютный риск – на 43,3% по сравнению с группой «Опыт 1». Данные гистоморфологического исследования свидетельствуют о формировании в центральной зоне дефекта гиалинового хряща, местами максимально приближенного к интактному хрящу с обозначением зональности.Заключение. Результаты исследования разработанной трехмерной клеточно-инженерной конструкции, состоящей из мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, выращенных на проницаемой коллагеновой матрице «Остеопласт», демонстрируют формирование в области ее имплантации хрящевой гиалиновой ткани с высокой степенью структурной организации. Вновь образованный хрящ лишь незначительно уступает по толщине предсуществующей хрящевой ткани, что способствует динамическому распределению осевой нагрузки по суставной поверхности и в совокупности позволяет надеяться на хорошие долгосрочные результаты. Таким образом, на основании полученных данных считаем обоснованным проведение следующих этапов исследования предложенной клеточно-инженерной конструкции для хондропластики ограниченных дефектов суставного хряща.

EFFECT OF HYDROTHERMAL SYNTHESIS CONDITIONS ON THE MORPHOLOGY OF ZrO 2 NANOPARTICLES

Nanoparticles based on ZrO 2 in the form of spheres, cylinders and agglomerates in the form of hollow microspheres were obtained. It is shown that the main factor influencing on the formation of nanostructures based on zirconium dioxide under hydrothermal conditions is the chemical prehistory of the starting materials. The possibility of varying the synthetic parameters to obtain a zirconia-based material with high porosity and specific surface area was shown