Highly site-specific H2 adsorption on vicinal Si(001) surfaces

Experimental and theoretical results for the dissociative adsorption of H_2 on vicinal Si(001) surfaces are presented. Using optical second-harmonic generation, sticking probabilities at the step sites are found to exceed those on the terraces by up to six orders of magnitude. Density functional theory calculations indicate the presence of direct adsorption pathways for monohydride formation but with a dramatically lowered barrier for step adsorption due to an efficient rehybridization of dangling orbitals.Comment: 5 pages, 4 figures, submitted to Phys. Rev. Lett. (1998). Other related publications can be found at http://www.fhi-berlin.mpg.de/th/paper.htm

Changes in cortical bone response to high-fat diet from adolescence to adulthood in mice

UnlabelledDiabetic obesity is associated with increased fracture risk in adults and adolescents. We find in both adolescent and adult mice dramatically inferior mechanical properties and structural quality of cortical bone, in agreement with the human fracture data, although some aspects of the response to obesity appear to differ by age.IntroductionThe association of obesity with bone is complex and varies with age. Diabetic obese adolescents and adult humans have increased fracture risk. Prior studies have shown reduced mechanical properties as a result of high-fat diet (HFD) but do not fully address size-independent mechanical properties or structural quality, which are important to understand material behavior.MethodsCortical bone from femurs and tibiae from two age groups of C57BL/6 mice fed either HFD or low-fat diet (LFD) were evaluated for structural and bone turnover changes (SEM and histomorphometry) and tested for bending strength, bending stiffness, and fracture toughness. Leptin, IGF-I, and non-enzymatic glycation measurements were also collected.ResultsIn both young and adult mice fed on HFD, femoral strength, stiffness, and toughness are all dramatically lower than controls. Inferior lamellar and osteocyte alignment also point to reduced structural quality in both age groups. Bone size was largely unaffected by HFD, although there was a shift from increasing bone size in obese adolescents to decreasing in adults. IGF-I levels were lower in young obese mice only.ConclusionsWhile the response to obesity of murine cortical bone mass, bone formation, and hormonal changes appear to differ by age, the bone mechanical properties for young and adult groups are similar. In agreement with human fracture trends, adult mice may be similarly susceptible to bone fracture to the young group, although cortical bone in the two age groups responds to diabetic obesity differently

Microscopic theory of quadrupolar ordering in TmTe

We have calculated the crystal electric field of TmTe (T>T_Q) and have obtained that the ground state of a Tm 4f hole is the $\Gamma_7$ doublet in agreement with Mossbauer experiments. We study the quadrupole interactions arising from quantum transitions of 4f holes of Tm. An effective attraction is found at the L point of the Brillouin zone, $\vec{q}_L$. Assuming that the quadrupolar condensation involves a single arm of $\vec{q}_L$ we show that there are two variants for quadrupole ordering which are described by the space groups C2/c and C2/m. The Landau free energy is derived in mean-field theory. The phase transition is of second order. The corresponding quadrupole order parameters are combinations of $T_{2g}$ and $E_g$ components. The obtained domain structure is in agreement with observations from neutron diffraction studies for TmTe. Calculated lattice distortions are found to be different for the two variants of quadrupole ordering. We suggest to measure lattice displacements in order to discriminate between those two structures.Comment: 10 pages, 2 figures, 5 tables; accepted by PR

Сравнительная оценка эхокардиографических и морфометрических характеристик левого желудочка сердца крыс

Purpose of the study. Comparative evaluation of echocardiographic and morphometric dimensions of the rat heart left ventricle. Materials and methods. The study included 10 outbred male rats weighing 160–180 g. The size of the heart left ventricle was assessed using echocardiography and morphometry. The measurements were carried out according to standard protocols. To perform morphometric measurements, hearts were stopped in systole with a lethal dose (1.0 mg/kg) of 0.025 % strophanthin K solution, and in diastole, by immersing the hearts in a chilled physiological solution (calcium-free medium). Results. It was shown that the systolic size of the left ventricle of the heart according to echocardiography is 1.79Ѓ}0.10 mm, and morphometry 1.64Ѓ}0.09 mm (p = 0,302); diastolic size of the left ventricle, respectively, 3.42Ѓ}0.16 mm and 3.66Ѓ}0.17 mm (р = 0,318). The detected discrepancies do not exceed 10 % and, apparently, are due to the fact that the physiological dimensions of the heart left ventricle are measured by a non-invasive echocardiographic method, and for morphometric measurements of the dimensions in the systole, the heart was stopped by injection of strophanthin K, which entails an overload of heart cells with Ca2+ ions and as a result, contracture of cardiomyocytes; post-mortem cardiac arrest in diastole, in a calcium-free environment, is accompanied by a loss of cardiac muscle tone and, therefore, dilatation of the left ventricle will naturally be greater than physiological. Conclusion. Noninvasive echocardiographic measurement of the size of the heart left ventricle fully reflects the actual size of the left ventricle of the rat heart (the difference does not exceed 10 %), i. e. echocardiographic measurements are valid.Цель исследования. Сравнительная оценка эхокардиографических и морфометрических размеров левого желудочка сердца крыс. Материалы и методы. В исследование было включено 10 беспородных крыс-самцов массой 160–180 г. Размеры левого желудочка сердца оценивали при помощи эхокардиографии и морфометрии. Измерения проводили согласно стандартным протоколам. Для проведения морфометрических измерений сердца останавливали в систолу летальной дозой (1,0 мг/кг) 0,025 % раствора строфантина К, а в диастолу — погружением сердец в охлаждённый физиологический раствор (бескальциевая среда). Результаты. Показано, что систолический размер левого желудочка сердца, согласно данным эхокардиографии, равняется 1,79Ѓ}0,10 мм, а морфометрии — 1,64Ѓ}0,09 мм (p = 0,302); диастолический размер левого желудочка, соответственно, 3,42Ѓ}0,16 мм и 3,66Ѓ}0,17 мм (р = 0,318). Выявленные расхождения не превышают 10 % и, по всей видимости, связаны с тем, что неинвазивным эхокардиографическим методом измеряются физиологические размеры левого желудочка сердца, а для морфометрических измерений размеров в систолу сердца останавливали инъекцией строфантина К, что влечёт за собой перегрузку клеток сердца ионами Са2+ и вследствие этого контрактуру кардиомиоцитов; посмертная остановка сердца в диастолу, в бескальциевой среде, сопровождается потерей тонуса сердечной мышцы и, следовательно, дилатация левого желудочка будет, естественно, больше, чем физиологическая. Заключение. Неинвазивное эхокардиографическое измерение размеров левого желудочка сердца достаточно в полной мере отражает фактические размеры левого желудочка сердца крысы (расхождение не превышает 10 %), т. е. эхокардиографические измерения валидны

Сравнительная оценка эхокардиографических характеристик левого желудочка сердца у самок и самцов крыс

The aim of the present study is a comparative assessment of the echocardiographic characteristics in female and male mongrel rats. In experiments on anesthetized rats (ketamine 100 mg / kg, iv), it was shown that in female rats, the size and volume of the left ventricle are smaller than in males, but compared with males, their left ventricular ejection fraction, which characterizes its inotropic function, is statistically significantly higher.Цель настоящего исследования – сравнительная оценка эхокардиографических показателей самок и самцов нелинейных крыс. В опытах на наркотизированных крысах (кетамин 100 мг/кг, в/б) показано, что у крыс самок размеры и объёмы левого желудочка меньше, чем у самцов, однако по сравнению с самцами у них фракция выброса левого желудочка, характеризующая его инотропную функцию, статистически значимо выше

РОЛЬ РЕЦЕПТОРОВ АКТИВАТОРА ПРОЛИФЕРАЦИИ ПЕРОКСИСОМ-АЛЬФА И ГАММА-2 В ПЕРВИЧНОЙ И ВТОРИЧНОЙ ПРОФИЛАКТИКЕ АТЕРОСКЛЕРОЗА

Literature review is devoted to the pathogenesis of atherosclerosis and pathogenetic mechanisms that determine the value of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) in atherogenesis. PPAR α and ϒ-2 are nuclear receptors that regulate lipid and glucose metabolism, and immune inflammation in the vascular wall and play a significant role in the pathogenesis of atherosclerosis. Thiazolidindiones, fibrates, ω-3 polyunsaturated fatty acids, statins, and aleglitezar, affecting PPAR α and ϒ-2 can prevent development and progression of atherosclerosis and may be used for primary and secondary prophylaxis of atherosclerosis.Обзор литературы посвящен патогенезу атеросклероза и патогенетическим механизмам, определяющим значение рецепторов пролиферации пероксисом (PPAR) в атерогенезе. PPAR-альфа и гамма-2 представляют собой ядерные рецепторы, регулирующие обмен липидов, глюкозы и иммунное воспаление в сосудистой стенке и играют существенную роль в патогенезе атеросклероза. Тиазолидиндионы, фибраты, омега-3-полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), статины и алеглитазар, влияя на PPAR альфа- и гамма-2, могут предупреждать развитие и прогрессирование атеросклероза и использоваться для первичной и вторичной профилактики атеросклероза

К возможности применения эхокардиографии у мелких лабораторных животных для проведения острых фармакологических тестов

Resume. The purpose of this investigation is to study the adequacy of the echocardiography method in small laboratory animals for performing acute pharmacological tests. In experiments on white mongrel male rats, a nonselective ß-adrenoreceptor agonist isoproterenol (20 μg /kg, i.v.) reduces the end-systolic and end-diastolic dimensions and volumes of the heart left ventricle, measured by echocardiography, and increases the shortening and ejection fractions, i.e. has a positive inotropic effect. Cardioselective ß1-adrenoblocker metoprolol (1 mg / kg, i.v.), on the contrary, increases the left ventricle sizes and reduces the shortening and ejection fractions, i.e. has a negative inotropic effect. Thus, the method of echocardiography in small laboratory animals can be used to conduct acute pharmacological tests.Цель настоящего исследования - изучение адекватности метода эхокардиографии на мелких лабораторных животных при проведении острых фармакологических тестов. В опытах на белых беспородных крысах-самцах показано, что неселективный агонист ß-адренорецепторов изопротеренол (20 мкг/кг, в/в) уменьшает конечно-систолический и конечно-диастолический размеры и объёмы левого желудочка сердца, измеренные с помощью эхокардиографии, и увеличивает фракции укорочения и выброса, т. е. обладает положительным инотропным эффектом. Кардиоселективный ßl-адреноблокатор метопролол (1 мг/кг, в/в), напротив, увеличивает размеры левого желудочка и уменьшает фракции укорочения и выброса, т. е. обладает отрицательным инотропным эффектом. Таким образом, метод эхокардиографии на мелких лабораторных животных может быть использован для проведения острых фармакологических тестов

Подтверждение валидности разработанной трансляционной модели хронической сердечной недостаточности у крыс

The exprimants based on our translational model of chronic post-infarction heart failure within the use of echocardiography showed that in animals after 90 days after the reproduction of the myocardial infarction compared to the sham operated animals there is a significant increase in the endsystolic and end-diastolic sizes of the left ventricle (respectively, from 2.49 ± 0.09 to 3.91 ± 0.17 mm, p = 0.0002, and from 3.56 ± 0.12 to 5.20 ± 0.19 mm, p = 0.0002) and the decrease of its inotropic function that indicates a simulated pathology. 5 days after the echocardiographic study, the animals' exercise tolerance was assessed in the treadmill-run to failure test. It is proved in rats that 90 days after the coronary artery litigation the tolerance of physical activity decreases sharply – the value of the distance covered by them is 109.21 ± 11.61 m, which is 2.5 times less than the distance covered by sham operated animals (p = 0.003) and 5.3 times less than the distance covered by intact rats (p = 0.0001), – which is pathognomonic for chronic heart failure and complements the data of previously conducted morpho-histological, biochemical and molecular studies, indicating that the present model reproduces the main clinical and diagnostic signs of the simulated pathology.В опытах на разработанной нами трансляционной модели хронической постинфарктной сердечной недостаточности методом эхокардиографии показано, что у животных через 90 сут после воспроизведения инфаркта миокарда, по сравнению с ложнооперированными, значимо увеличиваются конечно-систолический и конечно-диастолический размеры левого желудочка сердца (соответственно, с 2,49 ± 0,09 мм на 2-е сут после операции до 3,91 ± 0,17 мм, р = 0,0002, и с 3,56 ± 0,12 до 5,20 ± 0,19 мм, р = 0,0002) и снижается его инотропная функция (р = 0,0046), что свидетельствует о наличии у них моделируемой патологии. Через 5 сут после проведения эхокардиографического исследования в тесте «тредбан – бег до отказа» оценивали толерантность животных к физической нагрузке. Показано, что у крыс через 90 сут после перевязки коронарной артерии переносимость физической нагрузки резко снижается – величина пройдённой ими дистанции составляет 109,21 ± 11,61 м, что в 2,5 раза меньше расстояния, пройденного ложнооперированными животными (р = 0,003) и в 5,3 раза меньше дистанции, преодоленной интактными крысами (р = 0,0001), – что патогномонично для хронической сердечной недостаточности и дополняет данные ранее проведённых морфо-гистологических, биохимических и молекулярных исследований, свидетельствующих о том, что настоящая модель воспроизводит основные клинико-диагностические признаки моделируемой патологии

Противоишемические свойства агониста TrkA-рецепторов миметика 4-ой петли фактора роста нервов

Resume. Relevance. One of the actual problems facing modern medical science is the study of mechanisms and the search for effective ways to activate tissue neovascularization. A possible approach to the decision of this problem is the use of TrkA receptor agonists to activate angiogenesis and, as a consequence, improve the vascularization of ischemic tissues. The aim of this investigation was to study the angiogenic and antiischemic activity of the TrkA receptor agonist the nerve growth factor 4th loop dipeptide mimetic the GK-2 compound. Methods. Experiments were performed on models of hind limb ischemia and myocardial infarction in rats. The compound GK-2 (1 mg/kg) was administered intraperitoneally for 14 days. Effects were evaluated using light microscopy and two-dimensional echocardiography. Results. In the model of the hindlimb ischemia in rats, it was shown that GK-2 (1 mg/kg, i.p.) significantly enhances the vascularization of the ischemic sural muscle. The vascularization index of ischemic tissue in animals treated with GK-2 was almost 2 times higher than in control - 27794 (25218 t 35941) and 14725 (9030 t 19630), respectively (p < 0.001). According to light microscopy, the studied compound reduces the intensity of tissue damage. Under conditions of experimental myocardial infarction, the GK-2 compound reduces the pathological remodeling intensity of the heart left ventricle. Conclusion. It can be assumed that the antiischemic effect of GK-2 is associated with increased vascularization of the affected tissue, i.e. with the stimulation of angiogenesis.Актуальность. Одной из актуальных проблем, стоящих перед современной медицинской наукой, является изучение механизмов и поиск эффективных способов активации неоваскуляризации тканей. Возможным подходом к решению этой проблемы является использование агонистов TrkA-рецепторов для активации ангиогенеза и, как следствие этого, улучшение васкуляризации ишемизированных тканей. Целью данного исследования явилось изучение ангиогенной и противоишемической активности агониста TrkA-рецепторов дипептидного миметика 4-ой петли фактора роста нервов соединения ГК-2. Методы. Эксперименты проводили на моделях ишемии задней конечности и инфаркта миокарда у крыс. Соединение ГК-2 (1 мг/кг) вводили внутрибрюшинно на протяжении 14 дней. Оценку изучаемых эффектов проводили с использованием световой микроскопии и двухмерной эхокардиографии. Результаты. На модели ишемии задней конечности крыс показано, что ГК-2 (1 мг/кг, в/б) значительно усиливает васкуляризацию ишемизированной икроножной мышцы. Индекс васкуляризации ишемизированной ткани у животных, получавших соединение ГК-2, был практически в 2 раза выше, чем в контроле - 27794 (25218 t 5941) и 14725 (9030 t 19630), соответственно (p &lt; 0,001). По данным световой микроскопии изучаемое вещество уменьшает интенсивность повреждения ткани. В условиях экспериментального инфаркта миокарда соединение ГК-2 уменьшает интенсивность патологического ремоделирования левого желудочка сердца. Заключение. Можно полагать, что антиишемический эффект ГК-2 связан с усилением васкуляризации поражённой ткани, т. е. со стимуляцией ангиогенеза