Guided wave Generation in Elastic Layered Substrates with Piezoelectric Coatings and Patches

AbstractPiezoelectrically generated surface and pseudosurface acoustic waves are simulated and analyzed in the mathematical framework based on the integral representations and guided wave asymptotics. In addition to the abilities of the conventional modal analysis, the integral equation approach explicitly provides the amplitudes of waves generated by a specified source, making it possible to evaluate the wave energy transmitted from the source into the substrate and its distribution among the excited guided waves. Diamond based microdevices and piezoelectric patch actuators are considered as examples

Crucial words for abelian powers

A word is "crucial" with respect to a given set of "prohibited words" (or simply "prohibitions") if it avoids the prohibitions but it cannot be extended to the right by any letter of its alphabet without creating a prohibition. A "minimal crucial word" is a crucial word of the shortest length. A word W contains an "abelian k-th power" if W has a factor of the form X_1X_2...X_k where X_i is a permutation of X_1 for 2<= i <= k. When k=2 or 3, one deals with "abelian squares" and "abelian cubes", respectively. In 2004 (arXiv:math/0205217), Evdokimov and Kitaev showed that a minimal crucial word over an n-letter alphabet A_n = {1,2,..., n} avoiding abelian squares has length 4n-7 for n >= 3. In this paper we show that a minimal crucial word over A_n avoiding abelian cubes has length 9n-13 for n >= 5, and it has length 2, 5, 11, and 20 for n=1, 2, 3, and 4, respectively. Moreover, for n >= 4 and k >= 2, we give a construction of length k^2(n-1)-k-1 of a crucial word over A_n avoiding abelian k-th powers. This construction gives the minimal length for k=2 and k=3. For k >= 4 and n >= 5, we provide a lower bound for the length of crucial words over A_n avoiding abelian k-th powers.Comment: 14 page

Unrepairable substrates of nucleotide excision repair and their application to suppress the activity of this repair system

In the previous studies, the DNA with the bulky Fap-dC derivative was demonstrated to be a difficult substrate for the nucleotide excision repair (NER), a system which is involved in the removal of bulky lesions from DNA. This type of compounds could be of particular interest as possible selective NER, considerably reducing the potency of DNA repair due to competitive immobilization of protein factors involved in this process. This approach can be potentially useful to increase the efficiency of chemotherapy. Aim. To identify DNA structures containing multiple bulky adducts that can efficiently inhibit the nucleotide excision repair. Methods. Enzymatic DNA synthesis, PCR, NER-competent cell extract preparation, in vitro NER assay, HPLC. Results. The conditions for the synthesis of extended DNA containing multiple unrepairable lesions were established. A wide range of DNA structures containing modified nucleotides was obtained. All modified DNAs were shown to inhibit the in vitro activity of the NER system. The DNA structure that inhibits the NER activity with the highest efficiency was selected. Conclusions. The model DNA structures effectively inhibiting the activity of NER were found. The new data obtained here can potentially be used for both basic and applied research.У наших попередніх дослідженнях було показано, що ДНК з об'ємним похідним Fap-dC є складнорепарованим субстратом для системи ексцизійної репарації нуклеотидів (Ерн). З'єднання такого типу можуть становити особливий інтерес як можливі селективні інгібітори системи Ерн, значно знижуючи ефективність репарації ДНК шляхом зв'язування білкових чинників, залучених до даного процесу. Цей підхід може бути потенційно корисний для підвищення ефективності хіміотерапії. Мета. Дане дослідження спрямоване на пошук ДНК-структур, що містять множинні об'ємні аддукти, які з найбільшою ефективністю можуть пригнічувати активність системи. Методи. Ферментативний синтез ДНК, ПЛР, приготування Ерн-компетентних клітинних екстрактів, реакція вирізання, що каталізується білками Ерн in vitro, ВЕРХ. Результати. Проведено підбір умов синтезу протяжних модельних ДНК з множинним включенням нерепарованого пошкодження Fap-dC. Отримано ряд ДНК-структур, що містить в своєму складі різну кількість модифікованих ланок. Показано, що всі отримані ДНК пригнічують активність системи Ерн in vitro. Обрана ДНК-структура, яка пригнічує NER найбільш високою ефективністю. Висновки. Модельні ДНК з нерепарованими ушкодженнями, здатні високою ефективністю пригнічувати NER, можуть розглядатися в якості інгібіторів системи Ерн. Виявлені в даній роботі закономірності потенційно можуть бути використані для проведення як фундаментальних, так і прикладних досліджень.В наших предыдущих исследованиях было показано, что ДНК с объемным производным Fap-dC является труднорепарируемым субстратом для системы эксцизионной репарации нуклеотидов (ЭРН). Соединения такого типа могут представлять особый интерес как возможные селективные ингибиторы системы ЭРН, значительно снижая эффективность репарации ДНК путем связывания белковых факторов, вовлеченных в этот процесс. Этот подход может быть потенциально полезен для повышения эффективности химиотерапии. Цель.Текущее исследование направлено на поиск ДНК-структур, содержащих множественные объемные аддукты, которые с наибольшей эффективностью могут подавлять активность системы. Методы. Ферментативный синтез ДНК, ПЦР, приготовление ЭРН-компетентных клеточных экстрактов, реакция вырезания, катализируемая белками ЭРН in vitro, ВЭЖХ. Результаты. Проведен подбор условий синтеза протяженных модельных ДНК с множественным включением нерепарируемого повреждения Fap-dC. Получен ряд ДНК-структур, содержащий в своем составе различное количество модифицированных звеньев. Показано, что все полученные ДНК подавляют активность системы ЭРН in vitro. Выбрана ДНК-структура, которая ингибирует NER наиболее высокой эффективностью. Выводы. Модельные ДНК с нерепарируемыми повреждениями, способные высокой эффективностью подавлять NER, могут рассматриваться в качестве ингибиторов системы ЭРН. Обнаруженные в настоящей работе закономерности потенциально могут быть использованы для проведения не только фундаментальных, но и прикладных исследований

Оценка свойств костнозамещающих материалов на основе полиэтиленгликоль диакрилата и октакальциевого фосфата на модели монокортикального диафизарного дефекта бедренной кости крысы: экспериментальное исследование

Background. The problem of bone defects replacement is relevant nowadays, that is why many scientists create new synthetic bone substitutes, but the ideal material has not been found so far. The aims of the study: 1) to determine the suitability of the monocortical defect model in the rat femur diaphysis with additional prophylactic reinforcement with a bone plate for assessing the biological properties of implanted materials using the commercially available ChronOS material as an example; 2) to assess of the osteoconductive properties of composite materials based on poly(ethylene glycol)diacrylate and octacalcium phosphate with architecture Kelvin and gyroid types on the developed model. Methods. A prospective study, level of evidence II. A monocortical defect of the rat femoral diaphysis (length 7 mm) was produced under anaesthesia in aseptic conditions and fixed with a polyetheretherketone plate and six titanium screws. In the control group, the defect was left empty. In other groups, blocks of one of three materials were implanted сhronOS and composites of poly(ethylene glycol)diacrylate and octacalcium phosphate with 3D-printed Kelvin and gyroid architectures. After 3 and 6 weeks, the rats were sacrificed, and histological examination of the defect zone was performed. The amount of newly formed bone tissue was histometricly assessed, followed by statistical processing of the results. Results. All rats have reached the planned endpoint, and there were no infectious complications or loss of fixation. Histological examination of the defect zone revealed minimal bone growth in the Control group, rather slow bone formation in the Gyroid group, and statistically significantly more pronounced bone formation in the pores of the materials in the Kelvin and Chronos groups. Conclusions. Bone defect in this model was not spontaneously filled with bone tissue and allowed us to study the biological properties of bone substitutes (the ability to biodegrade and osteoconductive properties). The osteoconductive properties of a composite material based on poly(ethylene glycol)diacrylate and octacalcium phosphate with a Kelvin architecture are higher than with a gyroid architecture and are comparable to that of the сhronOS.Актуальность. Проблема замещения дефектов кости актуальна в настоящее время, постоянно ведутся поиски новых синтетических костнозамещающих материалов, однако идеальный материал не найден до сих пор. Цели исследования: 1) определение пригодности модели монокортикального дефекта диафиза бедренной кости крысы с дополнительным профилактическим армированием при помощи накостной пластины для оценки биологических свойств имплантируемых материалов на примере коммерчески доступного материала сhronOS; 2) оценка остеокондуктивных свойств композитных материалов на основе полиэтиленгликоль диакрилата и октакальциевого фосфата с архитектурой Кельвина и типа гироид на разработанной модели. Материал и методы. Монокортикальный дефект диафиза бедренной кости крыс размером 7 мм в длину производили под наркозом в асептических условиях операционной и фиксировали полиэфирэфиркетоновой пластиной и шестью титановыми винтами. Крыс распределяли случайным образом на четыре группы по 12 особей в каждой. В группе Контроль у животных костный дефект не заполняли. У животных в группе Хронос дефект заполняли подготовленным материалом chronOS в виде полуцилиндрического блока, в группе Кельвин исследуемым материалом с архитектурой Кельвина, в группе Гироид исследуемым материалом с архитектурой типа гироид. Через 3 и 6 нед. крыс выводили из эксперимента и производили гистологическое исследование зоны дефекта. Затем выполняли гистометрическую оценку количества новообразованной костной ткани с последующей статистической обработкой результатов. Результаты. В ходе эксперимента все животные достигли планируемой конечной точки, инфекционные осложнения и потеря фиксации зафиксированы не были. При гистологическом исследовании зоны дефекта выявлен минимальный рост кости в группе Контроль, достаточно медленное образование кости в материале группы Гироид и статистически значимо более выраженное образование костной ткани в порах материалов в группах Кельвин и Хронос. Заключение. Разработанная модель дефекта кости спонтанно не заполняется костной тканью и позволяет проводить изучение биологических свойств костнопластических материалов (способность к биодеградации и остеокондуктивные свойства). Остеокондуктивные свойства композитного материала на основе полиэтиленгликоль диакрилата и октакальциевого фосфата с архитектурой Кельвина выше, чем с архитектурой типа гироид, и сопоставимы с таковыми у материала сhronOS

Confirmation of the Double Charm Baryon Xi_cc+ via its Decay to p D+ K-

We observes a signal for the double charm baryon Xi_cc+ in the charged decay mode Xi_cc+ -> p D+ K- to complement the previously reported decay Xi_cc+ -> Lambda_c K- pi+ in data from SELEX, the charm hadro-production experiment (E781) at Fermilab. In this new decay mode we observe an excess of 5.62 events over an expected background estimated by event mixing to be 1.38+/-0.13 events. The Poisson probability that a background fluctuation can produce the apparent signal is less than 6.4E-4. The observed mass of this state is (3518+/-3)MeV/c^2, consistent with the published result. Averaging the two results gives a mass of (3518.7+/-1.7)MeV/c^2. The observation of this new weak decay mode confirms the previous SELEX suggestion that this state is a double charm baryon. The relative branching ratio Gamma(Xi_cc+ -> pD+K-)/Gamma(Xi_cc+ -> Lambda_c K- pi+) = 0.36+/-0.21.Comment: 11 pages, 6 included eps figures. v2 includes improved statistical method to determine significance of observation. Submitted to PL

Production Asymmetry Measurement of High Xt Hadrons in pp Collisions at 40 GeV

Single-spin asymmetries for hadrons have been measured in collisions of transversely-polarized 40 GeV/c proton beam with an unpolarized liquid hydrogen target. The asymmetries were measured for pi+-, K+-, protons and antiprotons, produced in the central region (0.02 < Xf < 0.10 and 0.7 < Pt < 3.4 GeV/c). Asymmetries for pi+-, K+- and antiprotons show within measurement errors the linear dependence on Xt and change a sign near 0.37. For protons negative asymmetry, independent of Xt has been found. The results are compared with those of other experiments and SU(6) model predictions.Comment: 25 pages (Latex), 12 Postscript figure

Measurement of the Ds lifetime

We report precise measurement of the Ds meson lifetime. The data were taken by the SELEX experiment (E781) spectrometer using 600 GeV/c Sigma-, pi- and p beams. The measurement has been done using 918 reconstructed Ds. The lifetime of the Ds is measured to be 472.5 +- 17.2 +- 6.6 fs, using K*(892)0K+- and phi pi+- decay modes. The lifetime ratio of Ds to D0 is 1.145+-0.049.Comment: 5 pages, 2 figures submitted to Phys. Lett.

Evidence of Color Coherence Effects in W+jets Events from ppbar Collisions at sqrt(s) = 1.8 TeV

We report the results of a study of color coherence effects in ppbar collisions based on data collected by the D0 detector during the 1994-1995 run of the Fermilab Tevatron Collider, at a center of mass energy sqrt(s) = 1.8 TeV. Initial-to-final state color interference effects are studied by examining particle distribution patterns in events with a W boson and at least one jet. The data are compared to Monte Carlo simulations with different color coherence implementations and to an analytic modified-leading-logarithm perturbative calculation based on the local parton-hadron duality hypothesis.Comment: 13 pages, 6 figures. Submitted to Physics Letters