АТP as the marker of power exchange condition at the experimental ischemia of the myocardium due to metabolic drugs introduction

For the purpose of definition of an adequate marker of a power exchange condition at the experimental ischemia of the myocardium due introduction of metabolic drugs, the experimental research on 60 rats-males of Wistar line has been spent. At experimental myocardial ischemia it has been found out energy-saving effects of trimetazidine, cytoflavin, meldonium, phosphocreatine, which were reached by different ways and in different degre

Looking at a soliton through the prism of optical supercontinuum

A traditional view on solitons in optical fibers as robust particle-like structures suited for informa- tion transmission has been significantly altered and broadened over the past decade, when solitons have been found to play the major role in generation of octave broad supercontinuum spectra in photonic-crystal and other types of optical fibers. This remarkable spectral broadening is achieved through complex processes of dispersive radiation being scattered from, emitted and transformed by solitons. Thus solitons have emerged as the major players in nonlinear frequency conversion in optical fibers. Unexpected analogies of these processes have been found with dynamics of ultracold atoms and ocean waves. This colloquium focuses on recent understanding and new insights into physics of soliton-radiation interaction and supercontinuum generation.Comment: http://rmp.aps.org/abstract/RMP/v82/i2/p1287_1 (some figures have been deleted due to space limits imposed by archive

The study of functional and metabolic continuum by metabolism parameters in blood plasma of healthy people as compared with patients with type 2 diabetes and hypertension against the background of type 2 diabetes

It is known that existing systems of regulation of energy homeostasis provide adequate needs of the body, depending on both the receipt and use of energy. Moreover, the organization of energy supply has its own characteristics in insulin-dependent and insulin-independent tissues. The main thing in the organization of energy supply is the achievement of the principle of compliance with the functional needs of the body, that is, the maintenance of the functional and metabolic continuum (FMC) We studied the metabolic parameters of FMC in healthy people and patients with type 2 DM and patients with hypertension against the background of type 2 DM according to the study of some indicators of blood plasma. The identified features, in our opinion, are one of the first manifestations of FMC disorder due to insulin resistance With the advent of insulin deficiency, there are increasing disturbances of energy metabolism, which are mainly caused by endothelial dysfunction and neuro-hormonal regulatory shifts of a stressful nature. The consequences or manifestations of these processes can probably be found in all environments of the body: blood, saliva, condensed air, that is, they have a systemic character

Theory of radiation trapping by the accelerating solitons in optical fibers

We present a theory describing trapping of the normally dispersive radiation by the Raman solitons in optical fibers. Frequency of the radiation component is continuously blue shifting, while the soliton is red shifting. Underlying physics of the trapping effect is in the existence of the inertial gravity-like force acting on light in the accelerating frame of reference. We present analytical calculations of the rate of the opposing frequency shifts of the soliton and trapped radiation and find it to be greater than the rate of the red shift of the bare Raman soliton. Our findings are essential for understanding of the continuous shift of the high frequency edge of the supercontinuum spectra generated in photonic crystal fibers towards higher frequencies.Comment: Several misprints in text and formulas corrected. 10 pages, 9 figures, submitted to Phys. Rev.

Formation of self-organized organic-inorganic hybrids

The morphology features and peculiarities of current-voltage characteristics of selforganized organic–silicon hybrids were investigated. The organic layers were formed by chemical bath deposition at room temperatures of phosphorus doped n-type FZ Si-patterned substrate. The pattern was formed by etching in anisotropic etch on the base of aqueous solution of potassium hydrate KOH and isopropyl alcohol. The following aqueous solutions of organic heterocyclic aromatic compounds were used for hybrids formation: sulfacyl sodium, procainamide hydrochloride (novocain) and lamotridgine. These hybrids have shown different types of morphology. This depends on substrate properties, time deposition and organic concentration in water solution. The photovoltaic effect of organic-pattern silicon is the result of chemisorptions of functional amine, amide, carboxyl, thiols and halogen groups on silicon pattern-type surface. At the same time these results have proven that the substrate of start and classic morphology in pyramid form is favored for formation of organic-silicon hybrids for photovoltaic application.Досліджено морфологічні властивості та особливості характеристик струм–напруга для самоорганізованих кремнійорганічних гібридів. Органічні шари було одержано хімічним осадженням за кімнатної температури легованих фосфором візерункових кремнієвих субстратів FZ n-типу. Візерунок формували витравлюванням в анізотропних травниках на основі водного розчину гідрату калію КОН та ізопропилового спирту. В подальшому для отримання гібридів використовували водні розчини органічних гетероциклічних сполук: сульфосаліцилового натрію, гідро хлориду прокаінаміду (новокаїну) і ламотріджину. Ці гібриди показали різну морфологію. Вона залежить від властивостей субстрату, часу осадження та концентрації органічної складової у водних розчинах. Фотогальванічний ефект кремнійорганічного рисунка є результатом хемосорбції функціональних груп амінів, амідів, карбоксилу, тріолів та галогену на поверхні кремнію. Водночас, ці результати підтверджують,що субстрат початкової і класичної морфології у вигляді піраміди кращий для утворення кремнійорганічних гібридів фотогальванічного застосування.Исследованы морфологические свойства и особенности характеристик ток–напряжение для самоорганизующихся кремнийорганических гибридов. Органические слои были получены химическим осаждением при комнатной температуре легированных фосфором узорчатых кремниевых субстратов FZ n-типа. Узор формировали вытравливанием в анизотропных травителях на основе водного раствора гидрата калия KOH и изопропилового спирта. В дальнейшем для получения гибридов использовали водные растворы органических гетероциклических соединений: сульфосалицилового натрия, гидрохлорида прокаинамида (новокаина) и ламотритриджина. Эти гибриды показали различную морфологию. Она зависит от свойств субстрата, времени осаждения и концентрации органической составляющей в водных растворах. Фотогальванический эффект кремнийорганического рисунка является результатом хемосорбции функциональных групп аминов, амидов, карбоксила, триолов и галогена на поверхности кремния. В то же самое время, эти результаты подтверждают, что субстрат начальной и классической морфологии в виде пирамиды является предпочтительным для образования кремнийорганических гибридов фотогальванического применения

Вплив 1-(4-метоксифеніл)-5-{2-[4-(4-метоксифеніл)піперазин-1-іл]-2-оксоетил}-1,5- дигідро-4Н-піразоло[3,4-D]піридин-4-ону та вальпроату натрію на вміст гальмівних та збуджувальних нейротрансмітерів у головному мозку в аспекті міжпівкульової асиметрії

Epilepsy affects about 1 % of the world population. Recently, epileptology considers the cerebral hemispheres (CH) as separate components, which differ due to the neurochemical hemisphere asymmetry.Aim. To study the level of neurotransmitters and their correlation in the CH of mice receiving 1-(4-metoxyphenyl)-5-{2-[4-(4-metoxyphenyl) piperazine-1-yl]-2-oxoethyl}-1,5-dihydro-4H-pyrazole[3,4-D]pyrydine-4-one (compound78553) and sodium valproate in intact animals, and the pentylenetetrazol kindling model.Materials and methods. The brains of 44 mice used were divided into separate hemispheres and frozen. The levels of serotonin, GABA, glutamate, aspartate were determined by high voltage electrophoresis, and glycine – by thin-layerchromatography. Compound 78553 was administered in the dose of 200 mg/kg, valproate sodium – 300 mg/kg.Results. The hemispheric asymmetry of the level of neuroactive amino acids is absent in intact mice, and the serotonin level is higher in the left hemisphere (LH). Compound 78553 increases the levels of glycine, aspartate, serotonin without affecting GABA and glutamate. Sodium valproate elevates the GABA level and lowers the levels of other mediators. PTZ kindling causes a marked imbalance of neurotransmitters in the CH, increases the levels of excitatory neurotransmitters, reduces the inhibitory amino acids and depletes serotonin in the LH and the right hemisphere (RH). Compound 78553 in PTZ kindling increases the levels of GABA and glycine in the CH, restores their physiological level, raises the serotonin level and reduces the amount of excitatory amino acids up to the intact group level without the balance restoration between the hemispheres. Sodium valproate increases the level of GABA more efficiently than compound 78553, but has a weaker effect on glycine, restores the normal level of glutamate, slightly reducing the aspartate level. A moderate recovery effect is observed for serotonin in the RH, while in the LH it is almost absent. The hemispheric symmetry is recovered for glycine and aspartate.Conclusions. Correlation analysis indicates that there is the conjugation deviation of the neurotransmitter exchange for acids and serotonin between the brain hemispheres in the PTZ kindling model. The changes in direction and thestrength of relationships between the neurotransmitter levels indicate the differences between biochemical mechanisms of the anticonvulsant action of compound 78553 and sodium valproate. The strong effect of sodium valproateon GABA and glutamate in epilepsy can cause its high efficiency. A stronger effect on the metabolism of serotonin and glycine can partially explain the antiepileptic effect of compound 78553.Эпилепсией страдает около 1 % населения мира. В последнее время эпилептология рассматривает полушария головного мозга (ГМ) как неравнозначные составляющие, которые отличаются за счет нейрохимической асимметрии.Цель работы – исследовать содержание нейромедиаторов в полушариях ГМ мышей и корреляционные связи между ними на фоне приема 1-(4-метоксифенил)-5-{2-[4-(4-метоксифенил)пиперазин-1-ил]-2-оксоэтил}-1,5-дигидро-4Н-пиразол [3,4-D]пиридин-4-она (соединение 78553) и вальпроата натрия у интактных животных и на модели пентилентетразолового (PTZ) киндлинга.Материалы и методы. Использован мозг 44 мышей, который разделяли на полушария и замораживали. Серотонин, ГАМК, глутамат, аспартат определяли методом высоковольтного электрофореза, глицин – методомтонкослойной хроматографии. Соединение 78553 вводили в дозе 200 мг/кг, вальпроат натрия – 300 мг/кг.Результаты и их обсуждение. У интактных мышей межполушарная асимметрия содержания нейроактивных аминокислот отсутствует, а уровень серотонина выше в левом полушарии (ЛП). Соединение 78553 увеличи-вает содержание глицина, серотонина и аспартата без влияния на ГАМК и глутамат. Вальпроат натрия увеличивает уровень ГАМК, других медиаторов – уменьшает. PTZ киндлинг вызывает выраженный дисбаланс медиаторов в ГМ, увеличивает содержание возбуждающих нейротрансмиттеров, уменьшает уровень тормозных аминокислот, истощая при этом запасы серотонина как в ЛП, так и в правом полушарии (ПП). Соединение 78553 за PTZ киндлинга увеличивает содержание ГАМК и глицина в ГМ, восстанавливает их физиологическую симметрию в полушариях, повышает уровень серотонина и уменьшает количество возбуждающих нейроаминокислот почти до уровня интактного контроля без восстановления их баланса между полушариями.Вальпроат натрия эффективнее соединения 78553 увеличивает уровень ГАМК, слабее влияет на глицин, восстанавливает нормальный уровень глутамата, слабо влияя на содержание аспартата. Умеренный восстанав-ливающий эффект наблюдается для серотонина в ПП, а в ЛП он почти отсутствует. Межполушарная симметрия восстанавливается для глицина и аспартата.Выводы. Корреляционный анализ свидетельствует о нарушении сопряженности обмена нейротрансмиттерных аминокислот и серотонина в головном мозге под влиянием PTZ, а изменения направления и силы связеймежду содержанием нейротрансмиттеров указывают на различия биохимических механизмов противосудорожного действия соединения 78553 и вальпроата натрия. Именно мощное действие последнего на ГАМК иглутамат при эпилепсии может обусловливать его высокую эффективность. Противоэпилептический эффект соединения 78553 частично можно объяснить более сильным влиянием на обмен серотонина и глицина.На епілепсію страждає близько 1 % населення світу. Останнім часом епілептологія розглядає півкулі головного мозку (ГМ) як нерівнозначні складові, які відрізняються за рахунок нейрохімічної асиметрії.Мета роботи – дослідити вміст нейромедіаторів у півкулях головного мозку мишей та кореляційні зв’язки між ними на тлі прийому 1-(4-метоксифеніл)-5-{2-[4-(4-метоксифеніл)піперазин-1-іл]-2-оксоетил}-1,5-дигідро-4Н-піразоло[3,4-D]піридин-4-ону (сполука 78553) та вальпроату натрію в інтактних тварин та на моделі пентилентетразолового (PTZ) кіндлінгу.Матеріали та методи. Використано головний мозок 44 мишей, який розтинали на півкулі і заморожували. Серотонін, ГАМК, глутамат, аспартат визначали методом високовольтного електрофорезу, гліцин – методом тонкошарової хроматографії. Сполуку 78553 вводили у дозі 200 мг/кг, вальпроат натрію – 300 мг/кг.Результати. В інтактних мишей міжпівкульова асиметрія вмісту нейроактивних амінокислот відсутня, а рівень серотоніну вище у лівій півкулі (ЛП). Сполука 785533 збільшує вміст гліцину, серотоніну і аспартату без впливу на ГАМК і глутамат. Вальпроат натрію збільшує рівень ГАМК, інших медіаторів – зменшує. PTZ кіндлінг викликає виразний дисбаланс медіаторів у ГМ, збільшує вміст збуджувальних нейротрансмітерів, зменшує рівень гальмівних амінокислот та виснажує запаси серотоніну як у ЛП, так і в правій півкулі (ПП). Сполука 78553 за PTZ кіндлінгу збільшує вміст ГАМК і гліцину в ГМ, відновлює їх фізіологічну симетрію в півкулях, підвищує рівень серотоніну та зменшує кількість збуджувальних нейроамінокислот майже до рівня інтактного контролю без відновлення їх балансу між півкулями. Вальпроат натрію ефективніше за сполуку 78553 збільшує рівень ГАМК, проте слабше впливає на гліцин, відновлює нормальний рівень глутамату, слабко впливаючи на вміст аспартату. Помірний відновлювальний ефект спостерігається для серотоніну в ПП, а в ЛП він майже відсутній; міжпівкульова симетрія відновлюється для гліцину та аспартату.Висновки. Кореляційний аналіз свідчить про порушення спряженості обміну нейротрансмітерних амінокислот і серотоніну в півкулях головного мозку під впливом PTZ, а зміни напрямку і сили зв’язків між вмістомнейротрасмітерів вказують на відмінності біохімічних механізмів протисудомної дії сполуки 78553 та вальпроату натрію. Саме потужна дія останього на ГАМК і глутамат при епілепсії може зумовлювати його високуефективність. Протиепілептичний ефект сполуки 78553 частково можна пояснити сильнішим впливом на обмін серотоніну та гліцину

Catalytic molecularly imprinted polymer membranes: Development of the biomimetic sensor for phenols detection

Portable biomimetic sensor devices for the express control of phenols content in water were developed. The synthetic binding sites mimicking active site of the enzyme tyrosinase were formed in the structure of free-standing molecularly imprinted polymer membranes. Molecularly imprinted polymer membranes with the catalytic activity were obtained by co-polymerization of the complex Cu (II)–catechol–urocanic acid ethyl ester with (tri)ethyleneglycoldimethacrylate, and oligourethaneacrylate. Addition of the elastic component oligourethaneacrylate provided formation of the highly cross-linked polymer with the catalytic activity in a form of thin, flexible, and mechanically stable membrane. High accessibility of the artificial catalytic sites for the interaction with the analyzed phenol molecules was achieved due to addition of linear polymer (polyethyleneglycol Mw 20,000) to the initial monomer mixture before the polymerization. As a result, typical semi-interpenetrating polymer networks (semi-IPNs) were formed. The cross-linked component of the semi-IPN was represented by the highly cross-linked catalytic molecularly imprinted polymer, while the linear one was represented by polyethyleneglycol Mw 20,000. Extraction of the linear polymer from the fully formed semi-IPN resulted in formation of large pores in the membranes’ structure. Concentration of phenols in the analyzed samples was detected using universal portable device oxymeter with the oxygen electrode in a close contact with the catalytic molecularly imprinted polymer membrane as a transducer. The detection limit of phenols detection using the developed sensor system based on polymers–biomimics with the optimized composition comprised 0.063 mM, while the linear range of the sensor comprised 0.063–1 mM. The working characteristics of the portable sensor devices were investigated. Storage stability of sensor systems at room temperature comprised 12 months (87%). As compared to traditional methods of phenols detection the developed sensor system is characterized by simplicity of operation, compactness, an

Changes in the circadian rhythm of metabolic rates in the saliva of patients with compensated type 2 diabetes mellitus

In our previous studies, we have shown that salivary parameters differ during the day when one compares the morning and evening samples. That is, the analysis of biochemical components in saliva can be used to monitor the general state of the body's health, which is especially important in metabolic disorders that occur in type 2 diabetes mellitus (DM2). It is possible to assume that the study of daily metabolic changes in patients with type 2 diabetes will help to determine the mechanisms of functional and metabolic continuum (FMC) in this pathology. Patients with diabetes mellitus present with certain changes in saliva as compared to apparently healthy people. That is, although the daily rhythm of metabolism in saliva remains the same, the metabolic changes occur against this background. They are not significant, but their presence allows us to conclude that even in compensated type 2 DM, changes in metabolism are observed, and this can be explained by the disrupted carbohydrate metabolism with the mobilization of both lipid and protein metabolism. These changes can be observed in the parameters of metabolism in saliva and, especially in the form of a disrupted daily rhythm. Thus, even in compensated type 2 DM, there are changes in the energy metabolism, induced by hormonal regulation. These changes can be controlled using the daily saliva monitoring

Особливості циркадіанної динаміки вуглеводного обміну та активності маркерів цитолізу у щурів

The aim of the study was to determine the circadian dynamics of the carbohydrate metabolism and the activity of cytolysis markers in females and male rats. For this purpose the chronopharmacological studies with collecting blood and liver tissues of the experimental rats at the scheduled time (03.00, 09.00, 15.00 and 21.00) have been carried out. As a result of the research conducted the presence of diurnal fluctuations in the glycogen level, the content of corticosterone and glucose in male rats with the lower rhythm expression in females, and the practical absence of the circadian rhythm in the activity of ALT and AST in animals of both sexes have been determined. Significant gender differences between male and female rats have not been revealed. The results of the circadiance organization of the carbohydrate metabolism and the activity of cytolysis markers obtained in rats should be taken into account when analyzing a chronoprofile of hepatoprotectors and other drugs.Целью данной работы было установление циркадианной динамики углеводного обмена и активности маркеров цитолиза у самок и самцов крыс. Для этого проведены соответствующие хронофармакологические исследования с забором крови и ткани печени исследуемых крыс в следующие часы суток: 03.00, 09.00, 15.00 и 21.00.  В результате проведенных исследований установлено наличие суточных колебаний уровня гликогена, содержания кортикостерона, глюкозы у самцов при меньшей выраженности ритма последней у самок и практическом отсутствии циркадианного ритма активности АлАТ и АсАТ у животных двух полов. Существенных половых отличий между крысами-самками и крысами-самцами не выявлено. Полученные результаты циркадианной организации углеводного обмена и активности маркеров цитолиза у крыс следует учитывать при анализе хронопортрета гепатопротекторов и других препаратов.Метою даної роботи було встановлення циркадіанної динаміки вуглеводного обміну та активності маркерів цитолізу у самиць та самців щурів. Для реалізації даної мети проведені відповідні хронофармакологічні дослідження із забором крові і тканини печінки у дослідних щурів у наступні години доби: 03.00, 09.00, 15.00 та 21.00. В результаті проведених досліджень встановлена наявність добових коливань рівня глікогену, вмісту кортикостерону, глюкози у самців при меншій виразності ритму останньої у самиць та практична відсутність циркадіанного ритму активності АлАТ та АсАТ у тварин обох статей. Суттєвих статевих відмінностей між щурами-самицями та щурами-самцями не виявлено. Отримані результати циркадіанної організації вуглеводного обміну і активності маркерів цитолізу у щурів слід враховувати при аналізі хронопортрету гепатопротекторів та інших препаратів