A sustainable ultra-high strength Fe18Mn3Ti maraging steel through controlled solute segregation and α-Mn nanoprecipitation

The enormous magnitude of 2 billion tons of alloys produced per year demands a change in design philosophy to make materials environmentally, economically, and socially more sustainable. This disqualifies the use of critical elements that are rare or have questionable origin. Amongst the major alloy strengthening mechanisms, a high-dispersion of second-phase precipitates with sizes in the nanometre range is particularly effective for achieving ultra-high strength. Here, we propose an alternative segregation-based strategy for sustainable steels, free of critical elements, which are rendered ultrastrong by second-phase nano-precipitation. We increase the Mn-content in a supersaturated, metastable Fe-Mn solid solution to trigger compositional fluctuations and nano-segregation in the bulk. These fluctuations act as precursors for the nucleation of an unexpected alpha-Mn phase, which impedes dislocation motion, thus enabling precipitation strengthening. Our steel outperforms most common commercial alloys, yet it is free of critical elements, making it a new platform for sustainable alloy design. Recent demands to design alloys in a more sustainable way have discouraged the use of critical elements that are rare. Here the authors demonstrate a segregation-based strategy to produce a sustainable steel, Fe18Mn3Ti, without critical elements while achieving ultrahigh-strength

Visualizing landscapes of the superconducting gap in heterogeneous superconductor thin films: geometric influences on proximity effects

The proximity effect is a central feature of superconducting junctions as it underlies many important applications in devices and can be exploited in the design of new systems with novel quantum functionality. Recently, exotic proximity effects have been observed in various systems, such as superconductor-metallic nanowires and graphene-superconductor structures. However, it is still not clear how superconducting order propagates spatially in a heterogeneous superconductor system. Here we report intriguing influences of junction geometry on the proximity effect for a 2D heterogeneous superconductor system comprised of 2D superconducting islands on top of a surface metal. Depending on the local geometry, the superconducting gap induced in the surface metal region can either be confined to the boundary of the superconductor, in which the gap decays within a short distance (~ 15 nm), or can be observed nearly uniformly over a distance of many coherence lengths due to non-local proximity effects.Comment: 17 pages, 4 figure

Лазерні технології в лікуванні ускладнених форм варикозного розширення вен нижніх кінцівок

Treatment results of complicated chronic venous disorders has been shown. The experience of using of endovenous laser ablation in complex treatment of trophic ulcers in chronic venous insufficiency is shown. The purpose of this work is to evaluate the efficiency of endovenous laser ablation (EVLA) of varicose vein disease of shins and to define the ways to optimize such treatment. The treatment of 60 patients was analyzed. In work the features of engineering of realization laser coagulation are considered. The received results lead to conclusion, that endovenous laser coagulation of affected veins is a reliable method of threatment. The causes of trophic ulcers were chronic venous insufficiency on the background of varicose veins and post-thrombotic syndrome. An ultrasound duplex vascular sean of lower limbs was made for all patients at all stages of diagnostics and treatment. The work displays tactics and features of laser technology application techniques of patients with venous trophic ulsers. All trophic ulcers heald up within one or two month after treatment. Endovenous laser ablation is the method of choice in the composition of the combined complex treatment of complicated chronic venous disorders C6s stage in CEAP. The use of laser technology reduce operative trauma and postoperative complications and also significantly reduces the time of postoperative rehabilitation.Мета роботи – поліпшення результатів лікування пацієнтів із ускладненими формами вари козного розширення вен нижніх кінцівок за допомогою використання високоенергетичного лазера. Матеріал і методи. Проліковано 60 хворих з ускладненими формами варикозного розши рення поверхневих вен нижніх кінцівок у період з 2016 по 2018 рік на базі Хірургічного цен тру стаціонарної медичної допомоги Державної наукової установи ≪Науково-практичний центр профілактичної та клінічної медицини≫ Державного управління справами (ДНУ ≪НПЦ ПКМ≫ ДУС). У роботі описано тактику та особливості техніки застосування лазерних технологій у таких пацієнтів. Результати. Причиною венозних трофічних виразок шкіри була хронічна венозна недостат ність на тлі варикозної хвороби та посттромботичного синдрому. Пацієнтам проводили уль тразвукове дуплексне сканування (УЗДС) судин нижніх кінцівок на усіх етапах діагностики та лікування, за результатами якого в поопераційний період констатовано тотальну облітера цію коагульованих вен у 58 (96,7%) пацієнтів. У 2 (3,3%) хворих у пригирловому відділі вели кої підшкірної вени (ВПВ) відзначено неспадіння ВПВ до 5 см, яке самостійно облітерувало впродовж 2 тижнів без додаткових маніпуляцій. Усі трофічні виразки загоїлись впродовж 1-2 місяців. Висновок. Ендовенозна лазерна абляція є методом вибору в складі комбінованого комплек сного лікування пацієнтів із хронічним захворюванням вен стадії С6 за класифікацією СЕАР. Застосування лазерних технологій знижує операційну травму та кількість поопераційних ускладнень, а також значно скорочує терміни поопераційного перебування хворих у стаціо нарі та їх реабілітації

Діабетична мікроангіопатія у хворих із цукровим діабетом та хронічною критичною ішемією нижньої кінцівки

Мета. Дослідити кількісні характеристики ураження судин гемомікроциркуляторного русла (ГМЦР) шкіри у хворих із цукровим діабетом (ЦД) та хронічною критичною ішемією нижньої кінцівки (ХКІНК) і з’ясувати можливість їх використання в клінічній практиці. Матеріали і методи. Для імуногістохімічного та гістологічного дослідження із 165 парафінових блоків шкіри, підшкірної клітковини і м’язів 49 хворих із ЦД та ХКІНК було виготовлено 414 мікропрепаратів. Вік пацієнтів коливався від 56 до 88 років, середній вік становив (67,9 ± 8,1) року. Чоловіків було 28 (57,1%), жінок - 21 (42,9%). Хворих лікували в Центрі судинної хірургії Клінічної лікарні «Феофанія» Державного управління справами в 2013 - 2016 рр. Для порівняння були відібрані зразки шкіри та м’язів 20 пацієнтів, які не мали системних захворювань (контрольна група). Частину препаратів (62,1%) забарвлювали гематоксиліном і еозином, пікрофуксином за ван Гізоном. Імуногістохімічні реакції (37,9% препаратів) проводили за стандартними протоколами з використанням моноклональних мишачих та кролячих антитіл. Результати. Виявлені характерні зміни морфометричних показників судин ГМЦР шкіри хворих з ЦД та ХКІНК. Розроблено методику розрахунку показника ступеня (ПС) діабетичної мікроангіопатії (ДМАП). Виявлена кореляція між ступенем ДМАП  та ймовірністю виникнення тромбозу після гібридної артеріальної реконструкції. Висновки. Внутрішній діаметр судин ГМЦР шкіри хворих з ДМАП 3-го ступеня зменшувався: артеріол - у середньому в 2,6 разу; венул - у 3,1 разу, капілярів - на 43%. Протягом періоду спостереження на тлі антитромбоцитарної терапії при ДМАП 1-го ступеня тромбозу зони артеріальної реконструкції у хворих не фіксували, при ДМАП 2-го ступеня тромбоз зони артеріальної реконструкції зафіксували у 1 (9,1%) з 11 хворих, при ДМАП 3-го ступеня - у 7 (22,6%) з 31 хворого. Проведеним клініко-морфологічним дослідженням виявлені зміни ГМЦР шкіри хворих із ЦД та ХКІНК, використання яких дає змогу конкретизувати лікувальну тактику. Отримані результати свідчать про важливу роль ДМАП у створенні периферичного судинного опору та необхідність враховувати ПС ДМАП для призначення обстеження та проведення лікування після артеріальної реконструкції хворим із ЦД та ХКІНК

Genome-wide structural variant analysis identifies risk loci for non-Alzheimer's dementias

We characterized the role of structural variants, a largely unexplored type of genetic variation, in two non-Alzheimer's dementias, namely Lewy body dementia (LBD) and frontotemporal dementia (FTD)/amyotrophic lateral sclerosis (ALS). To do this, we applied an advanced structural variant calling pipeline (GATK-SV) to short-read whole-genome sequence data from 5,213 European-ancestry cases and 4,132 controls. We discovered, replicated, and validated a deletion in TPCN1 as a novel risk locus for LBD and detected the known structural variants at the C9orf72 and MAPT loci as associated with FTD/ALS. We also identified rare pathogenic structural variants in both LBD and FTD/ALS. Finally, we assembled a catalog of structural variants that can be mined for new insights into the pathogenesis of these understudied forms of dementia

Exploring molecular variation in Schistosoma japonicum in China

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. The images or other third party material in this article are included in the article's Creative Commons license, unless indicated otherwise in the credit line; if the material is not included under the Creative Commons license, users will need to obtain permission from the license holder to reproduce the material. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. The attached file is the published version of the article

Pathogenic Huntingtin Repeat Expansions in Patients with Frontotemporal Dementia and Amyotrophic Lateral Sclerosis.

We examined the role of repeat expansions in the pathogenesis of frontotemporal dementia (FTD) and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) by analyzing whole-genome sequence data from 2,442 FTD/ALS patients, 2,599 Lewy body dementia (LBD) patients, and 3,158 neurologically healthy subjects. Pathogenic expansions (range, 40-64 CAG repeats) in the huntingtin (HTT) gene were found in three (0.12%) patients diagnosed with pure FTD/ALS syndromes but were not present in the LBD or healthy cohorts. We replicated our findings in an independent collection of 3,674 FTD/ALS patients. Postmortem evaluations of two patients revealed the classical TDP-43 pathology of FTD/ALS, as well as huntingtin-positive, ubiquitin-positive aggregates in the frontal cortex. The neostriatal atrophy that pathologically defines Huntington's disease was absent in both cases. Our findings reveal an etiological relationship between HTT repeat expansions and FTD/ALS syndromes and indicate that genetic screening of FTD/ALS patients for HTT repeat expansions should be considered

Association of Variants in the SPTLC1 Gene With Juvenile Amyotrophic Lateral Sclerosis

Importance: Juvenile amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a rare form of ALS characterized by age of symptom onset less than 25 years and a variable presentation.Objective: To identify the genetic variants associated with juvenile ALS.Design, Setting, and Participants: In this multicenter family-based genetic study, trio whole-exome sequencing was performed to identify the disease-associated gene in a case series of unrelated patients diagnosed with juvenile ALS and severe growth retardation. The patients and their family members were enrolled at academic hospitals and a government research facility between March 1, 2016, and March 13, 2020, and were observed until October 1, 2020. Whole-exome sequencing was also performed in a series of patients with juvenile ALS. A total of 66 patients with juvenile ALS and 6258 adult patients with ALS participated in the study. Patients were selected for the study based on their diagnosis, and all eligible participants were enrolled in the study. None of the participants had a family history of neurological disorders, suggesting de novo variants as the underlying genetic mechanism.Main Outcomes and Measures: De novo variants present only in the index case and not in unaffected family members.Results: Trio whole-exome sequencing was performed in 3 patients diagnosed with juvenile ALS and their parents. An additional 63 patients with juvenile ALS and 6258 adult patients with ALS were subsequently screened for variants in the SPTLC1 gene. De novo variants in SPTLC1 (p.Ala20Ser in 2 patients and p.Ser331Tyr in 1 patient) were identified in 3 unrelated patients diagnosed with juvenile ALS and failure to thrive. A fourth variant (p.Leu39del) was identified in a patient with juvenile ALS where parental DNA was unavailable. Variants in this gene have been previously shown to be associated with autosomal-dominant hereditary sensory autonomic neuropathy, type 1A, by disrupting an essential enzyme complex in the sphingolipid synthesis pathway.Conclusions and Relevance: These data broaden the phenotype associated with SPTLC1 and suggest that patients presenting with juvenile ALS should be screened for variants in this gene.</p