The use of temporary familys in the preparation of honey bees for the period of hypobiosis

The survival of bee families during hypobiosis is considered the most critical period of their life. It correlates with the number of workers in the nest, that is, the strength of the family. The article presents one of the possible implementations of the potential of bee families to increase their strength before the period of hypobiosis. The proposed technology involves using auxiliary queens in temporary families formed before wintering from their maternal families. The work aimed to study the effectiveness of using this retention technology. For research, two groups of families created by analogs were formed. There were 5 bee families in each group. In the research group, on July 30, one litter was made from each maternal research family. Thus, before the beginning of the period of hypobiosis in experimental families, the number of offspring was obtained from two queens. A characteristic feature of the control group was the presence in the nest of brood obtained from only one queen. The conducted studies indicate that using temporary families during the preparation of bees for the state of hypnosis ensured a significant increase in the strength of bee colonies. As a result of the proposed technology, the strength of the families of the experimental group exceeded the control group by 22.2 % (Р < 0.001). The proposed technology made it possible to completely replace the queens of maternal families with young queens from temporary families

The influence of electromagnetic radiation on the body of the honey bee

The paper presents data on the influence of electromagnetic radiation on the organism of honey bees. For this, three groups of bee families were formed. Bee families of the control group were kept under the influence of electromagnetic radiation from the Sun. In the 1st experimental group, offspring were exposed to radiation with a frequency of 2580 MHz. For this, we used a GZ-122 microwave generator with an output power of 1×10-12 W. Irradiation was carried out in a chamber isolated from light and shielded from microwave radiation, which was located in a thermally and sound-insulated room shielded from microwave radiation. In experiments with bee brood, the temperature was maintained at 35 °С in shielded TS-80 thermostats. Irradiation was carried out in the following mode: 9 hours of irradiation and 7 hours of pause (without irradiation). This cycle was repeated 3 times in a row. The bee families of the second experimental group were under the influence of the same generator, which irradiated the brood in the following mode: 16 hours of irradiation and 7 hours of pause (without irradiation). This cycle was repeated 3 times in a row. It was established that bees that developed under long-term artificial irradiation acquire the morphophysiological characteristics of bees with fewer reserve nutrients. Long-term radiation exposure negatively affects the storage of nutrients in the form of lipids by 25.69 % (P < 0.05), the reduction of total nitrogen by 16.93 % (P < 0.05). Such a negative trend was revealed against the background of a 14.1 % lower mass (P < 0.01) compared to bees that developed under natural irradiation

Модифікація атомної структури рідкої евтектики Al0.973Ni0.027 карбоновими нанотрубками

The short-range order structure of the liquid Al0.973Ni0.027&nbsp;eutectic alloy and eutectic based composites with carbon nanotubes containing 5, 10 and 15% was investigated. The changes of the main structure parameters (interatomic distances, coordination numbers, cluster sizes) was analyzed depending on the nanotubes content and temperature of the composites. As a result of the addition of carbon nanotubes, the atomic structure contracting of the liquid Al0.973Ni0.027&nbsp;eutectic was revealed.Досліджено структуру ближнього порядку рідкої евтектики Al0.973Ni0.027&nbsp;та композитів на її основі з вмістом карбонових нанотрубок 5, 10 та 15 об.%. Проаналізовано зміну основних структурних параметрів (міжатомних відстаней, координаційних чисел, розмірів кластера) залежно від вмісту нанотрубок та температури композитів. Виявлено що в результаті додавання карбонових нанотрубок відбувається ущільнення атомної структури рідкої евтектики Al0.973Ni0.027

Метаболізм мангану в організмі медоносної бджоли (Apis mellifera L.) на різних періодах онтогенезу

The results of studies of manganese metabolism in honey bees are presented. The study was conducted in conditions of the department of technology of production and processing of small animals of Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lvivy. In the course of work the material selected on an educational apiary of university was investigated and in some apiaries of Lviv region. In particular, samples of different species were taken for study pollen. The study was pollen, which was selected after 15 days of storage in the hive. Along with this, the material for the study was honey, royal jelly, wax. From the biological material we studied the mineral composition of larvae and bees stages of adults of different ages and genders. One-day-old worker bees and drones in May, August, and December were selected to determine seasonal change and sex differences. Research of age changes in larvae 3 and 6&nbsp;days of age were carried out by sampling biological material from 5 bee families of equal strength and feeding regime. A frame was used to obtain a one-year-old brood - an insulator in which a cell with a uterus for laying eggs was placed. After the bees come out of the cells they were placed in one family. The main sources of its entry into the body have been studied. It is established that the largest amount of manganese is contained in samples of dandelion and winter oilseed rape and is 4.5 mg/100 g of pollen. The smallest amount of Manganese 1.87 mg/100 was recorded in clover skin g. The insignificant content of Manganese in bee pollen from buckwheat of 2.32 mg/100 g. Manganese metabolism in the body of honey bees at different stages of ontogenesis has been studied. In particular, the chemical composition of muscle fibers of adult bees, larvae of different ages was studied. the content of this element in different departments of insects. The dynamics of manganese accumulation is observed not only depending on sex, age, season of the year, and also on physiological features of bee families. The content of Manganese in the main products of beekeeping: royal jelly, honey, wax and bee pollen. According to research, the main number Manganese in the body of honey bees is contained in the cuticle – the outer skeleton that covers it body and chitinous formations that make up the internal skeleton. Its amount averages 1.78 mg/100 g. In the body of the bee, the manganese content varies widely.Подані результати досліджень обміну Мангану у медоносних бджіл. Дослідження проводили в умовах кафедри технології виробництва і переробки продукції дрібних тварин ЛНУВМБ імені С. З. Ґжицького. У процесі роботи досліджувався матеріал, відібраний на навчальній пасіці університету та на деяких пасіках Львівської області. Зокрема, для вивчення відбирались проби різних видів бджолиного обніжжя. Дослідженню підлягала перга, яка була відібрана після 15-добового зберігання у вулику. Поряд з цим, матеріалом для дослідження слугував мед золотарниковий, маточне молочко, віск. Із біологічного матеріалу нами досліджувався мінеральниц склад личинок та бджіл на стадії імаго різного віку і статі. Для визначення сезонної зміни та статевих відмінностей відбирали однодобових робочих бджіл і трутнів у травні, серпні та грудні. Дослідження вікових змін у личинок 3 та 6 добового віку проводили щляхом відбирання біологічного матеріалу із 5 бджолиних сімей однакової сили і режиму годівлі. Для одержання одновікового розплоду користувалися рамкою –ізолятором, в яку поміщали стільник з маткою для відкладання яєць. Після виходу бджіл з комірок їх поміщали в одну сім’ю. Вивчено основні джерела його надходження в організм. Встановлено, що найбільша кількість Мангану міститься в зразках з кульбаби та ріпаку озимого і становить 4,5 мг/100 г обніжжя. У конюшиновому обніжжі зафіксована найменша кількість Мангану 1,87 мг/100 г. Звертає на себе увагу незначний вміст Мангану у бджолиному обніжжі з гречки 2,32 мг/100 г. Досліджено метаболізму Мангану в організмі медоносної бджоли на різних етапах онтогенезу. Зокрема, вивчено хімічний склад м’язових волокон дорослих бджіл, личинок різного віку. вміст цього елементу у різних відділах комах. Динаміка нагромадження Мангану спостерігається не тільки залежно від статі, віку, сезону року, а також і від фізіологічних особливостей бджолиних сімей. Досліджено вміст Мангану в основних продуктах бджільництва: маточному молочці, меді, перзі, воску і бджолиному обніжжі. Згідно проведених досліджень встановлено, що основна кількість Мангану в організмі медоносних бджіл міститься в кутикулі – зовнішньому скелеті, що покриває її тіло і хітинових утвореннях, що складають внутрішній скелет. Його кількість становить в середньому 1,78 мг/100 г

Вплив гетерозису на воскову продуктивність карпатських бджіл

Effective selection and breeding work is the key to increasing productivity. Its purpose is to improve the existing ones, create new types, lines, as well as rational use of the gene pool of bees in regional systems of breeding and hybridization. In practical work, regarding the selection of honey bees, such a biological feature as heterosis is used. Breeding of inbred hybrids makes it possible, along with increasing productivity, to preserve the purity of the bee breed. Under such conditions, no negative effect of the splitting of traits was found in the descendants of the next generations. Therefore, the aim of the work was to study the influence of the heterosis mechanism in the breeding of Carpathian bees and obtain the maximum amount of wax products. The experimental part of the work was carried out over several years. The final stage of research fell on 2022. Queens were obtained in the conditions of the Carpathian zone of Transcarpathia at the apiaries of the Carpathian bee selection and reproduction department of the National Scientific Center “Institute of Beekeeping named after P.I. Prokopovich”. Histological studies and the evaluation of studies are implemented in the conditions of the Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv. The article provides data on the study of complex evaluation of combinations in the breeding of honey bees using the example of the “Vuchkiv” and “Kolochav” types. On the basis of experimental studies, an analysis of the influence of the phenomenon of heterosis on the wax productivity of their initial forms was carried out. The morphological and development features of the wax gland and sternal living body were studied and the dependence in the wax productivity of intertype hybrids of Carpathian bees was revealed. The theoretical breeding achievement is that intrabreeding of different types allows to ensure purity in the reproduction of the Carpathian breed of bees. In order to realize this goal, a technique was created that made it possible to effectively use the scientific research of famous scientists. As a result of keeping Carpathian bees in different natural climatic conditions, the phenomenon of heterosis was studied. At the same time, we investigated and analyzed the results of crossing different types of Carpathian bees. For this, the “Vuchkiv” and “Kolochav” types were taken as the starting forms. The article provides data that the mating of queens of the Vuchkov type with Kolochava drones makes it possible to obtain bees that differ in better indicators of the length of adipocytes by 16.99 % (Р &lt; 0.01) and wax glands by 35.21 % (Р &lt; 0.01). Research results show the advantages of intrabreeding of Carpathian bees. According to the obtained results, intertype hybrids of Carpathian bees have better indicators of wax productivity in relation to their parents. The use of such bees in the apiary makes it possible to obtain an additional 18.0–29.0 % of wax.Запорукою отримання збільшення показників продуктивності є ефективна селекційно-племінна робота. Її мета полягає в удосконаленні існуючих, створення нових типів, ліній, а також в раціональному використанні генофонду бджіл в регіональних системах розведення і гібридизації. У практичній роботі, щодо селекції медоносних бджіл, використовують таку біологічну особливість, як гетерозис. Розведення внутрішньопородних гібридів дає можливість, поряд із підвищенням продуктивності, зберегти в чистоті породу бджіл. За таких умов не виявлено негативного впливу розщеплення ознак у нащадків наступних поколінь. Тому метою роботи було дослідження впливу механізму гетерозису при розведенні карпатських бджіл і отримання максимальної кількості воскової продукції. Експериментальна частина роботи виконана протягом кількох років. Завершальний етап досліджень припав на 2022 рік. Одержання маток здійснювалось в умовах Карпатської зони Закарпаття на пасіках відділу селекції і репродукції карпатських бджіл Національного наукового центру “Інститут бджільництва імені П. І.&nbsp;Прокоповича”. Гістологічні дослідження та апрбацію досліджень впроваджено в умовах Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького. У статті наводяться дані щодо вивчення комплексної оцінка поєднань при розведенні медоносних бджіл на прикладі “Вучківського” і “Колочавського” типів. На основі експериментальних досліджень проведено аналіз щодо впливу явища гетерозису на воскову продуктивність їх вихідних форм. Вивчені морфологічні особливості розвитку воскової залози та стернального живого тіла та виявлена залежність у восковій продуктивності міжтипових гібридів карпатських бджіл. Теоретичне селекційне досягнення полягає в тому, що внутріпородне розведення різних типів дозволяє забезпечити чистоту у відтворенні карпатської породи бджіл. Для реалізації цієї мети була створена методика, яка дозволила ефективно використати наукові дослідження відомих науковців. Внаслідок утримання карпатських бджіл в різних природно кліматичних умовах проводилось вивчення явища гетерозису. При цьому, ми досліджували та аналізували результати внаслідок схрещування різних типів карпатських бджіл. Для цього вихідними формами було взято “Вучківський” і “Колочавський” типи. У статті наводяться дані про те, що спаровування маток вучківського типу з колочавськими трутнями дає можливість отримати бджіл, які відрізняються кращими показниками довжини адипоцитів на 16,99&nbsp;% (Р &lt; 0,01) і восковидільних залоз на 35,21 % (Р &lt; 0,01). Результати досліджень показують переваги внутріпородного схрещування карпатських бджіл. Згідно отриманих результатів, міжтипові гібриди карпатських бджіл мають кращі показники воскової продуктивність по відношенню до своїх батьків. Використання таких бджіл на пасіці дає можливість додатково отримати на 18,0 – 29,0 % воску

Повторна реваскуляризація рецидиву хронічної артеріальної недостатності після реконструкції аорто/клубово-стегнового сегмента

The aim of the work: to improve results of revascularization of the lower extremity arterial bed in patients with relapse of chronic arterial insufficiency by applying endovascular angioplasty methods in the complex of re-operative surgery. Materials and Methods. The results of surgical treatment of 522 patients with atherosclerotic occlusion of the aortoiliac-femoral segment mere studied. 231 patients were diagnosed with stage IIIA arterial insufficiency, 191 had chronic critical arterial ischemia stage IIIB-IV, and 100 had chronic stage IIB. In the analysis of primary surgical interventions, three groups of patients were identified in patients with recurrent chronic arterial ischemia. Group I included 22 observations (28.2 %) – primary surgery – reconstruction of the aortoiliac-femoral area in the absence of hemodynamically significant atherosclerotic process of the femoral-distal segment, group II – 43 observations (55.1 %) – primary surgery – reconstruction aortoiliac-femoral segment in the presence of stenotic-occlusive process of the femoral-popliteal zone. Group III – 13 observations (16.7 %) – primary surgery – reconstruction of the aortoiliac-femoral area with autogenous femoral-distal bypass grafting. Results and Discussion. Revascularization of the lower limb trunk at relapse of chronic arterial ischemia was performed taking into account the features of the primary surgical intervention, localization of the stenotic-occlusive process, prevalence and combination with other segments of the lower extremity arterial bed. Progressive lesions of the atherosclerotic process of the zone of distal anastomosis of the aortoiliac-femoral alloprosthesis were detected in 36 (48.7%) observations, the tibia zone – in 61 (78.2 %) patients. The main intervention at revascularization was femoral-distal shunting operations, which in 32 cases were supplemented with endovascular balloon angioplasty of the tibial artery, of which in 19 interventions angioplasty of two arteries was performed. In the occlusive-stenotic process of the tibial arteries, 23 popliteal-posterior-tibial (anterior-tibial) shunts were performed. The postoperative period in 10 (12.8 %) patients was complicated by the development of reconstruction segment thrombosis and in 2 cases the thrombosis developed after endovascular balloon angioplasty.Цель работы: улучшить результаты повторной реваскуляризации артериального русла нижних конечностей у больных с рецидивом хронической артериальной недостаточности путем применения в комплексе повторного оперативного вмешательства методов эндоваскулярной ангиопластики. Материалы и методы. Прослежено отдаленные результаты хирургического лечения 522 пациентов с атеросклеротическим поражением аорто-бедренно-подколенного сегмента. У 231 пациентов диагностирован ХАН ІІІА ст., по классификации Fontaine R. с учетом критериев Европейской рабочей группы, в 191 – ХКИНК ІІІБ-IV ст., в 100 – ХАН ІІБ ст. Выделено три группы больных. І группа – 22 наблюдения (28,2 %) – первичная операция – реконструкция аорто/подвздошно-бедренной зоны при отсутствии гемодинамически значимого атеросклеротического процесса бедренно-дистального сегмента, II группа – 43 наблюдения (55,1 %) – первичная операция – реконструкция аорто/подвздошно-бедренного сегмента при наличии стенотично-оклюзионного процесса бедренно-подколенной зоны. III группа 13 наблюдений (16,7 %) – первичная операция – реконструкция аорто/подвздошно-бедренной зоны дополненная аутовенозным бедренно-дистальным шунтированием. Результаты исследований и их обсуждение. Повторную реваскуляризацию магистрального русла нижних конечностей при рецидиве ХАН осуществляли с учетом особенностей первичного оперативного вмешательства, локализации стенотично-оклюзионного процесса, его распространенности и сочетании с другими сегментами артериального русла нижних конечностей. Установлено прогрессирующее поражение атеросклеротическим процессом зоны дистального анастомоза аорто/подвздошно-бедренного аллопротеза в 36 (48,7 %) наблюдениях, а берцовой зоны – в 61 (78,2 %) больного. Основным хирургическим вмешательством при повторной реваскуляризации были бедренно-дистальные шунтирующие операции, в 32 случаях дополненные эндоваскулярной баллонной ангиопластикой берцовой артерии, из них в 19-ти вмешательствах выполнено ангиопластику сразу двух артерий. При оклюзивно-стенотическом процессе берцовых артерий выполнено 23 подколенно-задне-большеберцовых (передне-большеберцовых) шунтирований. Послеоперационный период у 10 (12,8 %) пациентов осложнился развитием тромбоза сегмента реконструкции, из них в двух случаях после эндоваскулярной баллонной ангиопластики.Мета роботи: покращити результати повторної реваскуляризації артеріального русла нижніх кінцівок у хворих із рецидивом хронічної артеріальної недостатності шляхом застосування в комплексі повторного оперативного втручання методів ендоваскулярної ангіопластики. Матеріали і методи. В роботу включено 522 пацієнти з атеросклеротичним ураженням аорто-стегно-підколінного сегмента. У 231 пацієнта діагностовано ХАН ІІІА ст., у 191 – ХКІНК ІІІБ-ІV ст., у 100 – ХАН ІІБ ст. Виділено три групи хворих. І група – 22 спостереження (28,2 %) – первинна операція – реконструкція аорто/клубово-стегнової зони за відсутності гемодинамічно значущого атеросклеротичного процесу стегно-дистального сегмента; ІІ група – 43 спостереження (55,1 %) – первинна операція – реконструкція аорто/клубово-стегнового сегмента за наявності стенотично-оклюзивного процесу стегно-підколінної зони; ІІІ група – 13 спостережень (16,7 %) – первинна операція – реконструкція аорто/клубово-стегнової зони доповнена автовенозним стегно-дистальним шунтуванням. Результати досліджень та їх обговорення. Повторну реваскуляризацію магістрального русла нижніх кінцівок при рецидиві ХАН здійснювали із врахуванням особливостей первинного оперативного втручання, локалізації стенотично-оклюзивного процесу, його поширеності та поєднання з іншими сегментами артеріального русла нижніх кінцівок. Виявлено прогресуюче ураження атеросклеротичним процесом зони дистального анастомозу аорто/клубово-стегнового алопротеза у 36 (48,7 %) спостереженнях, а гомілкової зони – у 61 (78,2 %) хворого. Основним хірургічним втручанням при повторній реваскуляризації були стегно-дистальні шунтуючі операції, які в 32 випадках доповнені ендоваскулярною балонною ангіопластикою гомілкової артерії, з них у 19-ти втручаннях виконано ангіопластику одразу двох артерій. При оклюзивно-стенотичному процесі гомілкових артерій виконано 23 підколінно-задньо-великогомілкових (передньо-великогомілкових) шунтувань. Післяопераційний період у 10 (12,8 %) пацієнтів ускладнився розвитком тромбозу сегмента реконструкції, з них у двох випадках після ендоваскулярної балонної ангіопластики

ПОВТОРНА РЕВАСКУЛЯРИЗАЦІЯ РЕЦИДИВУ ХРОНІЧНОЇ АРТЕРІАЛЬНОЇ НЕДОСТАТНОСТІ У ПАЦІЄНТІВ ПІСЛЯ РЕКОНСТРУКЦІЇ АОРТО/КЛУБОВО-СТЕГНОВОЇ ЗОНИ

The aim of the work.&nbsp;To improve the results of repeated revascularization of the arterial bed of the lower extremities in patients with relapse of chronic arterial insufficiency in the late postoperative period after aorto/iliofemoral region. Materials and Methods.&nbsp;The results of surgical treatment of 522 patients were monitored during 2006–2019. 353 patients were subjected to surgery, 260 of whom had disturbed blood flow in the thigh-popliteal segment. 159 patients were treated in the specified time for occlusive-stenotic lesion of the iliofemoral zone, 94 of whom had blood flow disorder along the femoral and popliteal arterial bed. At the time of primary surgery, 228 patients were diagnosed with chronic arterial insufficiency (CAI) degree IIIA (according to the Fontaine R. classification, taking into account the criteria of the European Working Group (1992)), in 189 – KhKINC IIB-IV degree, in 98 – CAI degree IIB. 92 (17.6 %) patients were diagnosed with hemodynamically significant stenosis of the extracranial arteries, 75 of them patients underwent surgery on the vessels of the neck in the conditions of surgical treatment of atherosclerotic lesions of the aorto/iliofemoral-popliteal arterial area. Results and Discussion.&nbsp;In 78 patients with recurrent chronic arterial insufficiency of the lower extremities in the distant postoperative period, re-operative intervention was performed taking into account the features of primary revascularization of the arterial bed, localization of the stenotically occlusive process, its combination and the prevalence of atherosclerotic. Re-revascularization was complicated by the development of the thrombosis of the reconstruction segment (10 cases, representing 12.8 % of observations). Conclusions.&nbsp;Non-standard, technically sophisticated, multilevel surgery is the major revascularizing intervention in patients with relapsed chronic arterial insufficiency. For revascularization of the tibial arterial segment, thigh/popliteal and tibial autovenous bypass was used and endovascular balloon angioplasty was used.Мета роботи.&nbsp;Покращити результати повторної реваскуляризації артеріального русла нижніх кінцівок у пацієнтів із рецидивом хронічної артеріальної недостатності у віддаленому післяопераційному періоді після реконструкції аорто/клубово-стегнової зони. Матеріали і методи.&nbsp;Протягом 2006–2019 рр. простежено віддалені результати хірургічного лікування 522 хворих. Оперативне втручання проведено 353 пацієнтам, з яких у 260 мало місце порушення кровотоку по стегно-підколінному сегменті. У вказані терміни прооперовано 159 пацієнтів із приводу оклюзивно-стенотичного ураження клубово-стегнової зони, з яких у 94 мало місце порушення кровоплину по стегно-підколінному артеріальному руслі. На час первинного хірургічного втручання у 228 пацієнтів діагностовано хронічну артеріальну недостатність (ХАН) ІІІА ст. (за класифікацією R. Fontaine з урахуванням критеріїв Європейської робочої групи (1992)), у 189 – ХКІНК ІІІБ–ІV ст., у 98 – ХАН ІІБ ст. У 92 (17,6 %) хворих був гемодинамічно значимий стеноз екстракраніальних артерій, з них 75 проведено оперативне втручання на судинах шиї в умовах хірургічного лікування атеросклеротичного ураження аорто/клубово-стегно-підколінного артеріального русла. Результати й обговорення.&nbsp;У 78 пацієнтів із рецидивом хронічної артеріальної недостатності нижніх кінцівок у віддаленому післяопераційному періоді повторне оперативне втручання здійснювали з урахуванням особливостей первинної реваскуляризації артеріального русла, локалізації стенотично оклюзивного процесу, його поєднання та поширення атеросклеротичного процесу. Повторна реваскуляризація ускладнилася розвитком тромбозу сегмента реконструкції (10 випадків, що становить 12,8 % спостережень). Висновки.&nbsp;Основним реваскулярним втручанням у пацієнтів із рецидивом хронічної артеріальної недостатності є нестандартні, технічно складні, багаторівневі решунтуючі операції. При реваскуляризації гомілкового артеріального сегмента використовували стегно/підколінно-гомілкове аутовенозне шунтування та ендоваскулярну ангіопластику

Measurement of the t t-bar production cross section in the dilepton channel in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV

The t t-bar production cross section (sigma[t t-bar]) is measured in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV in data collected by the CMS experiment, corresponding to an integrated luminosity of 2.3 inverse femtobarns. The measurement is performed in events with two leptons (electrons or muons) in the final state, at least two jets identified as jets originating from b quarks, and the presence of an imbalance in transverse momentum. The measured value of sigma[t t-bar] for a top-quark mass of 172.5 GeV is 161.9 +/- 2.5 (stat.) +5.1/-5.0 (syst.) +/- 3.6(lumi.) pb, consistent with the prediction of the standard model.Comment: Replaced with published version. Included journal reference and DO

Combined search for the quarks of a sequential fourth generation

Results are presented from a search for a fourth generation of quarks produced singly or in pairs in a data set corresponding to an integrated luminosity of 5 inverse femtobarns recorded by the CMS experiment at the LHC in 2011. A novel strategy has been developed for a combined search for quarks of the up and down type in decay channels with at least one isolated muon or electron. Limits on the mass of the fourth-generation quarks and the relevant Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix elements are derived in the context of a simple extension of the standard model with a sequential fourth generation of fermions. The existence of mass-degenerate fourth-generation quarks with masses below 685 GeV is excluded at 95% confidence level for minimal off-diagonal mixing between the third- and the fourth-generation quarks. With a mass difference of 25 GeV between the quark masses, the obtained limit on the masses of the fourth-generation quarks shifts by about +/- 20 GeV. These results significantly reduce the allowed parameter space for a fourth generation of fermions.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DO