An electronic model for self-assembled hybrid organic/perovskite semiconductors: reverse band edge electronic states ordering and spin-orbit coupling

Based on density functional theory, the electronic and optical properties of hybrid organic/perovskite crystals are thoroughly investigated. We consider the mono-crystalline 4FPEPI as material model and demonstrate the optical process is governed by three active Bloch states at the {\Gamma} point of the reduced Brillouin zone with a reverse ordering compared to tetrahedrally bonded semiconductors. Giant spin-orbit coupling effects and optical activities are subsequently inferred from symmetry analysis.Comment: 17 pages, 6 figure

Trajectory Synthesis for Fisher Information Maximization

Estimation of model parameters in a dynamic system can be significantly improved with the choice of experimental trajectory. For general, nonlinear dynamic systems, finding globally "best" trajectories is typically not feasible; however, given an initial estimate of the model parameters and an initial trajectory, we present a continuous-time optimization method that produces a locally optimal trajectory for parameter estimation in the presence of measurement noise. The optimization algorithm is formulated to find system trajectories that improve a norm on the Fisher information matrix. A double-pendulum cart apparatus is used to numerically and experimentally validate this technique. In simulation, the optimized trajectory increases the minimum eigenvalue of the Fisher information matrix by three orders of magnitude compared to the initial trajectory. Experimental results show that this optimized trajectory translates to an order of magnitude improvement in the parameter estimate error in practice.Comment: 12 page

The cholesterol-raising diterpenes from coffee beans increase serum lipid transfer protein activity levels in humans

Cafestol and kahweol–diterpenes present in unfiltered coffee— strongly raise serum VLDL and LDL cholesterol and slightly reduce HDL cholesterol in humans. The mechanism of action is unknown. We determined whether the coffee diterpenes may affect lipoprotein metabolism via effects on lipid transfer proteins and lecithin:cholesterol acyltransferase in a randomized, double-blind cross-over study with 10 healthy male volunteers. Either cafestol (61–64 mg/day) or a mixture of cafestol (60 mg/day) and kahweol (48–54 mg/day) was given for 28 days. Serum activity levels of cholesterylester transfer protein, phospholipid transfer protein and lecithin:cholesterol acyltransferase were measured using exogenous substrate assays. Relative to baseline values, cafestol raised the mean (±S.D.) activity of cholesterylester transfer protein by 18±12% and of phospholipid transfer protein by 21±14% (both P<0.001). Relative to cafestol alone, kahweol had no significant additional effects. Lecithin:cholesterol acyltransferase activity was reduced by 11±12% by cafestol plus kahweol (P=0.02). It is concluded that the effects of coffee diterpenes on plasma lipoproteins may be connected with changes in serum activity levels of lipid transfer proteins

Modulated Floquet Topological Insulators

Floquet topological insulators are topological phases of matter generated by the application of time-periodic perturbations on otherwise conventional insulators. We demonstrate that spatial variations in the time-periodic potential lead to localized quasi-stationary states in two-dimensional systems. These states include one-dimensional interface modes at the nodes of the external potential, and fractionalized excitations at vortices of the external potential. We also propose a setup by which light can induce currents in these systems. We explain these results by showing a close analogy to px+ipy superconductors

Dietary trans fatty acids increase serum cholesterylester transfer protein activity in man

The average diet may provide some 8–10 g/day of unsaturated fatty acids with a trans double bond. Previous studies showed that dietary trans fatty acids may simultaneously raise low-density lipoprotein (LDL) cholesterol and reduce high-density lipoprotein (HDL) cholesterol. Human plasma contains a protein (CETP) which transfers cholesterylesters from HDL to lipoproteins of lower density. We hypothesized that CETP could play a role in the effect of trans fatty acids on lipoproteins and measured the activity levels of CETP in serum samples from a 9-week study in which 55 volunteers were fed three controlled diets with different fatty acid profiles. Mean activity was 114 (% of reference serum) after consumption of a high trans fatty acid diet, as opposed to 96 after linoleic acid and 97 after stearic acid (P < 0.02). We conclude that the increased activity of CETP may contribute to the rise in LDL cholesterol and the fall in HDL cholesterol seen on diets with high contents of trans fatty acids

Multiple roles of phosphoinositide-specific phospholipase C isozymes.

Phosphoinositide-specific phospholipase C is an effector molecule in the signal transduction process. It generates two second messengers, inositol-1,4,5-trisphosphate and diacylglycerol from phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. Currently, thirteen mammal PLC isozymes have been identified, and they are divided into six groups: PLC-beta, -gamma, -delta, -epsilon, -zeta and -eta. Sequence analysis studies demonstrated that each isozyme has more than one alternative splicing variant. PLC isozymes contain the X and Y domains that are responsible for catalytic activity. Several other domains including the PH domain, the C2 domain and EF hand motifs are involved in various biological functions of PLC isozymes as signaling proteins. The distribution of PLC isozymes is tissue and organ specific. Recent studies on isolated cells and knockout mice depleted of PLC isozymes have revealed their distinct phenotypes. Given the specificity in distribution and cellular localization, it is clear that each PLC isozyme bears a unique function in the modulation of physiological responses. In this review, we discuss the structural organization, enzymatic properties and molecular diversity of PLC splicing variants and study functional and physiological roles of each isozyme

Computational design of high performance hybrid perovskite on silicon tandem solar cells

In this study, the optoelectronic properties of a monolithically integrated series-connected tandem solar cell are simulated. Following the large success of hybrid organic-inorganic perovskites, which have recently demonstrated large efficiencies with low production costs, we examine the possibility of using the same perovskites as absorbers in a tandem solar cell. The cell consists in a methylammonium mixed bromide-iodide lead perovskite, CH3NH3PbI3(1-x)Br3x (0 < x < 1), top sub-cell and a single-crystalline silicon bottom sub-cell. A Si-based tunnel junction connects the two sub-cells. Numerical simulations are based on a one-dimensional numerical drift-diffusion model. It is shown that a top cell absorbing material with 20% of bromide and a thickness in the 300-400 nm range affords current matching with the silicon bottom cell. Good interconnection between single cells is ensured by standard n and p doping of the silicon at 5.10^19cm-3 in the tunnel junction. A maximum efficiency of 27% is predicted for the tandem cell, exceeding the efficiencies of stand-alone silicon (17.3%) and perovskite cells (17.9%) taken for our simulations, and more importantly, that of the record crystalline Si cells.Comment: 17 pages, 7 figure

Інституційне забезпечення фінансування сталого розвитку аграрної сфери України

Із прискоренням глобалізаційних процесів міцність зв’язку між аграрним виробництвом і сільськими територіями зростає, змінюється співвідношення в структурі інститутів впливу в бік фінансового забезпечення збалансованого економічного, соціального й екологічного розвитку цього складного системного утворення. Незважаючи на зростаючий у пошукових працях дослідний інтерес до питань фінансування сільського господарства, аналіз інституціональних основ забезпечення фінансування сталого розвитку, які враховують багатогранний характер інституціональних механізмів його здійснення у аграрній сфері, обмежений. Мета роботи – обґрунтувати теоретико-методологічні та прикладні засади інституційного забезпечення фінансування сталого розвитку аграрної сфери України. Визначено ключові підходи до формування інституційного забезпечення фінансування сталого розвитку аграрної сфери. Вважаємо, що інституційне забезпечення фінансування сталого розвитку аграрної сфери – це сукупність соціально-економічних, організаційних і законодавчих заходів органів влади та суб’єктів господарювання (сукупності державних і недержавних інститутів) у сфері фінансових відносин, які формують необхідні правові, організаційні та економічні умови для ефективного залучення, накопичення і використання фінансових ресурсів для досягнення запланованого динамічного соціально-еколого-економічного ефекту. Подано складники інституційного забезпечення фінансування сталого розвитку аграрної сфери. Проаналізовано стан аграрної сфери України за 2000–2013 рр. та оцінено тісноту зв’язку між обсягами інвестиційного забезпечення і рівнем розвитку національної економіки (ВВП) й аграрної сфери (ВП с.-г). Виявлено, що зростання обсягу інвестицій в основний капітал на 1 млн грн сприяло зростанню ВВП національної економіки України на 60,9 млн грн. У той час як збільшення інвестицій в основний капітал сільського господарства на 1 млн грн обумовило приріст валової продукції сільського господарства на 7,9 млн грн. До джерел фінансування аграрної сфери, які мають тісний зв’язок із розвитком аграрної сфери (коефіцієнт кореляції дорівнює 0,94), належать прямі іноземні інвестиції, але вони не чинять суттєвого впливу на зростання валового продукту сільського господарства (зростання на 1 млн дол. США стимулювало зростання на 0,14 млн грн). В аграрній сфері інвестиційна діяльність як внутрішніх, так і зовнішніх інвесторів залишається другорядною, суми інвестованих інвестиційних ресурсів не відповідають необхідним обсягам. Запропоновано створення інноваційно орієнтованого кластера аграрної сфери, удосконалення кредитного механізму та механізму державного регулювання в контексті її сталого розвитку. Цінність дослідження полягає у визначенні тісноти зв’язку між обсягами інвестиційного забезпечення і рівнем розвитку національної економіки (ВВП) та аграрної сфери (ВП с.-г). Практичне використання наведених у цій статті рекомендацій із корегування проекту Концепції «Державна програма сталого сільського розвитку України на період до 2025 року» дозволить оптимізувати фінансовий механізм державної підтримки сталого розвитку аграрної сфери України. Перспективний напрямок досліджень – вивчення та оцінка можливостей застосування іноземного досвіду в оптимізації складників інституційного забезпечення фінансування сталого розвитку аграрної сфери України

The effect of unfiltered coffee on potential biomarkers for colonic cancer risk in healthy volunteers: a randomized trial

Background: Epidemiologic studies suggest that coffee use might protect against colorectal cancer. Inconsistencies as to the effect of coffee use and colorectal cancer between epidemiologic studies might be related to the type of coffee brew. Objective: We studied the effect of unfiltered coffee consumption on putative biomarkers for colonic cancer risk. Design: A total of 64 healthy volunteers (31 men and 33 women), with a mean age of 43 ± 11 years were randomly assigned to two groups in a crossover design, with two intervention periods of 2 weeks separated by a washout period of 8 weeks. Treatments were 1 L of cafetiere (French press) coffee daily or no coffee. At the end of each intervention period, fasting blood samples, colorectal biopsies and 48 h faeces were collected. Results: No effect of coffee on colorectal cell proliferation, assayed by estimating the Proliferating Cell Nuclear Antigen labelling index, was seen. Additionally, no effects were seen on the concentrations of faecal soluble bile acids and colorectal mucosal glutathione S-transferase activity. However, unfiltered coffee significantly increased the glutathione content in the colorectal mucosa by 8% and in plasma by 15%. Other aminothiols in plasma also increased on coffee. Conclusion: Unfiltered coffee does not influence the colorectal mucosal proliferation rate, but might increase the detoxification capacity and anti-mutagenic properties in the colorectal mucosa through an increase in glutathione concentration. Whether this effect indeed contributes to a lower colon cancer risk remains to be established