Nonlinear interfacial waves in a constant-vorticity planar flow over variable depth

Exact Lagrangian in compact form is derived for planar internal waves in a two-fluid system with a relatively small density jump (the Boussinesq limit taking place in real oceanic conditions), in the presence of a background shear current of constant vorticity, and over arbitrary bottom profile. Long-wave asymptotic approximations of higher orders are derived from the exact Hamiltonian functional in a remarkably simple way, for two different parametrizations of the interface shape.Comment: revtex, 4.5 pages, minor corrections, summary added, accepted to JETP Letter

Cosmic String in Scalar-Tensor Gravity

The gravitational properties of a local cosmic string in the framework of scalar-tensor gravity are examined. We find the metric in the weak-field approximation and we show that, contrary to the General Relativity case, the cosmic string in scalar-tensor gravitation exerces a force on non-relativistic, neutral test particle. This force is proportional to the derivative of the conformal factor $A^{2}(\phi)$ and it is always attractive. Moreover, this force could have played an important role at the Early Universe, although nowadays it can be neglegible. It is also shown that the angular separation $\delta\varphi$ remains unaltered for scalar-tensor cosmic strings.Comment: 15 pages, LATEX, no figure

Influence of the Carotenoid Composition on the Conformational Dynamics of Photosynthetic Light-Harvesting Complexes

Nonphotochemical quenching (NPQ) is the major self-regulatory mechanism of green plants, performed on a molecular level to protect them from an overexcitation during the direct sunlight. It is believed that NPQ becomes available due to conformational dynamics of the light-harvesting photosynthetic complexes and involves a direct participation of carotenoids. In this work, we perform a single-molecule microscopy on major light-harvesting complexes (LHCII) from different Arabidopsis thaliana mutants exhibiting various carotenoid composition. We show how the distinct carotenoids affect the dynamics of the conformational switching between multiple coexisting light-emitting states of LHCII and demonstrate that properties of the quenched conformation are not influenced by the particular carotenoids available in LHCII. We also discuss the possible origin of different conformational states and relate them to the fluorescence decay kinetics observed during the bulk measurements

Розробка методик аналізу суми флавоноїдів і вивчення їх стабільності в комбінованому дентальному гелі

An important aspect in the pharmaceutical development of dental medicines is to provide them with a prolonged therapeutic effect while reducing the side effects of drug substances and the possibility of long-term use. This can be achieved by using active components of plant origin. Aim. To develop methods for analyzing biologically active substances in the composition of a new combined dental gel. Materials and methods. The study object was a dental gel containing “Phytodent” complex tincture (PJSC “CPP Chervona zirka”, Ukraine). Based on the analysis of the composition of the tincture it was proposed to carry out standardization by the amount of biologically active substances, namely flavonoids. Identification was carried out by TLC, while the quantitative determination by absorption spectrophotometry, the ultraviolet and visible method by the reaction with aluminum chloride using the standard method calculated with reference to rutin and the absorbance measurement at 406 nm. Results and discussion. As a result of the research, the methods for the analysis of flavonoids in the composition of the new combined gel have been developed. The spectrophotometric method developed is characterized by specificity, accuracy, precision and linearity with r = 0.9998. One of the important issues when using components of plant origin is their stability both during preparation and storage. Using the method developed the stability of flavonoids has been studied depending on pH changes of the carbomer-based dental gel. Conclusions. It has been determined that the methods developed are easily reproducible and allow to identifying and quantifying flavonoids in the dental gel. It has been found that a stable content of flavonoids is characteristic of the carbomer-based gel neutralized to pH values from 5.0 to 6.0.Важным аспектом фармацевтической разработки стоматологических препаратов является обеспечение пролонгированного терапевтического эффекта при одновременном снижении побочных эффектов лекарственных веществ и возможности длительного применения. Этого можно добиться, используя активные компоненты растительного происхождения.Цель исследования. Наше исследование посвящено разработке методов анализа биологически активных веществ в составе нового комбинированного стоматологического геля.Материалы и методы. Объектом исследования являлся стоматологический гель, в состав которого входила комплексная настойка «Фитодент» (ЧАО «ХФЗ «Красная звезда»», Украина). Исходя из анализа состава настойки, было предложено проводить стандартизацию по сумме биологически активных веществ, а именно флавоноидов. Идентификацию проводили с помощью ТСХ, а количественное определение – с помощью метода абсорбционной спектрофотометрии в УФ и видимых участках спектра по реакции с хлоридом алюминия стандартным методом в отношении рутина и измерении оптической плотности при 406 нм.Результаты и их обсуждение. В результате исследований были разработаны методики анализа флавоноидов в составе нового комбинированного геля. Разработанный спектрофотометрический метод характеризуется специфичностью, точностью, прецизионностью и линейностью с r = 0,9998. Одним из важных вопросов при использовании компонентов растительного происхождения является их стабильность как при приготовлении, так и при хранении. С помощью разработанной методики изучали стабильность флавоноидов в зависимости от изменения pH стоматологического геля на основе карбомера.Выводы. Установлено, что разработанные методы легко воспроизводимы и позволяют идентифицировать и количественно определять флавоноиды в стоматологическом геле. Установлено, что стабильное содержание флавоноидов характерно для геля на основе карбомера, нейтрализованного до значений pH от 5,0 до 6,0.Важливим аспектом фармацевтичної розробки дентальних препаратів є надання їм тривалого терапевтичного ефекту за одночасного зменшення побічних ефектів лікарських речовин та можливості тривалого застосування. Цього можна досягти, використовуючи активні компоненти рослинного походження. Мета дослідження. Дослідження присвячено розробці методів аналізу біологічно активних речовин у складі нового комбінованого дентального гелю. Матеріали та методи. Об’єктом дослідження був дентальний гель, до складу якого входила комплексна настойка «Фітодент» (ПАТ «ХФЗ «Червона зірка»», Україна). Виходячи з аналізу складу настойки, було запропоновано проводити стандартизацію за сумою біологічно активних речовин, а саме флавоноїдів. Ідентифікацію проводили за допомогою ТШХ, а кількісне визначення – за допомогою абсорбційної спектрофотометрії в УФ і видимих ділянках спектра шляхом реакції з хлоридом алюмінію та вимірюванням поглинання за 406 нм стандартним методом з використанням рутину як стандарту. Результати та їх обговорення. У результаті досліджень було розроблено методики аналізу флавоноїдів у складі нового комбінованого гелю. Розроблений спектрофотометричний метод характеризується специфічністю, точністю, прецизійністю і лінійністю з r = 0,9998. Одним із важливих питань використання компонентів рослинного походження є їхня стійкість як під час приготування, так і під час зберігання. За допомогою розробленого методу вивчали стабільність флавоноїдів залежно від змін рН дентального гелю на основі карбомеру. Висновки. Виявлено, що розроблені методи легко відтворюються і дозволяють ідентифікувати та кількісно визначати флавоноїди в дентальному гелі. Виявлено, що стабільний вміст флавоноїдів характерний для гелю на основі карбомеру, нейтралізованого до значень рН від 5,0 до 6,0

Establishing elements of a synthetic biology platform for Vaccinia virus production: BioBrickTM design, serum-free virus production and microcarrier-based cultivation of CV-1 cells

Vaccinia virus (VACV) is an established vector for vaccination and is beginning to prove effective as an oncolytic agent. Industrial production of VACV stands to benefit in future from advances made by synthetic biology in genome engineering and standardisation. The CV-1 cell line can be used for VACV propagation and has been used extensively with the CRISPR/Cas9 system for making precise edits of the VACV genome. Here we take first steps toward establishing a scalable synthetic biology platform for VACV production with CV-1 cells featuring standardised biological tools and serum free cell cultivation. We propose a new BioBrick™ plasmid backbone format for inserting transgenes into VACV. We then test the performance of CV-1 cells in propagation of a conventional recombinant Lister strain VACV, VACVL-15 RFP, in a serum-free process. CV-1 cells grown in 5% foetal bovine serum (FBS) Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) were adapted to growth in OptiPRO and VP-SFM brands of serum-free media. Specific growth rates of 0.047 h−1 and 0.044 h−1 were observed for cells adapted to OptiPRO and VP-SFM respectively, compared to 0.035 h−1 in 5% FBS DMEM. Cells adapted to OptiPRO and to 5% FBS DMEM achieved recovery ratios of over 96%, an indication of their robustness to cryopreservation. Cells adapted to VP-SFM showed a recovery ratio of 82%. Virus productivity in static culture, measured as plaque forming units (PFU) per propagator cell, was 75 PFU/cell for cells in 5% FBS DMEM. VP-SFM and OptiPRO adaptation increased VACV production to 150 PFU/cell and 350 PFU/cell respectively. Boosted PFU/cell from OptiPRO-adapted cells persisted when 5% FBS DMEM or OptiPRO medium was observed during the infection step and when titre was measured using cells adapted to 5% FBS DMEM or OptiPRO medium. Finally, OptiPRO-adapted CV-1 cells were successfully cultivated using Cytodex-1 microcarriers to inform future scale up studies

Early retinal differentiation of human pluripotent stem cells in microwell suspension cultures

OBJECTIVE: To develop a microwell suspension platform for the adaption of attached stem cell differentiation protocols into mixed suspension culture. RESULTS: We adapted an adherent protocol for the retinal differentiation of human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) using a two-step protocol. Establishing the optimum embryoid body (EB) starting size and shaking speed resulted in the translation of the original adherent process into suspension culture. Embryoid bodies expanded in size as the culture progressed resulting in the expression of characteristic markers of early (Rx, Six and Otx2) and late (Crx, Nrl and Rhodopsin) retinal differentiation. The new process also eliminated the use of matrigel, an animal-derived extracellular matrix coating. CONCLUSIONS: Shaking microwells offer a fast and cost-effective method for proof-of-concept studies to establish whether pluripotent stem cell differentiation processes can be translated into mixed suspension culture