Determination of tip transfer function for quantitative MFM using frequency domain filtering and least squares method

Magnetic force microscopy has unsurpassed capabilities in analysis of nanoscale and microscale magnetic samples and devices. Similar to other Scanning Probe Microscopy techniques, quantitative analysis remains a challenge. Despite large theoretical and practical progress in this area, present methods are seldom used due to their complexity and lack of systematic understanding of related uncertainties and recommended best practice. Use of the Tip Transfer Function (TTF) is a key concept in making Magnetic Force Microscopy measurements quantitative. We present a numerical study of several aspects of TTF reconstruction using multilayer samples with perpendicular magnetisation. We address the choice of numerical approach, impact of non-periodicity and windowing, suitable conventions for data normalisation and units, criteria for choice of regularisation parameter and experimental effects observed in real measurements. We present a simple regularisation parameter selection method based on TTF width and verify this approach via numerical experiments. Examples of TTF estimation are shown on both 2D and 3D experimental datasets. We give recommendations on best practices for robust TTF estimation, including the choice of windowing function, measurement strategy and dealing with experimental error sources. A method for synthetic MFM data generation, suitable for large scale numerical experiments is also presented

ОЦІНКА АДАПТАЦІЙНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ШКОЛЯРІВ МІСТА КИЄВА З ЙОДОДЕФІЦИТОМ

Symmary. The purpose of our study was to investigate of adaptive potential in Kyiv junior school children with found iodine deficiency. The examination of 50 children aged 6–12 was carried out. That suggested determining ioduria in one-time urine portions followed by estimating the median, physical endurance in children and finding the Roofie index (RI), and also estimating the level of cardiovascular system and its adaptive potential with calculating functional changes index (FChI) in conventional units (points). As a result of research iodine deficiency was found in most examined schoolchildren. The iodurine median was within the range of 70–100 mcg/l in 33 schoolchildren (66 %), which indicates mild degree of iodine deficiency (ID). In 10 children (20 %) the median was less than 70 mcg/l which indicates average degree of ID. In 7 children (13 %) the iodine excretion in urine within the range of 100–200 mcg/l which was the best result (the optimal result). According to the results obtained, cardiovascular system functional indicator (RI) was below the average (within the range between 10 and 14 points) in 16 children (32 %). 29 children (58 %) had the low level (over 15 points). In estimating FChI it was found that the most part of children (38,76 %) had adaptation mechanisms strain, and 7 children (12 %) had insufficient adaptation level. The study of iodine supply in Kiev schoolchildren aged 6–12 showed the content of mild and moderate degree of ID in 86 % of children. Roofie index was below average and low in 45 children (90 %). Cardiovascular system functional indicator showed that the most part of children (38, 76 %) had adaptive mechanisms strain, the level of insufficient adaptation was 7 %. РЕЗЮМЕ. Мета дослідження – вивчення адаптаційних можливостей школярів молодших класів міста Києва з підтвердженим йододефіцитом (ЙД). Проведено обстеження 50 дітей віком 6–12 років, яке передбачало визначення йодурії у разових порціях сечі з подальшим розрахунком медіани; фізичної витривалості дітей з визначенням індексу Руф’є; оцінку рівня функціонування системи кровообігу та її адаптаційного потенціалу з розрахунком Індексу функціональних змін (ІФЗ). Йодна недостатність виявлена у 86 % обстежених, переважно легкого ступеня. 16 дітей (32 %) мали індекс Руф’є нижче середнього, 29 (58 %) – низький, у 5 школярів (10 %) був середній рівень. Дослідження ІФЗ показало, що у 90 % обстежених були порушення адаптації різного ступеня вираженості. Дослідження йодної забезпеченості показало наявність ЙД легкого та середнього ступеня у 86 % дітей. При оцінці функціонального стану серцево-судинної системи виявлено, що 76 % дітей мали напруження механізмів адаптації. Індекс Руф’є у 90 % школярів не відповідав достатньому резерву системи кровообігу. Зміни функціонального стану та адаптаційних резервів серцево-судинної системи пов’язані певним чином із забезпеченістю організму йодом

Natural chain-breaking antioxidants and their synthetic analogs as modulators of oxidative stress

Oxidative stress is associated with the increased production of reactive oxygen species or with a significant decrease in the effectiveness of antioxidant enzymes and nonenzymatic defense. The penetration of oxygen and free radicals in the hydrophobic interior of biological membranes initiates radical disintegration of the hydrocarbon “tails” of the lipids. This process is known as “lipid peroxidation”, and the accumulation of the oxidation products as peroxides and the alde-hydes and acids derived from them are often used as a measure of oxidative stress levels. In total, 40 phenolic antioxidants were selected for a comparative study and analysis of their chain-breaking antioxidant activity, and thus as modulators of oxidative stress. This included natural and natural-like ortho-methoxy and ortho-hydroxy phenols, nine of them newly synthesized. Applied experimental and theoretical methods (bulk lipid autoxidation, chemiluminescence, in silico methods such as density functional theory (DFT) and quantitative structure–activity relationship ((Q)SAR) modeling) were used to clarify their structure–activity relationship. Kinetics of non-inhibited and inhibited lipid oxidation in close connection with inhibitor transformation under oxidative stress is considered. Special attention has been paid to chemical reactions resulting in the initiation of free radicals, a key stage of oxidative stress. Effects of substituents in the side chains and in the phenolic ring of hydroxylated phenols and biphenols, and the concentration were discussed

Педагогика партнерства и проектное обучение как способы развития субъектов современного образования

The modern educational system has no chance to avoid responding the challenges of the emerging digital civilization and multimedia culture. To authors’ opinion, such response is the actualization of subject-subjective nature of educational service production/consumption. Taking into account the contradiction between traditionally formed, essentially conservative paradigm of educational process and explosive improvement of life conditions in the modern society, the authors suggest to activate the partnership pedagogics as the meaningful response of university education to to the modern era challenges. The article discusses the experience of partnership pedagogics in the project leaning format in conditions of educational process at Plekhanov Russian University of Economics. The paper objective is to present the analysis results of cognitive abilities of a student as a partner in the project learning context. The research methodology and techniques predetermine consideraing the view of a student role in the project  learning process as an equal, motivated actor participating in the process of education and self-education, actively interacting with a scientific supervisor-tutor. Viewing the student as the partner in the project learning context supposes understanding the relevance of the student subjective position. Adjustment of educational paradigm  actually forming “soft skills” primarily enables shift of education processes from traditional subject-object “stuffing students up” with  information to subject-subjective student “self-education  management”; students have their research, organizational and creative tasks. The dilemma of many modern pedagogical practices is associated with the necessity to master “hard skills” (basic, programme skills), and “soft skills” (mobile skills, connected to  creativity, dialogue and openness to multiple ways of task-solutions). The essential solution of this contradiction and the possibility of its  “sublation” on the higher level is related to the partnership pedagogy, where the student is regarded as the equal, equipotent agent, active  and initiative participant in the educational process interaction. The  future research prospects are connected to the psychological analysis of humanistic oriented practices in the educational process.Современная система образования не может не отвечать на вызовы формирующейся цифровой цивилизации и мультимедийной культуры. Таким ответом, на наш взгляд, является актуализация субъектсубъектного характера производства-потребления  образовательных услуг. Принимая во внимание противоречие между традиционной парадигмой образования и взрывными темпами преобразования современного общества, авторы предлагают актуализировать педагогику партнерства как конструктивный ответ университетского образования на вызов современной эпохи. В статье рассматривается опыт педагогики партнерства в формате проектного обучения в условиях организации учебного процесса в Российском экономическом университете им. Г. В. Плеханова. Задача статьи – представить результаты анализа когнитивных особенностей студента как партнера в контексте проектного обучения. Методология и методика исследования предопределяют рассмотрение роли студента в процессе проектного обучения как равноправного, мотивированного субъекта, участвующего в процессе образования и самообразования и активно взаимодействующего с научным руководителем- куратором. Рассмотрение студента как партнера в контексте проектного обучения предполагает понимание значимости субъектной позиции учащегося. Корректировка образовательной парадигмы, актуализирующей формирование «гибких навыков» (soft skills), допускает переориентацию образовательного процесса с образования, которому свойственно традиционное субъект-объектное «наполнение» студентов знаниями, на субъект-субъектное «управление коллективным самообразованием» студентов, перед которыми поставлены исследовательские, организационно-проектные и творческие задачи. Дилемма многих современных педагогических практик связана с необходимостью, с одной стороны, освоения базовых, программных навыков (hard skills), с другой – развития навыков, предполагающих творческое начало, диалогичность, открытость к вариативности  решений (soft skills). Принципиальное разрешение этой дилеммы и возможность «снятия»  ее на высшем уровне связаны с педагогикой партнерства, где студент рассматривается как равноправный субъект, активный и инициативный участник взаимодействия в образовательном процессе. Перспективы исследования сопряжены с психологическим  анализом гуманистически-ориентированных практик образовательного процесса

Представления студентов-гуманитариев о преимуществах и недостатках дистанционного обучения в период пандемии COVID-19 в контексте постматериалистических ценностей

The transition of universities to distance learning during the CODID-19 pandemic caused discussions about the development of the educational system in the context of digitalization of society. The question arose about the readiness of universities, students, and teachers to use digital educational tools. Studies of students’ ideas about distance learning have revealed its difficulties, positive and negative effects. The analysis of the survey data made it possible to reveal the problems of forming the basic competencies of students taking into account the requirements of the digital economy. The authors conclude, based on the analysis of the results of a survey of humanities students, that the previously discovered difficulties of distance learning persist during the «second wave» of the pandemic. They reveal the relevance of survival values for students (according to R. Inglehart and K. Welzel). The authors suggest that the decline in significance of self-expression values and the decrease in the sense of existential security may be a consequence of the pandemic crisis. The possibilities of digitalization of education to strengthen the resources of the subject and increase its mobility have come into conflict with the return of students to settledness when introducing distance learning to implement epidemic restrictions.Переход вузов на дистанционную форму обучения во время пандемии COVID-19 вызвал дискуссии о развитии образовательной системы в условиях цифровизации общества. Встал вопрос о готовности вузов, студентов, преподавателей использовать цифровые образовательные инструменты. Исследования представлений студентов о дистанционном обучении позволили выявить его трудности, позитивные и негативные эффекты. Анализ данных опросов дал возможность раскрыть проблемы формирования базовых компетенций студентов с учетом требований цифровой экономики. В настоящей статье на основе анализа результатов анкетирования студентов-гуманитариев сделан вывод о сохранении в период второй волны пандемии обнаруженных ранее трудностей дистанционного обучения. Выявлена актуальность для студентов ценностей выживания (по Р. Инглхарту, К. Вельцелю). Снижение значимости ценностей самовыражения и уменьшение чувства экзистенциальной безопасности можно считать следствием пандемического кризиса. Возможности цифровизации образования усиливать ресурсы субъекта и повышать его мобильность вступили в противоречие с возвращением студентов к оседлости при введении дистанционного обучения для реализации эпидемических ограничений

Single crystalline Ge1.xMnx nanowires as building blocks for nanoelectronics

Magnetically doped Si and Ge nanowires have potential application in future nanowire spin-based devices. Here, we report a supercritical fluid method for producing single crystalline Mn-doped Ge nanowires with a Mn-doping concentration of between 0.5−1.0 atomic % that display ferromagnetism above 300 K and a superior performance with respect to the hole mobility of around 340 cm2/Vs, demonstrating the potential of using these nanowires as building blocks for electronic devices

Staphylococcal Panton-Valentine Leukocidin Induces Pro-Inflammatory Cytokine Production and Nuclear Factor-Kappa B Activation in Neutrophils

Panton-Valentine leukocidin (PVL) is a cytotoxin secreted by Staphylococcus aureus and associated with severe necrotizing infections. PVL targets polymorphonuclear leukocytes, especially neutrophils, which are the first line of defense against infections. Although PVL can induce neutrophil death by necrosis or apoptosis, the specific inflammatory responses of neutrophils to this toxin are unclear. In this study, both in vivo and in vitro studies demonstrated that recombinant PVL has an important cytotoxic role in human neutrophils, leading to apoptosis at low concentrations and necrosis at high concentrations. Recombinant PVL also increased the levels of pro-inflammatory cytokine secretion from neutrophils. The up-regulation of pro-inflammatory cytokines was due to nuclear factor-kappa B (NF-κB) activation induced by PVL. Moreover, blocking NF-κB inhibited the production of inflammatory cytokines. To test the role of neutrophil immune responses during the pathogenesis of PVL-induced acute lung injury, we used immunocompetent or neutropenic rabbits to develop a model of necrotizing pneumonia. Immunocompetent rabbits challenged with PVL demonstrated increased inflammation containing neutrophilic infiltrates. In addition, there were elevated levels of inflammatory cytokines (IL-6, IL-8, TNF-α and IL-10) and NF-κB in the lung homogenate. In contrast, the lung tissues from neutropenic rabbits contained mild or moderate inflammation, and the levels of inflammatory cytokines and NF-κB increased only slightly. Data from the current study support growing evidence that neutrophils play an important role in the pathogenesis of PVL-induced tissue injury and inflammation. PVL can stimulate neutrophils to release pro-inflammatory mediators, thereby causing an acute inflammatory response. The ability of PVL to induce inflammatory cytokine release may be associated with the activation of NF-κB or its pore-forming properties