Factors influencing graphene growth on metal surfaces

Graphene forms from a relatively dense, tightly-bound C-adatom gas, when elemental C is deposited on or segregates to the Ru(0001) surface. Nonlinearity of the graphene growth rate with C adatom density suggests that growth proceeds by addition of C atom clusters to the graphene edge. The generality of this picture has now been studied by use of low-energy electron microscopy (LEEM) to observe graphene formation when Ru(0001) and Ir(111) surfaces are exposed to ethylene. The finding that graphene growth velocities and nucleation rates on Ru have precisely the same dependence on adatom concentration as for elemental C deposition implies that hydrocarbon decomposition only affects graphene growth through the rate of adatom formation; for ethylene, that rate decreases with increasing adatom concentration and graphene coverage. Initially, graphene growth on Ir(111) is like that on Ru: the growth velocity is the same nonlinear function of adatom concentration (albeit with much smaller equilibrium adatom concentrations, as we explain with DFT calculations of adatom formation energies). In the later stages of growth, graphene crystals that are rotated relative to the initial nuclei nucleate and grow. The rotated nuclei grow much faster. This difference suggests first, that the edge-orientation of the graphene sheets relative to the substrate plays an important role in the growth mechanism, and second, that attachment of the clusters to the graphene is the slowest step in cluster addition, rather than formation of clusters on the terraces

Estimation of ergonomic indicators of special purpose clothing for patients with thermal injuries

This article discusses the determination of the optimal design allowances for a full factorial experiment in the development of special-purpose clothing for patients with thermal injuries in a hospital. To assess the ergonomic performance of special-purpose clothing, was used of pressure exerted by clothing on the human body. Based on the results of the study, a mathematical model was developed based on a full factorial experiment. In accordance with the presented mathematical models, the minimum values of contact pressures are obtained for the following values of construction parameters: for a cut with a sewn-in sleeve Warmhole = 15 cm, Ifa = 5,0 cm, Ic = 9 cm, Hse = 10 cm; for a cut with a raglan sleeve Warmhole = 15 cm, Ifa = 6 cm, Ic = 10 cm; for a cut with a one-piece sleeve Warmhole = 16 cm, Ifa = 6 cm, Ic = 11 cm

Algorithm for determining the authenticity of biomedical cell preparations containing mesenchymal stem cells

The use of mesenchymal stem cells (MSCs), which have a pronounced immunomodulatory activity, is a promising direction in the development of biomedical cell preparations (BMCPs). In oncohematology, the use of BMCPs containing MSCs is aimed at supporting hematopoiesis during cotransplantation with hematopoietic stem cells (HSCs) and suppressing immune conflicts during allogeneic unrelated transplantation and severe autoimmune processes. An obligatory stage of registration of BMCPs is confirmation of the identity of the MSC cell line (CL), which includes the establishment of morphological characteristics, evaluation of the expression of specific markers and proteins, and confirmation of the genetic stability of CL during cultivation. Determination of markers of genetic stability is possible using various methods, however, according to the recommendations of the American National Standardization Institute, the standard is the analysis of short tandem repeats (STR analysis). The purpose of the study is to develop an algorithm for determining the authenticity of BMCPs containing MSCs, including STR analysis. Material and methods. Identification of MSC cells in BMCP was performed according to the criteria of the International Society for Cell Therapy. Viable cells were counted in a Goryaev chamber. Immunophenotypic characteristics of MSCs were determined by flow cytometry. The level of production of specific proteins was assessed using enzyme immunoassay. Genetic stability markers were identified by STR analysis. Results and discussion. The methods were tested in triplicate for ten BMCP samples to confirm the reproducibility and reliability of the results. The developed algorithm for determining the authenticity of BMCP has a high accuracy, as it includes the STR analysis technique, which makes it possible to identify 19 polymorphic STR markers located on different alleles. Using the method will allow BMCP manufacturers to go through the procedure of state registration of drugs

CHRONIC MYELOID LEUKEMIA: EPIDEMIOLOGY AND FIFTEENTH YEARS OF THERAPY IN THE NOVOSIBIRSK REGION

The incidence of chronic myeloid leukemia from 2004 to 2018 amounted to 0.63 per 100 000 people per year. The prevalence of chronic myeloid leukemia over the past 15 years has increased from 1.88 to 7.02 case per 100 000 people. We have analyzed the therapy outcomes of chronic myeloid leukemia of patients, received imatinib treatment for more than 12 month (165 patients). Complete hematologic response is attained in 88.5 % cases (146 patients), complete cytogenetic response (CCR) (ph+<0 %) – in 72.1 % cases (119 patients), major molecular response (MMR) – in 50.3 % cases (83 patients). The primary resistance to imatinib is observed in 21.8 % cases (36 patients), secondary – in 6.1 % cases (10 patients – 7 patients have lost the complete hematologic response and CCR and 3 patients have lost the CCR and MMR). The thirteen patients of those, who have primary or secondary resistance to imatinib have been treated with second-generation tyrosine kinase inhibitors (nilotinib, dasatinib) and in 93,3 % cases (14 patients) CCR have been obtained, 10 patients (66.7 %) have attained the CCR and 9 patients (60 %) have achieved MMR. Among all those patients treated with I and II generations tyrosine kinase inhibitors, we have carried out the overall survival (OS) analysis and obtained following results: the median of OS have not been achieved, 5-year OS rate is estimated as 90 %, 10-year OS rate – more than 77 %, calculated 15-year OS – more than 60 %

СОВРЕМЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОВНЕЙ МЕДИЦИНСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕДУР

The purpose. The purpose of the investigation is an assessment of the peculiarities of forming and registration of the collective doses of patients and the population of the Tatarsatan Republic (RT) from medical exposure and the development of measures for optimization of this radiation factor.Materials and methods. The analysis is based on the forms of the Federal statistical observation № 3-DOZ «Data on the exposure doses to patients obtained during medical radiological examination» (form № 3-DOZ) and radiation-hygienic passports of RT for the period from 2006 to 2013.The results. Annually in RT there is an increase of the number of performed X-ray procedures, which reached the value of 6279696 (1.64 procedures per resident per year) in 2013. During the reporting period (from 2006 to 2013) the structure of the performed X-ray procedures has also changed. It is observed that the percentage of fluorography procedures in the overall structure decreased from 41.3% to 31.3% at the same time the level of absolute value of annually performed fluorography procedures is stable. There is an increase in the absolute number of radiographic procedures performed during the period from 2578754 to 4072810 X-rays per year, that is 1.58 times higher. Absolute and relative values related to X-ray fluoroscopy examinations decreased from 1.1% to 0.7%. In contrast, the absolute number of annually performed X-ray computed tomography examinations (CT) has increased over the period by 3.3 times and percentage of CT in overall structure of X-ray procedure is 2.7%. The number of special investigations has increased in 2.1 times, but the relative value remained at average level of 0.4% on general background of the increasing of X-ray activity in the region. This fact influenced the change in the radiation-hygienic indexes of medical radiation exposure of the population of RT. According to №3-DOZ forms and radiation-hygienic passports of the territories, the levels of the annual collective effective dose from medical exposure to the patients and population increases in the period from 2006 to 2012. The structure of the medical exposure has been significantly changed. If the dominant role in the formation of the annual collective effective dose in 2006 performed the fluorography procedures (609.17 person-Sv; 34.03% in the structure of the total collective dose from medical exposure), then the primary importance passed to СТ in 2013 (748.18 person-Sv; 50.04%). The article considers the peculiarities of the formation and recording of exposure doses to patients when performing various types of x-ray procedures.Conclusion. The widespread use of the digital technologies of producing and processing of the X-ray images, an adjust instrumental control and registration of patient exposure doses, routine control of operational parameters of the equipment used for the fluorographic, X-ray and fluoroscopic procedures allowed to objectify and reduce correspondent indicators of the collective effective exposure doses to patients and population. There exists the reserve for organizational, technical measures for the further reduction of patient exposure doses during the performance of the routine X-ray procedures, namely the standardization of the performed examinations, further transition to the digital X-ray technologies of the image obtaining. The use of calculation methods of the patient dose registration continues to provide the significant influence on the statistical reporting when the performing of CT and special examinations. Taking into account the fact that CT provides the greatest contribution to the annual collective effective dose in the region in recent years (more than 50%, the first place in the structure of medical exposure), and special examinations of a high clinical efficient, are also accompanied by a significant radiation exposure it is necessary to apply the measures fore the objectification of the exposure doses for these types of examinations in order to develop scientifically justified measures to reduce adverse effects on the exposed population categories.Цель. Установление особенностей формирования и учета коллективных доз облучения пациентов и населения Республики Татарстан (РТ) от медицинского облучения и разработка мероприятий по оптимизации данного радиационного фактора.Материалы и методы. Для анализа использованы формы федерального государственного статистического наблюдения № 3-ДОЗ «Сведения о дозах облучения пациентов при проведении медицинских рентгенорадиологических исследований» (формы № 3-ДОЗ) и радиационно-гигиенические паспорта территории РТ за период с 2006 по2013 г.Результаты. Ежегодно в РТ наблюдается увеличение количества выполняемых рентгенологических процедур, которое в2013 г. достигло значения 6 279 696 (1,64 процедуры на жителя в год). За рассматриваемый период времени (с 2006 по2013 г.) изменилась также и структура выполняемых рентгено-диагностических процедур. Отмечается относительное снижение доли флюорографических процедур в общей структуре с 41,3% до 31,3% при сохранении стабильного уровня абсолютных значений выполняемых ежегодно флюорограмм. Наблюдается увеличение абсолютного количества выполняемых рентгенографических процедур за рассматриваемый период с 2 578 754 до 4 072 810 рентгенографий в год, то есть в 1,58 раза. Абсолютные и относительные значения, относящиеся к рентгеноскопическим исследованиям, уменьшились с 1,1% до 0,7%. Напротив, абсолютное количество выполняемых ежегодно рентгеновских компьютерно-томографических исследований (РКТ) возросло за рассматриваемый период в 3,3 раза и в общей структуре РКТ уже составляет 2,7%. Количество специальных исследований возросло в 2,1 раза, но на общем фоне увеличения рентгенодиагностической работы в регионе относительное значение сохранилось на среднемноголетнем уровне и составило 0,4%. Это не могло не повлиять на изменение радиационно-гигиенических показателей медицинского облучения населения РТ. Согласно формам № 3-ДОЗ и радиационно-гигиеническим паспортам территорий, за период с 2006 по2012 г. отмечался рост уровней годовых коллективных эффективных доз медицинского облучения пациентов и населения. Значительно изменилась структура медицинского облучения. Если в2006 г. доминирующее значение в формировании годовой коллективной эффективной дозы представляли флюорографические процедуры (609,17 чел.-Зв; 34,03% в общей структуре коллективной дозы медицинского облучения), то в2013 г. первостепенное значение стала занимать РКТ (748,18 чел.-Зв; 50,04%). В статье рассматриваются особенности формирования и учета доз облучения пациентов при выполнении различных видов рентгенологических процедур.Заключение. Широкое использование цифровых технологий получения и обработки рентгенологических изображений, налаженный инструментальный контроль и учет доз облучения пациентов, рутинный контроль эксплуатационных параметров используемого оборудования для флюорографических, рентгенографических и рентгеноскопических процедур позволили объективизировать и снизить соответствующие показатели коллективных эффективных доз облучения пациентов и населения. Существует резерв организационных, технических мероприятий по дальнейшему снижению доз облучения пациентов при выполнении рутинных рентгенографических процедур, а именно: стандартизация выполняемых исследований, дальнейший переход на цифровые технологии получения изображения. Существенное влияние на статистическую отчетность продолжает оказывать использование расчетных методов учета доз облучения пациентов при выполнении РКТ и специальных исследований. Учитывая то, что РКТ в последние годы обеспечивает наибольший вклад в годовую коллективную эффективную дозу облучения региона (более 50%, первое место в структуре медицинского облучения), а специальные исследования, обладающие высокой клинической эффективностью, также сопровождаются значительной лучевой нагрузкой, необходимы меры по объективизации доз облучения при данных видах исследований в целях разработки научно обоснованных мероприятий по снижению неблагоприятного воздействия на облучаемые категории населения

Компьютерное моделирование заплат различной формы при классической каротидной эндартерэктомии

Objective: to construct geometric models of carotid bifurcation and build a computer modeling for carotid endarterectomy (CEA) operations with patches of various configurations.Materials and methods. The method uses reconstructed models of a healthy blood vessel obtained from a preoperative computed tomography (CT) study of the affected blood vessel of a particular patient. Flow in the vessel is simulated by computational fluid dynamics using data from the patient's ultrasonic Doppler velocimetry and CT angiography. Risk factors are assessed by hemodynamic indices at the vessel wall associated with Wall Shear Stress (WSS).Results. We used the proposed method to study the hemodynamic results of 10 virtual CEA operations with patches of various shapes on a reconstructed healthy artery of a particular patient. The reason for patch implantation was to ensure that the vessel lumen is not narrowed as a result of the surgery, since closing the incision without a patch can reduce the vessel lumen circumference by 4–5 mm, which adversely affects blood flow. On the other hand, too wide a patch creates aneurysmorphic deformation of the internal carotid artery (ICA) mouth, which is not optimal due to formation of a large recirculation zone. In this case, it was found that the implanted patch width of about 3 mm provides an optimal hemodynamic outcome. Deviations from this median value, both upward and downward, impair hemodynamics. The absence of a patch gives the worst of the results considered.Conclusion: The proposed computer modeling technique is able to provide a personalized patch selection for classical CEA with low risk of restenosis in the long-term follow-up.Цель исследования: описание метода построения геометрических моделей бифуркации сонной артерии с помощью компьютерного моделирования операций каротидной эндартерэктомии (КЭА) с заплатами различной конфигурации.Материлы и методы. Метод использует реконструированные модели здорового сосуда, полученные с помощью предоперационного компьютерного томографического исследования пораженного сосуда конкретного пациента. Течение в сосуде моделируется методом вычислительной гидродинамики с использованием данных ультразвуковой доплеровской велосиметрии пациента. Факторы риска оцениваются по гемодинамическим показателям на стенке сосуда, связанным с WSS.Результаты. В работе с помощью предложенного метода исследованы гемодинамические результаты 10 виртуальных операций КЭА с заплатами различной формы на примере реконструированной здоровой артерии конкретного пациента. Смысл имплантации заплаты состоит в том, чтобы в результате операции просвет сосуда не был сужен, поскольку закрытие разреза без заплаты может уменьшить длину окружности просвета сосуда на 4–5 мм, что неблагоприятно сказывается на кровотоке. С другой стороны, слишком широкая заплата создает аневризмоморфную деформацию устья внутренней сонной артерии (ВСА), что не является оптимальным ввиду формирования большой зоны рециркуляции. В рассматриваемом случае установлено, что ширина имплантированной заплаты, приблизительно равная 3 мм, обеспечивает оптимальный гемодинамический результат. Отклонения от этого медианного значения как в большую, так и в меньшую сторону ухудшают гемодинамику, а отсутствие заплаты дает наихудший из рассмотренных результатов.Заключение. Предложенная методика компьютерного моделирования способна обеспечить персонифицированный подбор заплаты для классической КЭА с низким риском развития рестеноза в отдаленном периоде наблюдения

ПЕДІАТРИЧНА ОСВІТА УКРАЇНИ У ХХІ СТОРІЧЧІ: СУЧАСНІ ВИКЛИКИ ТА ПРОБЛЕМИ МАЙБУТНЬОГО

The aim of the work – to evaluate the state of development of pediatric education in Ukraine in the beginning of the 21st century, staffing of the branch in the field of pediatrics and to develop a plan of measures to overcome the crisis phenomena in pediatric health care. The main body. The article presents data on the development of pediatric education in the early 21st century after the restoration of the educational-scientific specialty “Pediatrics” in 2017. The development of up-to-date standards for the training of pediatric doctors, based on the acquisition of future master’s degrees in pediatrics, general and professional competencies and necessary practical skills is highlighted. The current problems in the provision of pediatric health care facilities are emphasized. Conclusion. A list of measures at the sectoral and national level has been developed to restore the necessary training рediatricians for childrenʼs health care of the country and to ensure the proper methodological provision of the educational process, which may cause difficulties in providing children with quality medical care in the future.Мета роботи – оцінити стан розвитку педіатричної освіти в Україні на початку ХХІ сторіччя, кадрове забезпечення галузі за спеціальністю «Педіатрія» та розробити план заходів щодо подолання кризових явищ у педіатричній охороні здоровʼя. Основна частина. У статті наведено дані щодо розвитку педіатричної освіти на початку ХХІ сторіччя після відновлення освітньо-наукової спеціальності «Педіатрія» у 2017 р. Висвітлено розробку сучасних стандартів підготовки дитячих лікарів, що базуються на набутті майбутніми магістрами педіатрії загальних та фахових компетенцій і необхідних практичних навичок. Наголошено на теперішніх проблемах у кадровому забезпеченні педіатричних закладів охорони здоровʼя, що може викликати складнощі у забезпеченні дітей якісною медичною допомогою у майбутньому. Висновок. Розроблений перелік заходів на галузевому та загальнодержавному рівні щодо відновлення необхідних для країни обсягів підготовки дитячих лікарів та забезпечення належного методичного забезпечення навчального процесу

Modeling morphological instabilities in lipid membranes with anchored amphiphilic polymers

Anchoring molecules, like amphiphilic polymers, are able to dynamically regulate membrane morphology. Such molecules insert their hydrophobic groups into the bilayer, generating a local membrane curvature. In order to minimize the elastic energy penalty, a dynamic shape instability may occur, as in the case of the curvature-driven pearling instability or the polymer-induced tubulation of lipid vesicles. We review recent works on modeling of such instabilities by means of a mesoscopic dynamic model of the phase-field kind, which take into account the bending energy of lipid bilayers