Resolving single molecule structures with Nitrogen-vacancy centers in diamond.

We present theoretical proposals for two-dimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy protocols based on Nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond that are strongly coupled to the target nuclei. Continuous microwave and radio-frequency driving fields together with magnetic field gradients achieve Hartmann-Hahn resonances between NV spin sensor and selected nuclei for control of nuclear spins and subsequent measurement of their polarization dynamics. The strong coupling between the NV sensor and the nuclei facilitates coherence control of nuclear spins and relaxes the requirement of nuclear spin polarization to achieve strong signals and therefore reduced measurement times. Additionally, we employ a singular value thresholding matrix completion algorithm to further reduce the amount of data required to permit the identification of key features in the spectra of strongly sub-sampled data. We illustrate the potential of this combined approach by applying the protocol to a shallowly implanted NV center addressing a small amino acid, alanine, to target specific hydrogen nuclei and to identify the corresponding peaks in their spectra

Evolution of reproductive isolation of spodoptera frugiperda

Spodoptera frugiperda, the fall armyworm, is a noctuid moth occurring in North and South America. In this species, two host strains have been identified in the late 1980s (Pashley et al. 1985; Pashley 1986), a so-called corn-strain and a so-called rice-strain. The two strains differ in mitochondrial DNA sequences in the cytochrome oxidase I (COI) and NADH dehydrogenase 1(ND1) genes. There are also strain-specific amplified fragment length polymorphisms (AFLP), restriction length fragment polymorphisms (RFLP), a so-called Frugiperda Rice (FR) repetitive nuclear DNA sequence, present in high copy number in the rice-strain and mostly lower copy number in the corn-strain and nucleotide polymorphisms within the triose phosphate isomerase gene (Tpi). Recently, sex pheromone differences have been found between populations of the two strains. However, these differences were not consistent between the studies, suggesting that geographic variation may be confounded with strain-specific variation, or that pheromones may vary within strains as well. The relative importance of the pheromone differences between the two strains still needs to be established, i.e. are males of the two strains differentially attracted to the different pheromone blends. Since other physiological, developmental, and behavioral differences have been found between the strains, in this overview we integrate strain-specific variation in sexual communication with other possible pre- and postmating barriers that are likely involved in the differentiation between the two strains.Fil: Groot, Astrid T.. University of Amsterdam; Países BajosFil: Unbehend, Melanie. Instituto Max Planck Institut für Chemische Okologie; AlemaniaFil: Hänniger, Sabine. Instituto Max Planck Institut für Chemische Okologie; AlemaniaFil: Juárez, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - Tucumán. Unidad Ejecutora Lillo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - Tucumán. Unidad Ejecutora Lillo; ArgentinaFil: Kost, Silvia. Instituto Max Planck Institut für Chemische Okologie; AlemaniaFil: Heckel, David G.. Instituto Max Planck Institut für Chemische Okologie; Alemani

Cutaneous squamous cell carcinomas are associated with basal proliferating actinic keratoses

Background: In addition to the extent of atypical keratinocytes throughout the epidermis, actinic keratoses (AKs) are histologically characterized by downward directed basal layer expansion. It is not known if this growth pattern correlates with the risk of developing invasive squamous cell carcinoma (iSCC). Objective: To characterize the prevalence of downward directed basal layer expansion of AKs adjacent to iSCC. Methods: The epidermis overlying and adjacent to iSCCs was assessed histologically. We determined the histological grade (AKI‐III), basal growth pattern (PROI‐III) and accompanying parameters such as adnexal involvement. Results: Of 307 lesions, 52.4% of AKs were histologically classified as AKI, 38.1% as AKII, and 6.8% as AKIII (chi‐squared; P<0.0001). 2.6% of adjacent epidermis did not show any atypical keratinocytes. The epidermis adjacent to iSCCs was classified as having a PROI basal growth pattern in 25.7%, PROII in 31.9%, and PROIII in 39.4% cases. 2.9% of AKs showed no basal growth (chi‐squared; P<0.0001).118 (48.8%) AKs showed extension into adnexal structures. These AKs were graded as PROI in 18.6%, PROII in 30.5%, and PROIII in 50.8%. The epidermis above iSCCs could only be assessed for upwards directed growth and showed no significant differences in the three AK grades (P=0.4211). Conclusions: Basal proliferative AKs as well as atypical keratinocytes restricted to the lower third of the epidermis are most commonly seen adjacent to iSCC with less evidence for full thickness epidermal dysplasia. Our study supports the important role of dysplastic keratinocytes in the epidermal basal layer and their potential association with iSCC

Барботажные химические эффекты: их виды, механизмы возникновения и геохимические проявления

Експериментально досліджено зміни значень pH і Eh у воді і водних розчинах NaCl при 20 ºС під час пропускання чистих газів (N2, O2, повітря без CO2) в різних режимах барботажу. Результати проаналізовано з врахуванням сучасних уявлень про структуру рідкої води і її поверхні (інтерфейсу). Як правило, барботажний процес складається із двох етапів: I – перші 10 хвилин із швидким збільшенням значення рН і зменшенням значення Eh внаслідок вимивання розчинених CO2 і O2; II – до 2–3 годин, коли значення Eh продовжує повільно зменшуватись, а значення pH може як зростати (лужний БХЕ) так і зменшуватись (кислотний БХЕ), що вказує на кислотний характер поверхні газ/вода і утворених при барботажі аерозолів. Спеціальні досліди на магнітній мішалці показали, що помітні зміни pH і Eh починаються лише після переходу перемішування із ламінарного режиму в турбулентний, що приводить до значного підвищення структурної температури води і відповідного зменшення розчинності кисню та величини Eh. Це і є основна причина змін на першому етапі барботажу, який можна назвати турбулентним БХЕ. Окремо потрібно виділити диференціацію йонів під час барботажу у змішаних розчинах солей. Для пояснення явища йонного БХЕ запропонована і обґрунтовано гіпотезу нейтральних йонних пар, яка задовільно пояснює генезис і властивості морських аерозолів.The changes of pH and Eh in water and aqueous NaCl – solutions at 20 °C during the transmission of pure gases (N2, O2, air, CO22) in different modes of barbotage are experimentally investigated. The results are analyzed taking into account modern notions of the structure of liquid water and its surface (interface). Generally, the barbotage process consists of two stages: I – the first 10 minutes with the rapid increasing in pH and decreasing in Eh due to leaching of dissolved CO2 and O2; II – up to 2-3 hours when Eh continues to decrease slowly, but pH can increase (alkaline BCE) or decrease (acid BCE), indicating the acidic nature of gas/water surface and aerosols produced during barbotage. Special experiments on the magnetic stirrer showed that noticeable changes in pH and Eh begin only after the transition from laminar regime of mixing to turbulent, which leads to a significant increasing of the structural temperature of water and a corresponding reduction in the solubility of oxygen and Eh values. This is the main reason for the changes at the first step of barbotage, which can be called as the turbulent BCE. We must highlight the differentiation of ions during barbotage in mixed salt solutions. To explain this phenomenon of ion BCE, the hypothesis of neutral ion pairs has been proposed and substantiated, which satisfactorily explains the genesis and properties of marine aerosols.Экспериментально исследованы изменения значений pH и Eh в воде и водных растворах NaCl при 20 ºС во время пропускания чистых газов (N2, O2, воздуха без CO2) в различных режимах барботажа. Результаты проанализированы с учетом современных представлений о структуре жидкой воды и ее поверхности (интерфейса). Как правило, барботажный процесс состоит из двух этапов: I – первые 10 минут с быстрым увеличением значений рН и уменьшением Eh, вследствие вымывания растворенных CO2 и O2; II – до 2-3 часов, когда Eh продолжают медленно уменьшаться, а pH может как расти (щелочной БХЕ) так и уменьшаться (кислотный БХЕ), что указывает на кислотный характер поверхности раздела фаз газ/вода и аэрозолей, образованных при барботаже. Специальные опыты на магнитной мешалке показали, что заметные изменения значений pH и Eh начинаются только после перехода перемешивания из ламинарного режима в турбулентный, что приводит к значительному повышению структурной температуры воды и соответствует уменьшению растворимости кислорода и величины Eh. Это и есть основная причина изменений на первом этапе барботажа, который можно назвать турбулентным БХЕ. Отдельно нужно выделить дифференциацию ионов при барботаже в смешанных растворах солей. Для объяснения этого явления ионного БХЕ предложена и обоснована гипотеза нейтральных ионных пар, которая удовлетворительно объясняет генезис и свойства морских аэрозолей