Phase separation in fluids exposed to spatially periodic external fields

We consider the liquid-vapor type phase transition for fluids confined within spatially periodic external fields. For a fluid in d=3 dimensions, the periodic field induces an additional phase, characterized by large density modulations along the field direction. At the triple point, all three phases (modulated, vapor, and liquid) coexist. At temperatures slightly above the triple point and for low (high) values of the chemical potential, two-phase coexistence between the modulated phase and the vapor (liquid) is observed. We study this phenomenon using computer simulations and mean-field theory for the Ising model. The theory shows that, in order for the modulated phase to arise, the field wavelength must exceed a threshold value. We also find an extremely low tension of the interface between the modulated phase and the vapor/liquid phases. The tension is of the order 10^{-4} kB T per squared lattice spacing, where kB is the Boltzmann constant, and T the temperature. In order to detect such low tensions, a new simulation method is proposed. We also consider the case of d=2 dimensions. The modulated phase then does not survive, leading to a radically different phase diagram.Comment: 11 pages, 14 figure

Semi-regular sequences and other random systems of equations

The security of multivariate cryptosystems and digital signature schemes relies on the hardness of solving a system of polynomial equations over a finite field. Polynomial system solving is also currently a bottleneck of index-calculus algorithms to solve the elliptic and hyperelliptic curve discrete logarithm problem. The complexity of solving a system of polynomial equations is closely related to the cost of computing Groebner bases, since computing the solutions of a polynomial system can be reduced to finding a lexicographic Groebner basis for the ideal generated by the equations. Several algorithms for computing such bases exist: We consider those based on repeated Gaussian elimination of Macaulay matrices. In this paper, we analyze the case of random systems, where random systems means either semi-regular systems, or quadratic systems in n variables which contain a regular sequence of n polynomials. We provide explicit formulae for bounds on the solving degree of semi-regular systems with m > n equations in n variables, for equations of arbitrary degrees for m = n+1, and for any m for systems of quadratic or cubic polynomials. In the appendix, we provide a table of bounds for the solving degree of semi-regular systems of m = n + k quadratic equations in n variables for 2 <= k; n <= 100 and online we provide the values of the bounds for 2 <= k; n <= 500. For quadratic systems which contain a regular sequence of n polynomials, we argue that the Eisenbud-Green-Harris Conjecture, if true, provides a sharp bound for their solving degree, which we compute explicitly.Comment: 27 pages, 4 table

«Невидимі» бар’єри соціальної нерівності: передумови відтворення у дошкільній і початковій освіті

The article is devoted to the consideration of barriers to social inequality, which are reproduced in education in particular at its initial levels. Emphasized that the results of the majority of modern sociological studies indicate that the successes in education and the social status achieved after a certain time after graduation depend on the social origin of the individual. Such dependence testifies to the ineffectiveness of legal mechanisms of social mobility, including those that are laid in the basis of the functioning of the institution of education. The influence of inequality factors poorly studied in sociology is estimated. With the support of the works of foreign sociologists, «barriers» that take place in the education system, promote the reproduction of social inequalities, and impede vertical social mobility have been identified. Particular attention is paid to the scientific comprehension of one of such barriers, connected with differences in linguistic and cognitive codes, whose carriers are children from different social strata. Author’s interpretation of the terms «language code» and «cognitive code» is provided. The results of studies carried out with the authors’ participation confirming the presence and revealing mechanism of the action of the indicated barrier are presented. The results of researches conducted with the participation of authors in 2013-2015 are presented. These results confirm the existence and revealing the mechanism of action of he barrier referred to above. Based on the results of researches, it is proved that the degree of development of cognitive codes, although it depends on the factor of social origin, in particular, on kind of professional activity of mother as the most important agent of primary socialization, nevertheless the teacher’s work style largely influences the development of cognitive codes. A final conclusion is that the teachers’ adherence to democratic principles of dialogue and dialogic nature of educational discourse, an orientation of teaching methods, first of all, on the cognitive development of students (rather than loading their memory with information) will allow one of the fundamental barriers to inequality in education to be laid at the first educational levels – general preschool and primary school education.Статья посвящена рассмотрению барьеров социального неравенства, которые воспроизводятся в образовании, в частности на его начальных уровнях. Установлено, что результаты большинства современных социологических исследований свидетельствуют о том, что успехи в образовании и социальный статус, достигаемый по истечении определенного времени после окончания учебы, зависят от социального происхождения индивида. Отмечается, что такая зависимость свидетельствует о неэффективности легальных механизмов социальной мобильности, в том числе тех, которые заложены в основу функционирования института образования. Оценено влияние факторов неравенства, которые мало изучены в социологии. С опорой на труды зарубежных социологов, выявлены «барьеры», имеющие место в системе образования, способствующие воспроизводству социального неравенства и препятствующие вертикальной социальной мобильности. Особое внимание уделено научному осмыслению одного из таких барьеров, связанного с различиями в языковых и когнитивных кодах, носителями которых являются дети – выходцы из различных социальных слоев. Предоставляются авторские трактовки терминов «языковой код» и «когнитивный код». Приводятся результаты исследований, проведенных с участием авторов в 2013–2015 годах, подтверждающие наличие и раскрывают механизм действия указанного барьера. С опорой на результаты исследований доказано, что степень развитости когнитивных кодов, хотя и зависит от фактора социального происхождения, в частности, от рода профессиональной деятельности матери как важнейшего агента первичной социализации, все же, стиль работы педагога в значительной степени влияет на развитие когнитивных кодов. Делается заключительный вывод о том, что соблюдение учителями демократических принципов общения и диалогичности образовательного дискурса, направленность преподавательских методик, прежде всего, на когнитивное развитие учащихся (а не на загрузку их памяти информацией) позволит снять один из фундаментальных барьеров неравенства в образовании, который закладывается еще на первых образовательных ступенях – на уровне общего дошкольного и начального школьного образования.Статтю присвячено розгляду бар’єрів соціальної нерівності, що відтворюються в освіті, зокрема на її початкових рівнях. Встановлено, що результати більшості сучасних соціологічних досліджень свідчать про те, що успіхи в освіті та соціальний статус, що досягається через деякий час після закінчення навчання, залежать від соціального походження індивіда. Зауважується, що така залежність свідчить про недієвість легальних механізмів соціальної мобільності, зокрема тих, що закладені в основу функціонування інституту освіти. Оцінено вплив факторів нерівності, що є мало вивченими в соціології. З опорою на праці зарубіжних соціологів, виявлено «бар’єри», що мають місце в системі освіти, сприяють відтворенню соціальної нерівності і перешкоджають вертикальній соціальній мобільності. Особливу увагу приділено науковому осмисленню одного з них, який пов’язаний із відмінностями у мовних і когнітивних кодах, носіями яких є діти – вихідці з різних соціальних прошарків. Надаються авторські тлумачення термінів «мовний код» і «когнітивний код». Наводяться результати досліджень, проведених за участю авторів у 2013–2015 роках, що підтверджують наявність і розкривають механізм дії зазначеного бар’єру. За результатами досліджень доведено, що ступінь розвиненості когнітивних кодів, хоча і залежить від фактору соціального походження, зокрема від роду професійної діяльності матері як найважливішого агенту первинної соціалізації, все ж таки стиль роботи педагога значною мірою впливає на розвиток когнітивних кодів. Робиться заключний висновок про те, що дотримання вчителями демократичних засад спілкування і діалогічності освітнього дискурсу, спрямованість викладацьких методик, перш за все, на когнітивний розвиток учнів (а не на завантаження їх пам’яті інформацією) дозволить зняти один із фундаментальних бар’єрів нерівності в освіті, що закладається ще на перших освітніх сходинах – на рівні загальної дошкільної та початкової шкільної освіти

Infrared polarimetry Anisotropy of polymer nanofibers

We present a straightforward and easily interpretable multi scale infrared IR spectroscopic characterization of anisotropy and arrangement of polymer nanofibers. Direct spectral interpretation of fiber bundles and single fibers with respect to their anisotropic properties is possible by applying non invasive IR polarimetry at defined polarization states with spatial resolutions from the macroscale a few mm down to the nanoscale a few 10 nm . A vivid relation is shown to exist between vibrational bands in s polarized reflection and absorption associated photothermal spectra measured by the AFM IR technique. Such a relation is a prerequisite for detailed discussions of IR spectra with respect to complex fiber structures and material

ІНТЕГРАЦІЯ ДИСТАНЦІЙНОЇ ФОРМИ В НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС НА ПІСЛЯДИПЛОМНОМУ ЕТАПІ ПІДГОТОВКИ ЛІКАРІВ-ІНТЕРНІВ ДО СКЛАДАННЯ ЛІЦЕНЗІЙНОГО ІСПИТУ “КРОК-3. СТОМАТОЛОГІЯ”: РЕАЛІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ

The aim of the work – implementation of the distance form in the educational process of interns as a part of the preparation for the licensing exam “Krok-3. Dentistry”, an assessment of the advantages and disadvantages.The main body. It was analyzed the results of 145 1st year students of postgraduate faculty of Danylo Halytskyi Lviv National Medical University, who had the tests “Krok-3. Dentistry”. All testing was made using the “Modus” platform [http://misa.meduniv.lviv.ua/]. Analysis of three blocks of testing demonstrated decreasing of the average percent of successful passing of exam on the background of increasing of quantity of missed pre-testing classes in block II and Block III compared to Block I. So, we observed the dropping of average rate of success by 9.71 % at the end of Block II; and by 32.58 % – at Block III. Rising of missed pre-tests was increased by 2.5-fold for Block II and 3.17-fold for Block III. It is a significant reverse correlation for missing pre-tests and results of “Krok-3” (r= - 0.14, р&lt;0.05) and direct correlation among average success rate during all three Blocks and “Krok-3” results (r=0.23, р&lt;0.05). Analyzing the average success rate of “Krok-3. Dentistry” showed significant difference among indices of missed pre-tests (it was lower by 1.2-fold for those who did pass the exam (р&lt;0.01) with their significant higher average percentage of success rate – by 1.32-fold, (р&lt;0.0001).  Conclusions. Implementation of the State Program allows doing tests at the convenient time with obligatory timing control and a possibility to revise its own mistakes. It allows performing of distant supervision for the process of preparing to “Krok-3” and maintains its continuity. At the same time, the State Program could not be the self-preparing independent form of study “Krok”, because it requires strict discipline for doctor of the internship. But, as an integrated course it permits to assess the group of risks analyzing the data of missed pre-tests and average success rate, especially during the correspondence internship form.Мета роботи – впровадження дистанційної форми в навчальний процес лікарів-інтернів як складової підготовки до складання ліцензійного іспиту “Крок-3. Стоматологія”, оцінка переваг та недоліків.Основна частина. До курсу ДН “КРОК-3. Стоматологія” на програмній платформі “Модус” [http://misa.meduniv.lviv.ua/] залучено 145 лікарів-інтернів першого року навчання, котрі проходили очну частину інтернатури на ФПДО ЛНМУ імені Данила Галицького. Аналіз результатів трьох блоків вказує на зниження середнього відсотка успішності на фоні підвищення середньої кількості пропущених претестувань в Блоках ІІ та ІІІ  порівняно з Блоком І. Так, на кінець Блоку ІІ ДН середній відсоток успішності знизився на 9,71 %, на кінець Блоку ІІІ – на 32,58 % порівняно з Блоком І, при зростанні середньої кількості пропущених претестувань у Блоці ІІ – у майже 2,5 раза та у Блоці ІІІ – у 3,17 раза порівняно з підготовкою на очному циклі інтернатури. Встановлено вірогідний зворотний кореляційний зв’язок між середньою кількістю пропущених претестувань та результатами “КРОК-3” (r= - 0,14 при р&lt;0,05) і прямий кореляційний зв’язок між середнім відсотком підготовки за три блоки ДН та результатами “КРОК-3” (r=0,23 при р&lt;0,05). Аналіз проведених трьох блоків ДН лікарів-інтернів, що склали та не склали “КРОК-3. Стоматологія”, вказує на достовірну різницю між показниками як середньої кількості пропущених тестових тренувань – нижче в 1,2 раза в осіб, що склали іспит (р&lt;0,01), порівняно з тими, хто не склав, так і вищого в 1,32 раза середнього відсотка успішності на тестових тренуваннях відповідно (р&lt;0,0001).Висновки. Запровадження ДН дозволило лікарям-інтернам проходити претестування в зручний для них час з обов’язковим контролем хронометражу часу та можливістю ревізії власних помилок; викладачам здійснювати контроль за підготовкою до “КРОК-3” дистанційно й забезпечити безперервність підготовки до ліцензійного іспиту. Водночас, згідно з аналізом проведеного дослідження, ДН не може бути самостійною формою в підготовці до “КРОК-3. Стоматологія”, оскільки вимагає високого рівня самодисципліни лікаря-інтерна, проте як інтегрований курс дозволяє виявити та сформувати групу ризику на підставі аналізу даних середньої кількості пропущених претестувань та середнього відсотка успішності, особливо на етапі заочної форми інтернатури

Mutational Specificity of γ-Radiation-Induced Guanine−Thymine and Thymine−Guanine Intrastrand Cross-Links in Mammalian Cells and Translesion Synthesis Past the Guanine−Thymine Lesion by Human DNA Polymerase η†

ABSTRACT: Comparative mutagenesis of γ- or X-ray-induced tandem DNA lesions G[8,5-Me]T and T[5-Me,8]G intrastrand cross-links was investigated in simian (COS-7) and human embryonic (293T) kidney cells. For G[8,5-Me]T in 293T cells, 5.8 % of progeny contained targeted base substitutions, whereas 10.0 % showed semitargeted single-base substitutions. Of the targeted mutations, the G f T mutation occurred with the highest frequency. The semitargeted mutations were detected up to two bases 5 ′ and three bases 3 ′ to the cross-link. The most prevalent semitargeted mutation was a C f T transition immediately 5 ′ to the G[8,5-Me]T cross-link. Frameshifts (4.6%) (mostly small deletions) and multiple-base substitutions (2.7%) also were detected. For the T[5-Me,8]G cross-link, a similar pattern of mutations was noted, but the mutational frequency was significantly higher than that of G[8,5-Me]T. Both targeted and semitargeted mutations occurred with a frequency of ∼16%, and both included a dominant G f T transversion. As in 293T cells, more than twice as many targeted mutations in COS cells occurred in T[5-Me,8]G (11.4%) as in G[8,5-Me]T (4.7%). Also, the level of semitargeted single-base substitutions 5 ′ to the lesion was increased and 3 ′ to the lesion decreased in T[5-Me,8]G relative to G[8,5-Me]T in COS cells. It appeared that the majority of the base substitutions at or near the cross-links resulted from incorporation of dAMP opposite the template base, in agreement with the so-called “A-rule”. To determin

Doxorubicin loaded Polymeric Nanoparticulate Delivery System to overcome drug resistance in osteosarcoma

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Drug resistance is a primary hindrance for the efficiency of chemotherapy against osteosarcoma. Although chemotherapy has improved the prognosis of osteosarcoma patients dramatically after introduction of neo-adjuvant therapy in the early 1980's, the outcome has since reached plateau at approximately 70% for 5 year survival. The remaining 30% of the patients eventually develop resistance to multiple types of chemotherapy. In order to overcome both the dose-limiting side effects of conventional chemotherapeutic agents and the therapeutic failure incurred from multidrug resistant (MDR) tumor cells, we explored the possibility of loading doxorubicin onto biocompatible, lipid-modified dextran-based polymeric nanoparticles and evaluated the efficacy.</p> <p>Methods</p> <p>Doxorubicin was loaded onto a lipid-modified dextran based polymeric nano-system. The effect of various concentrations of doxorubicin alone or nanoparticle loaded doxorubicin on KHOS, KHOS_R2, U-2OS, and U-2OS_R2cells was analyzed. Effects on drug retention, immunofluorescence, Pgp expression, and induction of apoptosis were also analyzed.</p> <p>Results</p> <p>Dextran nanoparticles loaded with doxorubicin had a curative effect on multidrug resistant osteosarcoma cell lines by increasing the amount of drug accumulation in the nucleus via Pgp independent pathway. Nanoparticles loaded with doxorubicin also showed increased apoptosis in osteosarcoma cells as compared with doxorubicin alone.</p> <p>Conclusion</p> <p>Lipid-modified dextran nanoparticles loaded with doxorubicin showed pronounced anti-proliferative effects against osteosarcoma cell lines. These findings may lead to new treatment options for MDR osteosarcoma.</p