Patterns of calcium oxalate monohydrate crystallization in complex biological systems

The paper presents the features of calcium oxalate crystallization in the presence of additives revealed through experimental modeling. The patterns of phase formation are shown for the Ca{2+} – C[2]O[4]{ 2–} – H[2]O and Ca{2+} – C[2]O[4]{2–} – PO[4]{3–} – H[2]O systems with the components and pH of the saline varying over a wide concentrations range. The effect of additives on crystallization of calcium oxalate monohydrate was investigated. It was found that the ionic strength and magnesium ions are inhibitors, and calcium oxalate and hydroxyapatite crystals are catalysts of calcium oxalate monohydrate crystallization. The basic calcium phosphate (apatite) was found to be most thermodynamically stable, which indicates its special role in kidney stone formation since it is found in virtually all stones

Meeting Report: Aging Research and Drug Discovery

Aging is the single largest risk factor for most chronic diseases, and thus possesses large socioeconomic interest to continuously aging societies. Consequently, the field of aging research is expanding alongside a growing focus from the industry and investors in aging research. This year's 8th Annual Aging Research and Drug Discovery ARDD) meeting was organized as a hybrid meeting from August 30th to September 3rd 2021 with more than 130 attendees participating on-site at the Ceremonial Hall at University of Copenhagen, Denmark, and 1800 engaging online. The conference comprised of presentations from 75 speakers focusing on new research in topics including mechanisms of aging and how these can be modulated as well as the use of AI and new standards of practices within aging research. This year, a longevity workshop was included to build stronger connections with the clinical community

Independent impacts of aging on mitochondrial DNA quantity and quality in humans

Background The accumulation of mitochondrial DNA (mtDNA) mutations, and the reduction of mtDNA copy number, both disrupt mitochondrial energetics, and may contribute to aging and age-associated phenotypes. However, there are few genetic and epidemiological studies on the spectra of blood mtDNA heteroplasmies, and the distribution of mtDNA copy numbers in different age groups and their impact on age-related phenotypes. In this work, we used whole-genome sequencing data of isolated peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from the UK10K project to investigate in parallel mtDNA heteroplasmy and copy number in 1511 women, between 17 and 85 years old, recruited in the TwinsUK cohorts. Results We report a high prevalence of pathogenic mtDNA heteroplasmies in this population. We also find an increase in mtDNA heteroplasmies with age (β = 0.011, P = 5.77e-6), and showed that, on average, individuals aged 70-years or older had 58.5% more mtDNA heteroplasmies than those under 40-years old. Conversely, mtDNA copy number decreased by an average of 0.4 copies per year (β = −0.395, P = 0.0097). Multiple regression analyses also showed that age had independent effects on mtDNA copy number decrease and heteroplasmy accumulation. Finally, mtDNA copy number was positively associated with serum bicarbonate level (P = 4.46e-5), and inversely correlated with white blood cell count (P = 0.0006). Moreover, the aggregated heteroplasmy load was associated with blood apolipoprotein B level (P = 1.33e-5), linking the accumulation of mtDNA mutations to age-related physiological markers. Conclusions Our population-based study indicates that both mtDNA quality and quantity are influenced by age. An open question for the future is whether interventions that would contribute to maintain optimal mtDNA copy number and prevent the expansion of heteroplasmy could promote healthy aging

RELATIONSHIP BETWEEN ROLLING AND SLIP RESISTANCE IN ROLLING BEARINGS

Purpose. About one of the causes of slip rolling is known from the second half of the 19th century, it was believed that the slip resistance appears at the place of contact due to different speeds on the arc of contact. Only in the mid-20th century it was proved that this resistance is negligible in rolling resistance. However (for some unknown reason) it is ignored the fact that in practice in rolling bearings may rotate both the inner ring with a stationary outer one, and vice versa almost in equal relations. It is not taken into account the fact that the ball or roller in the rolling bearings runs the different distance along the roller path of the outer and inner bearing cages in one revolution. This fact is not taken into account in determining the calculated values for the friction coefficient of a rolling bearing reduced to the shaft. Therefore, the aim of this work is to determine the influence of path length on the track riding the outer and inner race of the bearing on the determination of the calculated value of the coefficient of friction of rolling bearings is given to the shaft. Methodology. The solution technique is based on the theory of plane motion of a rigid body, the theory of Hertzian contact deformation and the analytical dependencies for determination of coefficient of rolling friction. Findings. The obtained dependences on determination of rolling resistance of the balls or rollers along the bearing tracks of inner and outer bearing cages as well as path difference metering of the rolling on them allows to analytically obtain the rolling resistance and slipping for any size of bearings and different devices of bearing units. It is also possible at the design stage of rolling nodes to handle not only the design but also the content of the node. Originality. Using the analytical dependences for determination of the rolling resistance of bodies at point and line contacts, and also account for the difference in the path of the rolling ball or roller on the outer and inner cages of the bearing one can more accurately find the rolling resistance in the bearings. Practical value. The obtained dependences allow designing the bearing units with minimal energy consumption

СПІВВІДНОШЕННЯ МІЖ ОПОРОМ КОЧЕННЮ ТА КОВЗАННЮ В ПІДШИПНИКАХ КОЧЕННЯ

Purpose. About one of the causes of slip rolling is known from the second half of the 19th century, it was believed that the slip resistance appears at the place of contact due to different speeds on the arc of contact. Only in the mid-20th century it was proved that this resistance is negligible in rolling resistance. However (for some unknown reason) it is ignored the fact that in practice in rolling bearings may rotate both the inner ring with a stationary outer one, and vice versa almost in equal relations. It is not taken into account the fact that the ball or roller in the rolling bearings runs the different distance along the roller path of the outer and inner bearing cages in one revolution. This fact is not taken into account in determining the calculated values for the friction coefficient of a rolling bearing reduced to the shaft. Therefore, the aim of this work is to determine the influence of path length on the track riding the outer and inner race of the bearing on the determination of the calculated value of the coefficient of friction of rolling bearings is given to the shaft. Methodology. The solution technique is based on the theory of plane motion of a rigid body, the theory of Hertzian contact deformation and the analytical dependencies for determination of coefficient of rolling friction. Findings. The obtained dependences on determination of rolling resistance of the balls or rollers along the bearing tracks of inner and outer bearing cages as well as path difference metering of the rolling on them allows to analytically obtain the rolling resistance and slipping for any size of bearings and different devices of bearing units. It is also possible at the design stage of rolling nodes to handle not only the design but also the content of the node. Originality. Using the analytical dependences for determination of the rolling resistance of bodies at point and line contacts, and also account for the difference in the path of the rolling ball or roller on the outer and inner cages of the bearing one can more accurately find the rolling resistance in the bearings. Practical value. The obtained dependences allow designing the bearing units with minimal energy consumption.Цель. Об одной из причин скольжения при качении известно со второй половины XIX века, тогда считалось, что сопротивление скольжению появляется в месте контакта вследствие разных скоростей на дуге контакта. Только в середине XX столетия было доказано, что это сопротивление составляет незначительную величину в сопротивлении качению. Однако (по неизвестной причине) не учитывается то обстоятельство, что в подшипниках качения на практике почти в равных отношениях может вращаться как внутреннее кольцо при неподвижном наружном, так и наоборот. При этом не учитывалось обстоятельство, что шарик или ролик в подшипниках качения за один оборот проходит разный путь по дорожке катания наружной и внутренней обойм подшипника. Это обстоятельство не учитывается и при определении расчетной величины коэффициента трения подшипников качения, приведенного к валу. Поэтому целью работы является установление влияния длины пути по дорожке катания наружной и внутренней обойм подшипника на определение расчетной величины коэффициента трения подшипников качения, приведенного к валу. Методика. В основе методики решения − теория плоского движения твердого тела, теория контактных деформаций Герца и аналитические зависимости для определения коэффициента трения качения. Результаты. Полученные зависимости по определению сопротивления качению шариков или роликов по беговым дорожкам внутренней и наружной обойм, а также учет разности пути качения по ним позволяют аналитически получить сопротивление качению и скольжению для любого размера подшипников и различных устройств подшипниковых узлов. Также возможно на стадии проектирования узлов качения оперировать не только конструкцией, но и материалами узла. Научная новизна. С помощью аналитических зависимостей для определения сопротивления качению тел при точечном и линейном контактах, а также учета разности пути при качении шарика или ролика по внешней и внутренней обоймам подшипника можно более точно найти сопротивления качению в подшипниках. Практическая значимость. Полученные зависимости позволят проектировать подшипниковые узлы с минимальной энергоемкостью.Мета. Про одну з причин ковзання при коченні відомо з другої половини XIX століття, тоді вважалося, що опір ковзанню з’являється в місці контакту внаслідок різних швидкостей на дузі контакту. Лише в середині XX століття було доведено, що цей опір складає незначну величину опору коченню. Проте (з невідомої причини) не враховується та обставина, що в підшипниках кочення на практиці майже в рівних відносинах може обертатися як внутрішнє кільце при нерухомому зовнішньому, так і навпаки. При цьому не враховувалася та обставина, що кулька або ролик у підшипниках кочення за один оборот проходить різний шлях по доріжці катання зовнішньої та внутрішньої обойм підшипника. Ця обставина не враховується й при визначенні розрахункової величини коефіцієнта тертя підшипників кочення, приведеного до валу. Тому метою роботи є необхідність встановлення впливу довжини шляху по доріжці катання зовнішньої і внутрішньої обойм підшипника на визначення розрахункової величини коефіцієнта тертя підшипників кочення, приведеного до валу. Методика. В основі методики рішення − теорія плоского руху твердого тіла, теорія контактних деформацій Герца та аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення. Результати. Отримані залежності по визначенню опору коченню кульок або роликів біговими доріжками внутрішньої та зовнішньої обойм, а також облік різниці шляху кочення по них дозволяє аналітично отримати опір кочення та ковзання для будь-якого розміру підшипників і різних пристроїв підшипникових вузлів. Також можливо на стадії проектування вузлів кочення оперувати не тільки конструкцією, але й матеріалами вузла. Наукова новизна. За допомогою аналітичних залежностей для визначення опору коченню тіл при точковому і лінійному контактах, а також обліку різниці шляху при коченні кульки або ролика по зовнішній і внутрішній обоймах підшипника можна більш точно знайти опору кочення в підшипниках. Практична значимість. Отримані залежності дозволять проектувати підшипникові вузли з мінімальною енергоємністю