Modeling Ferro- and Antiferromagnetic Interactions in Metal-Organic Coordination Networks

Magnetization curves of two rectangular metal-organic coordination networks formed by the organic ligand TCNQ (7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane) and two different (Mn and Ni) 3d transition metal atoms [M(3d)] show marked differences that are explained using first principles density functional theory and model calculations. We find that the existence of a weakly dispersive hybrid band with M(3d) and TCNQ character crossing the Fermi level is determinant for the appearance of ferromagnetic coupling between metal centers, as it is the case of the metallic system Ni-TCNQ but not of the insulating system Mn-TCNQ. The spin magnetic moment localized at the Ni atoms induces a significant spin polarization in the organic molecule; the corresponding spin density being delocalized along the whole system. The exchange interaction between localized spins at Ni centers and the itinerant spin density is ferromagnetic. Based on two different model Hamiltonians, we estimate the strength of exchange couplings between magnetic atoms for both Ni- and Mn-TCNQ networks that results in weak ferromagnetic and very weak antiferromagnetic correlations for Ni- and Mn-TCNQ networks, respectively.Comment: 27 pages, 6 figures, accepted for publication; Journal of Physical Chemistry C (2014

Thermocatalytic and Semiconductor Sensors for Monitoring Gas Mixtures

Today in the world, special attention is paid to the creation of express and inexpensive chemical sensors for reliable and unambiguous control of leaks and accumulations of natural gas. Analysis of the development of gas sensors in industrially developed countries has shown that the use of thermocatalytic and semiconductor sensors is the most promising for preventing explosion. The composition of the catalyst of the measuring and compensating sensing element of the methane sensor is established in the work. Using a technique to ensure selectivity with the use of the above catalysts, a thermocatalytic sensor was manufactured for the selective determination of methane in the presence of carbon monoxide and hydrogen

Синтез нових фосфонопептидоміметиків та їх вплив на функціональний стан серця

The article presents the synthesis of new phosphorylated peptidomimetics, and the biological activity of the compounds synthesized has been assessed for the fi rst time on the experimental animals – male rats. On the basis of a diethyl ester of 1-benzoylamino-2,2,2-trihloroethylphosphonic acids a novel derivative of 1,3-oxazol-4-phosphonic acid diethyl ester containing the residue of methylaminoethan-1-ol in position 5 of the oxazole ring has been synthesized. The optimal conditions for cleavage of the 1,3-oxazole ring in the acidic medium with formation of phosphorylated peptidomimetics have been found. Thus, when treating it with 85 % aqueous trifl uoroacetic acid a diethyl ester of {benzoylamino[(2-ydroxyethyl)carbamoyl]methyl} phosphonic acid has been obtained, and  the action of hydrogen chloride under anhydrous conditions gives a diethyl ester of {benzoylamino[(2-chloroethyl) carbamoyl]methyl} phosphonic acid. The method developed is very convenient and preparative because reactions proceed in mild conditions without formation of undesirable by-products. Moreover, peptidomimetics are isolated with high yields, and their isolation does not require chromatography. Monitoring of different functional parameters of cardiac hemodynamics was performed in rats in vivo using a microcatheter and the Millar Pressure-Volume System. The study of the effect of the compounds obtained on the cardiac output has shown that their intraperitoneal introduction results in the heart rate decrease and stimulation of the contractile activity of the myocardium.Представлен синтез новых фосфорилированных пептидомиметиков, и впервые проведена оценка биологической активности синтезированных соединений на экспериментальных животных – крысах-самцах. Так, на основе диэтилового эфира 1-бензоиламино-2,2,2-трихлорэтилфосфоновой кислоты синтезировано новое производное диэтилового эфира 2-фенил-1,3-оксазол-4-илфосфоновой кислоты, содержащее в положении 5 оксазольного кольца остаток метиламиноэтан-1-ола. Найдены оптимальные условия расщепления 1,3-оксазольного цикла в кислой среде с образованием фосфорилированных пептидомиметиков. Так, при обработке его 85% водной трифторуксусной кислотой был получен диэтиловый эфир {бензоиламино[(2-идроксиэтил)метилкарбамоил]метил}фосфоновой кислоты, а действие хлористого водорода в безводных условиях дает диэтиловый эфир {бензоиламино[(2-хлорэтил)метилкарбамоил]метил}фосфоновой кислоты. Разработанный метод синтеза является удобным и препаративным, так как превращение происходит в мягких условиях, что позволяет избежать образования побочных продуктов. При этом пептидомиметики выделены с высокими выходами без применения хроматографических колонок. Регистрация различных функциональных показателей кардиогемодинамики проводилась у крыс in vivo с помощью микрокатетера и Millar Pressure-Volume System. Исследование влияния полученных соединений на функциональное состояние сердца показало, что их введение крысам внутрибрюшинно приводит к снижению частоты сердечных сокращений и стимуляции сократительной активности миокарда.Представлений синтез нових фосфорильованих пептидоміметиків, та вперше проведена оцінка біологічної активності синтезованих сполук на експериментальних тваринах – щурах-самцях. На основі діетилового естеру 1-бензоїламіно-2,2,2-трихлороетилфосфонової кислоти синтезовано нове похідне діетилового естеру 2-феніл-1,3-оксазол-4-ілфосфонової кислоти, що містить у положенні 5 оксазольного кільця залишок метиламіноетан-1-олу. Знайдені оптимальні умови розкриття 1,3-оксазольного циклу в кислому середовищі з утворенням фосфорильованих пептидоміметиків. Так, при обробці його 85% водною трифторооцтовою кислотою був отриманий діетиловий естер {бензоїламіно[(2-гідроксіетил) метилкарбамоїл]метил}фосфонової кислоти, а дія хлористого водню в безводних умовах дає діетиловий  естер {бензоїламіно[(2-хлороетил)метилкарбамоїл]метил}фосфонової кислоти. Розроблений метод синтезу є зручним та препаративним, оскільки перетворення проходять у м’яких умовах, що дозволяє уникнути утворення побічних продуктів. При цьому пептидоміметики отримані з високими виходами без застосування хроматографічних колонок. Реєстрація різних функціональних показників кардіогемодинаміки проводилася у щурів in vivo за допомогою мікрокатетера і Millar Pressure-Volume System. Дослідження впливу отриманих сполук на функціональний стан серця показало, що їх введення щурам внутрішньоочеревинно приводить до зниження частоти серцевих скорочень і стимуляції скоротливої активності міокарда

Cинтез та вивчення вазоактивних властивостей нових 4-функціоналізованих 1,3-оксазолів, які містять у положенні 5 залишок N-метил-D-глюкаміну

The analysis of literature data shows the prospects of searching drugs with different biological activity among 1,3-oxazoles. Aim. To develop preparative methods of the synthesis of new 4-fuctionalized 1,3-oxazoles containing the N-methyl-D-glucamine fragment in position 5 and to study their physical, chemical and biological properties. Results and discussion. It has been found that 1,3-oxazoles reveal the vasodilatative and vasoconstrictive effect on the tonic activity of the vessels preactivated with phenylephrine depending on the concentration and the chemical structure of the compounds. The article describes the vasodilatative and vasoconstrictive efficacy of new 1,3-oxazoles compared to the known adrenolytic drug – amiodarone, and the inhibitor of potassium channels – 4-aminopyridine (pimadin).Experimental part. A number of new 4-fuctionalized 1,3-oxazoles containing the N-methyl-D-glucamine fragment in position 5 was synthesized. Their biological activity was assessed under the action of selective agonists of 1-adrenoreceptors (phenylephrine), 5HT2A-receptor (serotonin) on the isolated segments of the rat’s aorta previously constricted or by blocking potassium channels with the high potassium Krebs solution.Conclusions. It has been found that in the case of the serotonin constricted isolated aortic segments only the vasoconstriction is observed in contrast of the vessel activated with phenylephrine. If the constriction of the aortic segments is carried out with a high potassium solution, there is no vasotonic activity of 1,3-oxazole derivatives. The data obtained indicate the possible molecular mechanism of their biological activity with the participation of vascular adrenergic receptors and potassium channels, their inhibition may lead to vasodilatation at the comparatively high concentration of the compounds or vasoconstriction at the comparatively low concentration of oxazoles, respectively. Анализ литературных данных показывает перспективность поиска препаратов с различной биологической активностью среди 1,3-оксазолов.Целью данной работы является разработка препаративных методов синтеза новых 4-функционализированных 1,3-оксазолов, содержащих в положении 5 фрагмент N-метил-D-глюкамина, и изучение их физико-химических и биологических свойств.Результаты и их обсуждение. Исследования влияния новых производных 1,3-оксазола на тоническую активность предварительно активированных фенилэфрином сосудов выявили как вазодилатирующий, так и вазоконстрикторный эффект соединений в зависимости от их концентрации и химической структуры. В статье приведены характеристики вазодилататорной и вазоконстрикторной эффективности новых соединений сравнительно с лекарственными средствами адренолитиком амиодароном и ингибитором калиевых каналов 4-аминопиридином (пимадином).Экспериментальная часть. В работе представлен синтез новых 4-функционализированных 1,3-оксазолов, содержащих в положении 5 фрагмент N-метил-D-глюкамина и проведена оценка их биологической активности при действии на предварительно сокращенные изолированные сегменты аорты крыс селективными агонистами α1-адренорецепторов (фенилэфрином), 5-HT2A-рецепторов (серотонином) или путем блокады калиевых каналов гиперкалиевым раствором Кребса. Выводы. Установлено, что в случае предварительного сокращения изолированных сегментов аорты серотонином в отличие от активированных фенилэфрином сосудов наблюдается лишь вазоконстрикторное действие, а предварительное сокращение сегментов аорты гиперкалиевым раствором предотвращает проявление любой вазотонической активности новых производных 1,3-оксазола. Полученные данные указывают на возможный молекулярный механизм их биологической активности с участием сосудистых адренорецепторов и калиевых каналов, ингибирование которых может опосредовать дилатацию сосудов, которая наблюдается при действии сравнительно более высоких концентраций соединений или вазоконстрикцию, выявленную при действии соединений в сравнительно более низких дозах, соответственно. Аналіз літературних даних свідчить про перспективність пошуку препаратів з різноманітною біологічною активністю серед 1,3-оксазолів.Метою даної роботи є розробка препаративних методів синтезу нових 4-функціоналізованих 1,3-оксазолів, які містять у положенні 5 фрагмент N-метил-D-глюкаміну, та вивчення їх фізико-хімічних і біологічних властивостей.Результати та їх обговорення. Дослідження впливу нових похідних 1,3-оксазолу на тонічну активність попередньо активованих фенілефрином судин виявили як вазодилатуючий, так і вазоконстрикторний ефект сполук у залежності від їх концентрації та хімічної структури. У статті наведені характеристики вазодилататорної та вазоконстрикторної ефективності нових сполук порівняно з лікарськими засобами адренолітиком аміодароном та інгібітором калієвих каналів 4-амінопіридином (пімадином).Експериментальна частина. Був синтезований ряд нових 4-функціоналізованих 1,3-оксазолів, які містять у положенні 5 фрагмент N-метил-D-глюкаміну та проведена оцінка їх біологічної активності при дії на попередньо скорочені ізольовані сегменти аорти щурів селективними агоністами α1-адренорецепторів (фенілефрином), 5-HT2A-рецепторів (серотоніном) або шляхом блокади калієвих каналів гіперкалієвим розчином Кребса.Висновки. Встановлено, що у випадку попереднього скорочення ізольованих сегментів аорти серотоніном на відміну від активованих фенілефрином судин спостерігається лише вазоконстрикторна дія, а попереднє скорочення сегментів аорти гіперкалієвим розчином запобігає вияву будь-якої вазотонічної активності нових похідних 1,3-оксазолу. Отримані дані вказують на можливий молекулярний механізм їх біологічної активності за участі судинних адренорецепторів та калієвих каналів, інгібування яких може опосередковувати вазодилатацію, яка спостерігається при дії порівняно більш високих концентрацій сполук або вазоконстрикцію, виявлену при дії сполук у порівняно більш низьких дозах, відповідно

Physical inactivity in nine European and Central Asian countries: an analysis of national population-based survey results

Background Physical inactivity is a major risk factor for non-communicable diseases. However, recent and systematically obtained national-level data to guide policy responses are often lacking, especially in countries in Eastern Europe and Central Asia. This article describes physical inactivity patterns among adults in Armenia, Azerbaijan, Belarus, Georgia, Kyrgyzstan, Republic of Moldova, Tajikistan, Turkey and Uzbekistan. Methods Data were collected using the Global Physical Activity Questionnaire drawing nationally representative samples of adults in each country. The national prevalence of physical inactivity was calculated as well as the proportional contribution to total physical activity (PA) during work, transport and leisure-time. An adjusted logistic regression model was applied to analyze the association of age, gender, education, household status and income with physical inactivity. Results National prevalence of physical inactivity ranged from 10.1% to 43.6%. The highest proportion of PA was registered during work or in the household in most countries, whereas the lowest was during leisure-time in all countries. Physical inactivity was more likely with older age in eight countries, with female gender in three countries, and with living alone in three countries. There was no clear pattern of association with education and income. Conclusion Prevalence of physical inactivity is heterogeneous across the region. PA during leisure-time contributes minimally to total PA in all countries. Policies and programs that increase opportunities for active travel and leisure-time PA, especially for older adults, women and people living alone will be an essential part of strategies to increase overall population PA.The authors gratefully acknowledge support from a grant from the Government of the Russian Federation in the context of the WHO European Office for the Prevention and Control of NCDs

Fine-tuning the electrostatic properties of an alkali-linked organic adlayer on a metal substrate

The performance of modern organic electronic devices is often determined by the electronic level alignment at a metal–organic interface. This property can be controlled by introducing an interfacial electrostatic dipole via the insertion of a stable interlayer between the metallic and the organic phases. Here, we use density functional theory to investigate the electrostatic properties of an assembled structure formed by alkali metals coadsorbed with 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) molecules on a Ag(100) substrate. We find that the interfacial dipole buildup is regulated by the interplay of adsorption energetics, steric constraints and charge transfer effects, so that choosing chemical substitutions within TCNQ and different alkali metals provides a rich playground to control the systems’ electrostatics and in particular fine-tune its work-function shift

Kinetic control of molecular assembly on surfaces

It is usually assumed that molecules deposited on surfaces assume the most thermodynamically stable structure. Here we show, by considering a model system of dihydroxybenzoic acid molecules on the (10.4) surface of calcite, that metastable molecular architectures may also be accessed by choosing a suitable initial state of the molecules which defines the observed transformation path. Moreover, we demonstrate that the latter is entirely controlled by kinetics rather than thermodynamics. We argue that molecules are deposited as dimers that undergo, upon increase of temperature, a series of structural transitions from clusters to ordered striped and then dense networks, and finally to a disordered structure. Combining high-resolution dynamic atomic force microscopy experiments and density-functional theory calculations, we provide a comprehensive analysis of the fundamental principles driving this sequence of transitions. Our study may open new avenues based on kinetic control as a promising strategy for achieving tailored molecular architectures on surfaces

Grand Challenges in global eye health: a global prioritisation process using Delphi method

Background: We undertook a Grand Challenges in Global Eye Health prioritisation exercise to identify the key issues that must be addressed to improve eye health in the context of an ageing population, to eliminate persistent inequities in health-care access, and to mitigate widespread resource limitations. Methods: Drawing on methods used in previous Grand Challenges studies, we used a multi-step recruitment strategy to assemble a diverse panel of individuals from a range of disciplines relevant to global eye health from all regions globally to participate in a three-round, online, Delphi-like, prioritisation process to nominate and rank challenges in global eye health. Through this process, we developed both global and regional priority lists. Findings: Between Sept 1 and Dec 12, 2019, 470 individuals complete round 1 of the process, of whom 336 completed all three rounds (round 2 between Feb 26 and March 18, 2020, and round 3 between April 2 and April 25, 2020) 156 (46%) of 336 were women, 180 (54%) were men. The proportion of participants who worked in each region ranged from 104 (31%) in sub-Saharan Africa to 21 (6%) in central Europe, eastern Europe, and in central Asia. Of 85 unique challenges identified after round 1, 16 challenges were prioritised at the global level; six focused on detection and treatment of conditions (cataract, refractive error, glaucoma, diabetic retinopathy, services for children and screening for early detection), two focused on addressing shortages in human resource capacity, five on other health service and policy factors (including strengthening policies, integration, health information systems, and budget allocation), and three on improving access to care and promoting equity. Interpretation: This list of Grand Challenges serves as a starting point for immediate action by funders to guide investment in research and innovation in eye health. It challenges researchers, clinicians, and policy makers to build collaborations to address specific challenges. Funding: The Queen Elizabeth Diamond Jubilee Trust, Moorfields Eye Charity, National Institute for Health Research Moorfields Biomedical Research Centre, Wellcome Trust, Sightsavers, The Fred Hollows Foundation, The Seva Foundation, British Council for the Prevention of Blindness, and Christian Blind Mission. Translations: For the French, Spanish, Chinese, Portuguese, Arabic and Persian translations of the abstract see Supplementary Materials section

Grand Challenges in global eye health: a global prioritisation process using Delphi method

Background We undertook a Grand Challenges in Global Eye Health prioritisation exercise to identify the key issues that must be addressed to improve eye health in the context of an ageing population, to eliminate persistent inequities in health-care access, and to mitigate widespread resource limitations. Methods Drawing on methods used in previous Grand Challenges studies, we used a multi-step recruitment strategy to assemble a diverse panel of individuals from a range of disciplines relevant to global eye health from all regions globally to participate in a three-round, online, Delphi-like, prioritisation process to nominate and rank challenges in global eye health. Through this process, we developed both global and regional priority lists. Findings Between Sept 1 and Dec 12, 2019, 470 individuals complete round 1 of the process, of whom 336 completed all three rounds (round 2 between Feb 26 and March 18, 2020, and round 3 between April 2 and April 25, 2020) 156 (46%) of 336 were women, 180 (54%) were men. The proportion of participants who worked in each region ranged from 104 (31%) in sub-Saharan Africa to 21 (6%) in central Europe, eastern Europe, and in central Asia. Of 85 unique challenges identified after round 1, 16 challenges were prioritised at the global level; six focused on detection and treatment of conditions (cataract, refractive error, glaucoma, diabetic retinopathy, services for children and screening for early detection), two focused on addressing shortages in human resource capacity, five on other health service and policy factors (including strengthening policies, integration, health information systems, and budget allocation), and three on improving access to care and promoting equity. Interpretation This list of Grand Challenges serves as a starting point for immediate action by funders to guide investment in research and innovation in eye health. It challenges researchers, clinicians, and policy makers to build collaborations to address specific challenge

DEVELOPMENT OF A PACKAGE OF MATERIALS FOR WOMEN'S UNIFORM POWER STRUCTURES

Analysis of the situation in the field of designing clothing for special departments has shown a lot of research and inventions to protect against harmful factors by the Special units of the Ministry of Internal Affairs