A quantum isomonodromy equation and its application to N=2 SU(N) gauge theories

We give an explicit differential equation which is expected to determine the instanton partition function in the presence of the full surface operator in N=2 SU(N) gauge theory. The differential equation arises as a quantization of a certain Hamiltonian system of isomonodromy type discovered by Fuji, Suzuki and Tsuda.Comment: 15 pages, v2: typos corrected and references added, v3: discussion, appendix and references adde

Manin matrices and Talalaev's formula

We study special class of matrices with noncommutative entries and demonstrate their various applications in integrable systems theory. They appeared in Yu. Manin's works in 87-92 as linear homomorphisms between polynomial rings; more explicitly they read: 1) elements in the same column commute; 2) commutators of the cross terms are equal: $[M_{ij}, M_{kl}]=[M_{kj}, M_{il}]$ (e.g. $[M_{11}, M_{22}]=[M_{21}, M_{12}]$). We claim that such matrices behave almost as well as matrices with commutative elements. Namely theorems of linear algebra (e.g., a natural definition of the determinant, the Cayley-Hamilton theorem, the Newton identities and so on and so forth) holds true for them. On the other hand, we remark that such matrices are somewhat ubiquitous in the theory of quantum integrability. For instance, Manin matrices (and their q-analogs) include matrices satisfying the Yang-Baxter relation "RTT=TTR" and the so--called Cartier-Foata matrices. Also, they enter Talalaev's hep-th/0404153 remarkable formulas: $det(\partial_z-L_{Gaudin}(z))$, det(1-e^{-\p}T_{Yangian}(z)) for the "quantum spectral curve", etc. We show that theorems of linear algebra, after being established for such matrices, have various applications to quantum integrable systems and Lie algebras, e.g in the construction of new generators in $Z(U(\hat{gl_n}))$ (and, in general, in the construction of quantum conservation laws), in the Knizhnik-Zamolodchikov equation, and in the problem of Wick ordering. We also discuss applications to the separation of variables problem, new Capelli identities and the Langlands correspondence.Comment: 40 pages, V2: exposition reorganized, some proofs added, misprints e.g. in Newton id-s fixed, normal ordering convention turned to standard one, refs. adde

Integrable Models From Twisted Half Loop Algebras

This paper is devoted to the construction of new integrable quantum mechanical models based on certain subalgebras of the half loop algebra of gl(N). Various results about these subalgebras are proven by presenting them in the notation of the St Petersburg school. These results are then used to demonstrate the integrability, and find the symmetries, of two types of physical system: twisted Gaudin magnets, and Calogero-type models of particles on several half-lines meeting at a point.Comment: 22 pages, 1 figure, Introduction improved, References adde

ТРАНСКРИПТОМНЫЙ АНАЛИЗ КЛЕТОК МЕЛАНОМЫ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ ПЕРВИЧНОЙ ОПУХОЛИ

Introduction. Intratumor heterogeneity is a characteristic feature for most malignant tumors, including cutaneous melanoma. This property represents one of the main obstacles  for effective targeted therapy, due to the different sensitivity to chemotherapeutic agents on  various tumor cells subclones. Treatment of malignant tumors requires an individual approach to choose the most appropriate treatment regimen.The purpose of the study was to evaluate differences in melanoma tissue samples obtained from different parts of one patient’s primary tumor at the transcriptomic level.Material and Methods. Melanoma cell cultures obtained from both central and peripheral parts of the primary tumor of two patients were used in the study.Results. Subclones from different parts of the first patient’s tumor were similar, whereas the second patient demonstrated significant differences at the transcriptomic level (in 2953  transcripts out of 48226). In the cells of the central zone of the second patient’s tumor, an  increase in mRNA of the genes encoding proteins associated with tumor-specific immune  response, as well as ABC-family transport proteins and cytokine signaling molecules, were  noted. In the cells from the peripheral area of the same tumor, a more intensive transcription of genes encoding extracellular matrix and inflammatory response  proteins was observed. Taken all round, the differences between the subclones of the second  patient’s cells were relevant to some signaling cascades playing a leading role in  oncogenesis (MAPK, PI3K-Akt-mTOR, VEGFA-VEGFR2, etc.).Conclusion. The study allowed  evaluation of differences between cancer cells within a tumor at the transcriptional level in order to search for further approaches to personalized melanoma therapy.Введение. Внутриопухолевая гетерогенность представляет собой характерную черту большинства злокачественных новообразований, в том числе и меланомы кожи. Данное свойство является  одним из препятствий для проведения эффективной таргетной терапии, поскольку у различных субклонов опухолевых клеток наблюдается вариабельная чувствительность к данным препаратам. С  современных позиций терапия злокачественных новообразований требует персонифицированного подхода  для каждого конкретного пациента.Цель исследования – оценка возможных различий между тканями меланомы, выделенными из различных участков первичной опухоли одного пациента на транскриптомном уровне.Материал и методы. В работе были использованы культуры клеток меланомы, полученные из центральной и периферической частей первичной опухоли двух пациентов. Исследование транскриптомов клеток  проводили методом микрочипирования с последующим биоинформатическим анализом.Результаты. В клетках меланомы первого пациента, полученных из центрального и периферического  участков одной опухоли, не было выявлено различий по транскриптомному профилю. У второго пациента  имели место существенные различия (по 2953 транскриптам из 48226). В клетках, полученных из  центрального участка опухоли, выявлено повышение мРНК генов, кодирующих белки, ассоциированные с  иммунным ответом опухоли, транспортные белки ABC‑семейства, сигнальные молекулы класса цитокинов. В  культуре клеток, выделенной из периферического участка этой же опухоли, зарегистрировано увеличение  уровня мРНК генов, кодирующих белки внеклеточного матрикса и воспалительного ответа. В целом  различия между субклонами клеток второго пациента касались ряда сигнальных каскадов, играющих  ведущую роль в онкогенезе (MAPK, PI3K-Akt-mTOR, VEGFAVEGFR2 и др). Заключение. Проведенное  исследование позволяет оценить возможные различия между клетками внутри опухоли на  транскрипционном уровне с целью поиска новых подходов для персонифицированной терапии

Опыт работы мобильного компьютерного томографа в составе аэромобильного госпиталя МЧС России в полевых условиях Крайнего Севера для борьбы со вспышкой новой коронавирусной инфекции

Background. Large-scale construction of industrial and transport facilities is underway in the Far North of Russia. The process involves more than 10,000 shift workers, and there was a Covid19 outbreak in this population. In order to contain the outbreak and prevent the spread of infection in this area the Russian Emergencies Ministry deployed an airmobile hospital.Purpose. The purpose is to present an experience of work with the mobile CT scanner as part of an airmobile field hospital deployed in the Far North of Russia to combat the Covid-19 outbreak.Materials and methods. On April 6, 2020, the construction site reported a “zero patient” who sought medical aid; the PCR test showed positive results of coronavirus. In the first half of April, over 300 rotation employees applied for medical care, most of them had a positive PCR test. On April 11, a state of emergency was declared in the construction site and, on April 17, 2020, airmobile hospital started operations. Its mission lasted 54 days. The mobile CT scanner (Brightspeed Elite Mobile, GE) was transported by land. The field hospital closely cooperated with the nearest medical institutions and the regional clinical hospital.Results. During its work the airmobile hospital examined 1,678 rotational workers and 408 employees of the Ministry of Emergency Situations of the Murmansk region, with 2,086 CT scans performed. The average age of the patients was 37.8 years, men predominated. In 91.2% of patients, fever was the first symptom of the disease. Blood saturation results ranged from 92% to 99%. The degree of lung involvement ranged from CT 0 to CT 4. During the work of the airmobile hospital, COVID-19 was diagnosed in 500 people, including 328 cases of mild form, 98 – moderate, 74 – severe, no mortalities.Conclusion. A positive experience of application of the mobile CT scanner as part of the AMH field hospital in unfavorable epidemiological conditions of the Far North of the Russian Federation was obtained. CT plays a key role in early detection of infection, differential diagnosis, and identification of complications. Determination of the severity of the disease based on CT data is crucial for patient routing.Введение. На территории Крайнего Севера Российской Федерации ведется масштабное строительство промышленных и транспортных объектов. В этом процессе участвуют более 10 000 вахтовых рабочих и в этой популяции произошла вспышка COVID-19. В целях сдерживания вспышки и предотвращения распространения инфекции в этом районе МЧС России развернуло аэромобильный госпиталь (АМГ).Цель исследования: представить опыт работы мобильного компьютерного томографа в составе полевого АМГ, развернутого на Крайнем Севере России для борьбы со вспышкой COVID-19.Материал и методы. 6 апреля 2020 г. на территории строительного объекта был зафиксирован “нулевой пациент”, ПЦР-тест которого оказался положительным на наличие коронавируса. В первой половине апреля за медицинской помощью обратилось более 300 вахтовиков. 11 апреля на территории строительного объекта была объявлена “чрезвычайная ситуация” и уже 17 апреля 2020 г. начал свою работу АМГ, длительность миссии которого составила 54 дня. Передвижной мобильный компьютерный томограф (Brightspeed Elite Mobile, GE) был транспортирован сухопутным путем. Полевой госпиталь работал в тесном взаимодействии с ближайшими медицинскими учреждениями и краевой клинической больницей.Результаты. За 54 дня работы АМГ было обследовано 1678 вахтовиков, 408 сотрудников ведомства МЧС Мурманской области, выполнено 2086 КТ-исследований. Средний возраст пациентов 37,8 года, преобладали мужчины. У 91,2% пациентов лихорадка была первым признаком заболевания. Результаты сатурации крови колебались от 92 до 99%. Степень поражения легких варьировала от КТ-0 до КТ-4. За время работы АМГ заболевание COVID-19 диагностировано у 500 человек, из них у 328 – легкая форма, у 98 – среднетяжелая, у 74 – тяжелая, летальных исходов нет.Заключение. Получен положительный опыт применения мобильного компьютерного томографа в составе полевого АМГ в неблагоприятных эпидемиологических условиях Крайнего Севера Российской Федерации. КТ играет ключевую роль в раннем выявлении инфекции, дифференциальной диагностике и выявлении осложнений. Определение степени тяжести заболевания на основе данных компьютерной томографии имеет решающее значение для маршрутизации пациентов

Transverse-momentum-dependent Multiplicities of Charged Hadrons in Muon-Deuteron Deep Inelastic Scattering

A semi-inclusive measurement of charged hadron multiplicities in deep inelastic muon scattering off an isoscalar target was performed using data collected by the COMPASS Collaboration at CERN. The following kinematic domain is covered by the data: photon virtuality $Q^{2}>1$ (GeV/$c$)$^2$, invariant mass of the hadronic system $W > 5$ GeV/$c^2$, Bjorken scaling variable in the range $0.003 < x < 0.4$, fraction of the virtual photon energy carried by the hadron in the range $0.2 < z < 0.8$, square of the hadron transverse momentum with respect to the virtual photon direction in the range 0.02 (GeV/$c)^2 < P_{\rm{hT}}^{2} < 3$ (GeV/$c$)$^2$. The multiplicities are presented as a function of $P_{\rm{hT}}^{2}$ in three-dimensional bins of $x$, $Q^2$, $z$ and compared to previous semi-inclusive measurements. We explore the small-$P_{\rm{hT}}^{2}$ region, i.e. $P_{\rm{hT}}^{2} < 1$ (GeV/$c$)$^2$, where hadron transverse momenta are expected to arise from non-perturbative effects, and also the domain of larger $P_{\rm{hT}}^{2}$, where contributions from higher-order perturbative QCD are expected to dominate. The multiplicities are fitted using a single-exponential function at small $P_{\rm{hT}}^{2}$ to study the dependence of the average transverse momentum $\langle P_{\rm{hT}}^{2}\rangle$ on $x$, $Q^2$ and $z$. The power-law behaviour of the multiplicities at large $P_{\rm{hT}}^{2}$ is investigated using various functional forms. The fits describe the data reasonably well over the full measured range.Comment: 28 pages, 20 figure