Co-occurrence of resonant activation and noise-enhanced stability in a model of cancer growth in the presence of immune response

We investigate a stochastic version of a simple enzymatic reaction which follows the generic Michaelis-Menten kinetics. At sufficiently high concentrations of reacting species, the molecular fluctuations can be approximated as a realization of a Brownian dynamics for which the model reaction kinetics takes on the form of a stochastic differential equation. After eliminating a fast kinetics, the model can be rephrased into a form of a one-dimensional overdamped Langevin equation. We discuss physical aspects of environmental noises acting in such a reduced system, pointing out the possibility of coexistence of dynamical regimes where noise-enhanced stability and resonant activation phenomena can be observed together.Comment: 18 pages, 11 figures, published in Physical Review E 74, 041904 (2006

Experimental studies of the nuclear-physical characteristics of the extended uranium target irradiated by relativistic protons, deutrons and ¹²C nuclei

In 2011-2017 in the framework of the international collaboration project “Energy and Transmutation of RAW”, a series of experimental studies on the deep subcritical uranium assembly QUINTA were carried out. The massive uranium target (512 kg of ⁿᵃᵗU) was irradiated with 0.66 GeV proton, deuterons and ¹²C nuclei (1 to 4 AGeV) from the Phasotron and Nuclotron accelerators (JINR, Dubna). The main results of experimental studies carried out with the participation of the Kharkov group of collaboration are presented.У 2011-2017 рр. у рамках Міжнародної колаборації «Енергія і трансмутація РАВ» було проведено серію експериментальних досліджень на глибоко підкритичній урановій збірці «КВІНТА». Масивна уранова мішень (512 кг ⁿᵃᵗU) збірки опромінювалася 0,66 ГеВ протонами, дейтронами і ядрами ¹²С (1…4 ГеВ/нукл.) від прискорювачів Фазотрон і Нуклотрон (ОІЯД, м. Дубна). Наведено основні результати експериментальних досліджень, які було виконано за участю харківської групи колаборації.В 2011-2017 гг. в рамках Международной коллаборации «Энергия и трансмутация РАО» была проведена серия экспериментальных исследований на глубоко подкритической урановой сборке «КВИНТА». Массивная урановая мишень (512 кг ⁿᵃᵗU) сборки облучалась 0,66 ГэВ протонами, дейтронами и ядрами ¹²С (1…4 ГэВ/нукл.) от ускорителей Фазотрон и Нуклотрон (ОИЯИ, г. Дубна). Представлены основные результаты экспериментальных исследований, выполненных при участии харьковской группы коллаборации

Effects of hospital facilities on patient outcomes after cancer surgery: an international, prospective, observational study

Background Early death after cancer surgery is higher in low-income and middle-income countries (LMICs) compared with in high-income countries, yet the impact of facility characteristics on early postoperative outcomes is unknown. The aim of this study was to examine the association between hospital infrastructure, resource availability, and processes on early outcomes after cancer surgery worldwide.Methods A multimethods analysis was performed as part of the GlobalSurg 3 study-a multicentre, international, prospective cohort study of patients who had surgery for breast, colorectal, or gastric cancer. The primary outcomes were 30-day mortality and 30-day major complication rates. Potentially beneficial hospital facilities were identified by variable selection to select those associated with 30-day mortality. Adjusted outcomes were determined using generalised estimating equations to account for patient characteristics and country-income group, with population stratification by hospital.Findings Between April 1, 2018, and April 23, 2019, facility-level data were collected for 9685 patients across 238 hospitals in 66 countries (91 hospitals in 20 high-income countries; 57 hospitals in 19 upper-middle-income countries; and 90 hospitals in 27 low-income to lower-middle-income countries). The availability of five hospital facilities was inversely associated with mortality: ultrasound, CT scanner, critical care unit, opioid analgesia, and oncologist. After adjustment for case-mix and country income group, hospitals with three or fewer of these facilities (62 hospitals, 1294 patients) had higher mortality compared with those with four or five (adjusted odds ratio [OR] 3.85 [95% CI 2.58-5.75]; p<0.0001), with excess mortality predominantly explained by a limited capacity to rescue following the development of major complications (63.0% vs 82.7%; OR 0.35 [0.23-0.53]; p<0.0001). Across LMICs, improvements in hospital facilities would prevent one to three deaths for every 100 patients undergoing surgery for cancer.Interpretation Hospitals with higher levels of infrastructure and resources have better outcomes after cancer surgery, independent of country income. Without urgent strengthening of hospital infrastructure and resources, the reductions in cancer-associated mortality associated with improved access will not be realised

Improving the project management of large construction projects in developing countries: Adjusting state of the art project management practices to the Vietnamese context

Construction Management and EngineeringStructural EngineeringCivil Engineering and Geoscience

Modelling Tumour-Immunity Interactions With Different Stimulation Functions

Tumour immunotherapy is aimed at the stimulation of the otherwise inactive immune system to remove, or at least to restrict, the growth of the original tumour and its metastases. The tumour-immune system interactions involve the stimulation of the immune response by tumour antigens, but also the tumour induced death of lymphocytes. A system of two non-linear ordinary differential equations was used to describe the dynamic process of interaction between the immune system and the tumour. Three different types of stimulation functions were considered: (a) Lotka-Volterra interactions, (b) switching functions dependent on the tumour size in the Michaelis-Menten form, and (c) Michaelis-Menten switching functions dependent on the ratio of the tumour size to the immune capacity. The linear analysis of equilibrium points yielded several different types of asymptotic behaviour of the system: unrestricted tumour growth, elimination of tumour or stabilization of the tumour size if the initial tumour size is relatively small, otherwise unrestricted tumour growth, global stabilization of the tumour size, and global elimination of the tumour. Models with switching functions dependent on the tumour size and the tumour to the immune capacity ratio exhibited qualitatively similar asymptotic behaviour

Надвисокочастотні фільтри на базі структур із резонаторами в паралельних каналах як комірки метаматеріалів

Проблематика. Багато властивостей метаматеріалів подібні до тих, які мають фільтри на взаємно розстроєних за частотою і не пов’язаних між собою резонаторах. Як низькочастотні прототипи таких мікрохвильових фільтрів використовуються мостові фільтри. Для подальшої розробки і проектування нових типів метаматеріалів необхідно встановити аналогію між метаматеріалами і фільтрами на взаємно розстроєних за частотою і не пов’язаних між собою резонаторах. Мета досліджень. Створення моделей метаматеріалів на основі режекторних надвисокочастоних (НВЧ) фільтрів на взаємно розстроєних резонаторах, а також на базі низькочастотних прототипів. Методика реалізації. Перевірка еквівалентності характеристик метаматеріалів фільтрам СВЧ на взаємно розстроєних резонаторах, виявлення притаманних їм закономірностей (типи коливань у паралельних каналах, розміщення полюсів загасання вище або нижче смуги пропускання), що проявляються незалежно від типів резонаторів, які використовуються, вивчення можливості використання мостових фільтрів-прототипів для моделювання метаматеріалів. Результати досліджень. Детально досліджено базову модель 8-полюсника з резонаторами в паралельних каналах. Отримано аналітичні вирази для коефіцієнтів передачі та відбиття по всіх входах 8-полюсника. Досліджено 4-полюсники, реалізовані на основі згаданої вище базової моделі. Проведено експериментальні дослідження, які підтвердили адекватність аналітичних моделей. Встановлено аналогію між метаматеріалами і фільтрами СВЧ на взаємно розстроєних резонаторах, показано можливість використання як низькочастотних прототипів мостових смугових фільтрів. Висновки. Для моделювання метаматеріалів можуть бути використані фільтри НВЧ на взаємно розстроєних резонаторах, а як низькочастотні прототипи – мостові смугові фільтри, методики проектування яких добре опрацьовані

Waveguide-coaxial gyromagnetic filters

The construction of gyromagnetic filters with waveguide outputs has a number of specific features compared with filters having coaxial outputs. To ensure that there is a sufficient level of decoupling between the inputs of the filter it is necessary to use, as a minimum, two gyromagnetic resonators. The waveguide constructions using crossed orthogonal waveguides in which both gyromagnetic resonators (GR) are situated on the axis of the magnetic system parallel to the direction of the constant magnetic field H0 enables one to obtain sufficiently high decoupling between the inputs, but the gap between the poles of the magnetic system in existing constructions is not less than 2.5-3 mm

Сверхвысокочастотные фильтры на базе структур с резонаторами в параллельних каналах как ячейки метаматериалов

Проблематика. Багато властивостей метаматеріалів подібні до тих, які мають фільтри на взаємно розстроєних за часто- тою і не пов’язаних між собою резонаторах. Як низькочастотні прототипи таких мікрохвильових фільтрів використовуються мостові фільтри. Для подальшої розробки і проектування нових типів метаматеріалів необхідно встановити аналогію між метаматеріалами і фільтрами на взаємно розстроєних за частотою і не пов’язаних між собою резонаторах. Мета досліджень. Створення моделей метаматеріалів на основі режекторних надвисокочастоних (НВЧ) фільтрів на взаємно розстроєних резонаторах, а також на базі низькочастотних прототипів. Методика реалізації. Перевірка еквівалентності характеристик метаматеріалів фільтрам СВЧ на взаємно розстроєних резонаторах, виявлення притаманних їм закономірностей (типи коливань у паралельних каналах, розміщення полюсів загасання вище або нижче смуги пропускання), що проявляються незалежно від типів резонаторів, які використовуються, вивчення можливості використання мостових фільтрів-прототипів для моделювання метаматеріалів. Результати досліджень. Детально досліджено базову модель 8-полюсника з резонаторами в паралельних каналах. Отримано аналітичні вирази для коефіцієнтів передачі та відбиття по всіх входах 8-полюсника. Досліджено 4-полюсники, реалізовані на основі згаданої вище базової моделі. Проведено експериментальні дослідження, які підтвердили адекватність аналітичних моделей. Встановлено аналогію між метаматеріалами і фільтрами СВЧ на взаємно розстроєних резонаторах, показано можливість використання як низькочастотних прототипів мостових смугових фільтрів. Висновки. Для моделювання метаматеріалів можуть бути використані фільтри НВЧ на взаємно розстроєних резонаторах, а як низькочастотні прототипи – мостові смугові фільтри, методики проектування яких добре опрацьовані.Background. Many of the properties of metamaterials are similar to those found in filters with mutually detuned by frequency unrelated resonators. The bridge filters are used as a low-frequency prototypes of such microwave filters. For further development and design of new types of metamaterials it is necessary to establish an analogy between metamaterials and filters with mutually detuned by frequency unrelated resonators. Objective. Creating a model of metamaterials based on the bandstop microwave filters with mutually detuned resonators and on the low-frequency prototypes. Methods. Checking the equivalence of metamaterials characteristics and microwave filters with mutually detuned resonators, identifying their inherent laws (oscillation types in parallel channels, location of the attenuation poles above or below the bandwidth), which appear regardless of the types of resonators, studying the possibility of using prototype bridge filters for modeling of metamaterials. Results. The basic model of an 8-pole network with resonators in parallel channels has been studied in detail. Analytical expressions are obtained for the transmission and reflection coefficients for all inputs of an 8-pole network. The 4-pole networks implemented on the basis of the aforementioned basic model are investigated. Experimental studies are performed that confirm the adequacy of analytical models. An analogy between metamaterials and microwave filters with mutually detuned resonators is established, the possibility of the use as a low-frequency prototype bridge bandpass filters is shown. Conclusions. Microwave filters with mutually detuned resonators can be used for modeling of metamaterials, and bridge bandpass filters – as low-frequency prototypes, which design techniques are well developed.Проблематика. Многие свойства метаматериалов похожи на те, что имеются у фильтров на взаимно расстроенных по частоте и не связанных между собой резонаторах. В качестве низкочастотных прототипов подобных микроволновых фильтров используются мостовые фильтры. Для дальнейшей разработки и проектирования новых типов метаматериалов необходимо установить аналогию между метаматериалами и фильтрами на взаимно расстроенных по частоте и не связанных между собой резонаторах. Цель исследований. Создание моделей метаматериалов на основе режекторных сверхвысокочастотных (СВЧ) фильтров на взаимно расстроенных резонаторах, а также на базе низкочастотных прототипов. Методика реализации. Проверка эквивалентности характеристик метаматериалов фильтрам СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах, выявление присущих им закономерностей (типы колебаний в параллельных каналах, расположение полюсов затухания выше или ниже полосы пропускания), проявляющихся независимо от используемых типов резонаторов, изучение возможности использования мостовых фильтров-прототипов для моделирования метаматериалов. Результаты исследований. Детально исследована базовая модель 8-полюсника с резонаторами в параллельных каналах. Получены аналитические выражения для коэффициентов передачи и отражения по всем входам 8-полюсника. Исследованы 4-полюсники, реализуемые на основе вышеупомянутой базовой модели. Проведены экспериментальные исследования, подтвердившие адекватность аналитических моделей. Установлена аналогия между метаматериалами и фильтрами СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах, показана возможность использования в качестве низкочастотных прототипов мостовых полосовых фильтров. Выводы. Для моделирования метаматериалов могут быть использованы фильтры СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах, а в качестве низкочастотных прототипов – мостовые полосовые фильтры, методики проектирования которых хорошо проработаны

Разработка макета городской улицы под управлением системы сбора данных «Smart Street»

Проблематика. Одним із нагальних завдань місцевої влади є скорочення використання енергії та людських ресурсів у сфері вуличних послуг. Вирішення цієї проблеми вимагає розробки системи управління прототипом, яка дозволить більш ефективно розподілити ресурси, необхідні для підтримки вулиці у належному вигляді. Розробка та реалізація такої системи можлива завдяки використанню концепції Інтернет речей. Мета досліджень. Метою роботи є створення вдосконаленого прототипу системи управління вулицями на основі 3D-макету міста. Методика реалізації. Особлива увага дослідження приділяється вибору протоколу обміну даними, покроковому налаштуванню топологічних шарів системи моніторингу та розробка і об’єднання компонентів макету вулиці. Результати досліджень. Кілька зібраних та персонально запрограмованих модулів кінцевих вузлів були розроблені як частина першого шару топології системи. Висновки. У статті пропонується використовувати протокол LoRaWAN для передачі даних від розроблених датчиків до центру обробки. Тестування розробленого прототипу системи управління показало задовільні результати у галузі надійності зв'язку, часу роботи датчиків від внутрішнього електроживлення та можливості інтеграції різних підсистем.Background. One of the urgent tasks of local authorities is to reduce the use of energy and human resources in the field of street services. The solution of this problem requires the development of a control system prototype that will allocate the resources needed to maintain the street in proper form more efficiently. The development and implementation of such a system is possible through the use of the concept of the Internet of Things. Objective. The purpose of the paper is creating advanced street management system prototype. Methods. Particular attention of the study is directed to the data exchange protocol selection, step-by-step system topology layers configuration, and mobile street layout development. Results. A few assembled and personally programmed end node modules were designed as a part of the first system topology layer. Conclusions. The paper proposes the use of the LoRaWAN protocol for data transmission from the designed sensors to the processing center. Developed control system prototype testing showed satisfactory results in the field of communication reliability, sensors operating time from the internal power supply and the possibility of different subsystems integration.Проблематика. Одной из важных задач местной власти является сокращение использования энергии и человеческих ресурсов в сфере уличных услуг. Решение этой проблемы требует разработки прототипа системы управления, которая позволит более эффективно распределить ресурсы, необходимые для поддержания улицы в надлежащем виде. Разработка и реализация такой системы возможна благодаря использованию концепции Интернет вещей. Цель исследований. Целью работы является создание усовершенствованного прототипа системы управления улицами на основе 3D-макета города. Методика реализации. Особое внимание исследования уделяется выбору протокола обмена данными, пошаговой настройке топологических слоев системы мониторинга, а также разработке и объединению компонентов макета улицы. Результаты исследований. Несколько собранных и персонально запрограммированных модулей конечных узлов были разработаны как часть первого слоя топологии системы. Выводы. В статье предлагается использовать протокол LoRaWAN для передачи данных от разработанных датчиков в центр обработки. Тестирование разработанного прототипа системы управления показало удовлетворительные результаты в области надежности связи, времени работы датчиков от внутреннего электропитания и возможности интеграции различных подсистем