Initial Conditions for Large Cosmological Simulations

This technical paper describes a software package that was designed to produce initial conditions for large cosmological simulations in the context of the Horizon collaboration. These tools generalize E. Bertschinger's Grafic1 software to distributed parallel architectures and offer a flexible alternative to the Grafic2 software for ``zoom'' initial conditions, at the price of large cumulated cpu and memory usage. The codes have been validated up to resolutions of 4096^3 and were used to generate the initial conditions of large hydrodynamical and dark matter simulations. They also provide means to generate constrained realisations for the purpose of generating initial conditions compatible with, e.g. the local group, or the SDSS catalog.Comment: 12 pages, 11 figures, submitted to ApJ

Magnetization plateau in the S=1/2 spin ladder with alternating rung exchange

We have studied the ground state phase diagram of a spin ladder with alternating rung exchange $J^{n}_{\perp} = J_{\perp}[1 + (-1)^{n} \delta ]$ in a magnetic filed, in the limit where the rung coupling is dominant. In this limit the model is mapped onto an $XXZ$ Heisenberg chain in a uniform and staggered longitudinal magnetic fields, where the amplitude of the staggered field is $\sim \delta$. We have shown that the magnetization curve of the system exhibits a plateau at magnetization equal to the half of the saturation value. The width of a plateau scales as $\delta^{\nu}$, where $\nu =4/5$ in the case of ladder with isotropic antiferromagnetic legs and $\nu =2$ in the case of ladder with isotropic ferromagnetic legs. We have calculated four critical fields ($H^{\pm}_{c1}$ and $H^{\pm}_{c2}$) corresponding to transitions between different magnetic phases of the system. We have shown that these transitions belong to the universality class of the commensurate-incommensurate transition.Comment: 6 pages, 2 figure

Аналітичний огляд побічної дії та летальних наслідків гострих отруєнь нейролептиками та антидепресантами

Topicality. Increase in the use of antipsychotics and antidepressants in many countries led to augmentation of acute poisoning amount with lethal cases. Among them, the main part is combined poisoning, including combination with other medicines, which significantly complicates the conduction of chemical-toxicological analysis.Aim. To conduct the analytical review of side effects and lethal cases of acute poisoning by antipsychotics and antidepressants, including combination with other medicines.Materials and methods. Analysis of websites and online literature sources such as: ehealthme.com, patientsville.com, Academia.edu, PubMed, ResearchGate, Scopus etc.Results and discussion. According to the results of sources analysis, in the period from 2013 to 2018, there were registered 5094 cases of side effects and 56 lethal poisonings with the use of the most commonly used antipsychotics of phenothiazine derivatives. Also 6013 cases of side effects and 675 lethal poisonings were registered with the use of tricyclic antidepressants. The main side effects and causes of fatalities have been identified. The combined use of antipsychotics and antidepressants and its simultaneous application with medicines from other pharmacological groups, increases the risk of poisoning. It greatly complicates the chemical and toxicological searches to determine the cause of poisoning.Conclusions. The conducted research determined the factors of deterioration the toxicological situation recently which has developed with the use of antipsychotics and antidepressants and substantiated feasibility of the development of methods of chemical-toxicological analysis for drugs that caused fatal poisoning.Актуальность. Рост потребления нейролептиков и антидепрессантов во многих странах мира приводит к увеличению количества острых отравлений с летальным исходом. Среди них значительная часть приходится на комбинированные отравления, в том числе в сочетании с другими лекарственными средствами, что значительно осложняет проведение химико-токсикологического анализа.Цель работы. Проведение аналитического обзора побочных действий и летальных последствий острых отравлений нейролептиками и антидепрессантами, в том числе в комбинации с другими препаратами.Материалы и методы. Анализ сайтов ehealthme.com и patientsville.com и научных баз источников литературы в сети Интернет, таких как: Academia.edu, PubMed, ResearchGate, Scopus и др.Результаты и их обсуждение. По результатам анализа источников установлено, что в период с 2013 по 2018 гг. в мире зарегистрировано 5094 случаев побочных действий и 56 летальных отравлений при применении наиболее употребляемых нейролептиков производных фенотиазинового ряда, а также 6013 случаев побочных действий и 675 летальных отравлений при применении трициклических антидепрессантов. Определены их основные побочные эффекты и причины смертельных случаев. Повышает риск отравлений нейролептиками и антидепрессантами их комбинированное применение и одновременный прием лекарственных средств других фармакологических групп, что в значительной мере осложняет проведение химико-токсикологических исследований для установления причины отравления.Выводы. Проведенными исследованиями определены факторы повышения токсикологической ситуации, которая сложилась в последнее время при применении нейролептиков и антидепрессантов, и обоснована разработка методов химико-токсикологического анализа средств, вызвавших смертельное отравление.Актуальність. Зростання вживання нейролептиків та антидепресантів у багатьох країнах світу призводить до збільшення кількості гострих отруєнь з летальними наслідками. Серед них значна частина припадає на комбіновані отруєння, у тому числі  в поєднанні з іншими лікарськими засобами, що значно ускладнює проведення хіміко-токсикологічного аналізу.Мета роботи. Проведення аналітичного огляду побічних дій та летальних наслідків гострих отруєнь нейролептиками та антидепресантами, у тому числі при комбінації з іншими препаратами.Матеріали та методи. Аналіз сайтів ehealthme.com і patientsville.com та наукових баз джерел літератури у мережі Інтернет, таких як: Academia.edu, PubMed, ResearchGate, Scopus тощо.Результати та їх обговорення. За результатами аналізу джерел встановлено, що у період з 2013 по 2018 рр. у світі зареєстровано 5094 випадків побічних дій та 56 летальних отруєнь при застосуванні найбільш вживаних нейролептиків похідних фенотіазинового ряду, а також 6013 випадків побічних дій та 675 летальних отруєнь при застосуванні трициклічних антидепресантів. Визначені їх основні побічні ефекти та причини смертельних випадків. Підвищує ризик отруєнь нейролептиками та антидепресантами їх комбіноване застосування та одночасний прийом лікарських засобів інших фармакологічних груп, що у значній мірі ускладнює проведення хіміко-токсикологічних досліджень для встановлення причини отруєння.Висновки. Проведені дослідження визначили фактори підвищення токсикологічної ситуації, що склалася останнім часом при застосуванні нейролептиків та антидепресантів, та обґрунтували розробку методів хіміко-токсикологічного аналізу засобів, які спричинили смертельне отруєння

Аналітичний огляд побічних ефектів та гострих отруєнь прохлороперазином

Topicality. The article presents the analytical review data of the toxicological effects of prochlorperazine usage. Prochlorperazine is a sufficiently used drug with neuroleptic and antiemetic activity. It’s produced as a generic drug in many countries in the world in the form of tablets, suppositories and injection.Aim. To conduct an analytical review of prochlorperazine side effects and acute poisonings of controlled and uncontrolled usage.Results and discussion. According to information sources, in the period from 2010 till 2016 year were registered 258 cases of prochlorperazine acute poisoning in the world. The main causes of acute prochlorperazine poisoning noted with side effects of the treatment of it in therapeutic doses. Prochlorperazine is incompatible with drugs that suppress the central nervous system and increases the risk of neonatal complications if pregnant women use. Approximately 10 % of prochlorperazine numbers of acute poisonings are lethal cases of overdose. They are often due to suicide drug overdose. The drugs that were used simultaneously with prochlorperazine for suicide were defined: clonazepam, lorazepam, aprazolam, ibuprofen, naproxen, diazepam, seroquel, depacote, etc.Conclusions. It is shown that if the methods of chemical-toxicological analysis of prochlorperazine will be presented in corresponding institutions of forensic medical expertise the number of registered cases of poisoning significantly increase, particularly in Ukraine.Актуальность. Приведены данные аналитического обзора токсикологических последствий применения прохлорперазина. Прохлорперазин достаточно часто применяемый лекарственный препарат с нейролептической и антиэметической активностью, который производится как генерическое средство во многих странах мира в виде таблеток, суппозиториев и инъекционных форм.Цель работы. Проведение аналитического обзора побочных эффектов и острых отравлений прохлорперазином при контролируемом и неконтролируемом применении.Результаты и их обсуждение. Согласно данным информационных источников в период с 2010 по 2016 гг. в мире зарегистрировано 258 случаев острого отравления прохлорперазином. Среди главных причин отравлений определены побочные действия препарата при лечении в терапевтических дозах. Прохлорперазин несовместим с препаратами, угнетающими ЦНС, повышает риск неонатальных осложнений при применении беременными. До 10 % от общего количества острых отравлений прохлорперазином – это летальные случаи вследствие передозировки с суицидальной целью. Определены лекарственные препараты, которые применялись одновременно с прохлорперазином при суицидах: клоназепам, лоразепам, апразолам, ибупрофен, напроксен, диазепам, сероквель, депакот и др.Выводы. Показано, что при наличии в учреждениях проведения судебно-медицинской экспертизы методов химико-токсикологического анализа на прохлорперазин количество зарегистрированных случаев отравлений препаратом, в том числе в Украине, может быть значительно выше.Актуальність. Наведені дані аналітичного огляду токсикологічних наслідків застосування прохлороперазину. Прохлороперазин є досить часто вживаним лікарським препаратом з нейролептичною та антиеметичною активністю, який виробляється як генеричний засіб у багатьох країнах світу у вигляді таблеток, супозиторіїв та ін’єкційних форм.Мета роботи. Проведення аналітичного огляду побічних дій та гострих отруєнь прохлороперазином при контрольованому та неконтрольованому застосуванні.Результати та їх обговорення. Відповідно до даних інформаційних джерел у період з 2010 по 2016 рр. у світі зареєстровано 258 випадків гострого отруєння прохлороперазином. Серед головних причин отруєнь визначені побічні дії препарату під час лікування у терапевтичних дозах. Прохлороперазин несумісний з препаратами,що пригнічують ЦНС, підвищує ризик неонатальних ускладнень при вживанні вагітними. До 10 % від загальної кількості гострих отруєнь прохлороперазином – це летальні випадки через передозування з суїцидальною метою. Визначені лікарські препарати, що застосовувались одночасно з прохлороперазином при суїцидах: клоназепам, лоразепам, апразолам, ібупрофен, напроксен, діазепам, сероквель, депакот тощо.Висновки. Показано, що за умов наявності в установах проведення судово-медичної експертизи методів хімікотоксикологічного аналізу на прохлороперазин кількість зареєстрованих випадків отруєнь препаратом, зокрема в Україні, може бути значно більшою

The Coulomb-Oscillator Relation on n-Dimensional Spheres and Hyperboloids

In this paper we establish a relation between Coulomb and oscillator systems on $n$-dimensional spheres and hyperboloids for $n\geq 2$. We show that, as in Euclidean space, the quasiradial equation for the $n+1$ dimensional Coulomb problem coincides with the $2n$-dimensional quasiradial oscillator equation on spheres and hyperboloids. Using the solution of the Schr\"odinger equation for the oscillator system, we construct the energy spectrum and wave functions for the Coulomb problem.Comment: 15 pages, LaTe

Power Spectra for Cold Dark Matter and its Variants

The bulk of recent cosmological research has focused on the adiabatic cold dark matter model and its simple extensions. Here we present an accurate fitting formula that describes the matter transfer functions of all common variants, including mixed dark matter models. The result is a function of wavenumber, time, and six cosmological parameters: the massive neutrino density, number of neutrino species degenerate in mass, baryon density, Hubble constant, cosmological constant, and spatial curvature. We show how observational constraints---e.g. the shape of the power spectrum, the abundance of clusters and damped Lyman-alpha systems, and the properties of the Lyman-alpha forest--- can be extended to a wide range of cosmologies, including variations in the neutrino and baryon fractions in both high-density and low-density universes.Comment: 20 pages, LaTeX, 4 figures. Submitted to ApJ. Electronic versions of the fitting formula, as well as simple codes to output cosmological quantities (e.g. sigma_8) as a function of parameters and illustrative animations of parameter dependence, are available at http://www.sns.ias.edu/~whu/transfer/transfer.htm

Low molecular weight blood plasma proteome – a source of differential diagnostic biomarkers of ovarian cancer

At present, there is no screening test for the early detecting of ovarian cancer, one of the most lethal form of gynaecological malignancy in the worldwide. In this study the new methodology for the search of tumor markers of ovarian cancer, involving profiling the low-molecular blood plasma proteomes, is developed, unified and approved. The given approach included three basic components: pre-preparation of samples, matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry and bioinformatics software for mass spectral data processing. Opportunities and prospects of the developed approach for the detection of potential ovarian cancer markers were shown. For search of potential tumor markers, screening of 56 blood plasma samples from ovarian cancer patients and 36 benign ovarian neoplasia samples were carried out.As a result of the present research, peptides / polypeptides which can be used in future for detecting this pathology were found out

Актуальність викладання аналітичної токсикології в Національному фармацевтичному університеті: uk.

Aim. To analyze the methods of teaching analytical toxicology in the National University of Pharmacy (NUPh). Materials and methods. Analytical, systematic, logical methods of teaching the discipline, as well as scientific publications of domestic and foreign scientists were used. Results. The topicality of teaching the discipline “Analytical toxicology” at the Department of Analytical Chemistry and Analytical Toxicology of the NUPh (Kharkiv) has been discussed in the article. The features of teaching the discipline in current conditions have been analyzed. The possibility of conducting the chemico-toxicological analysis, which results are necessary for solving many legal and other important issues, has been described. The main tasks facing analytical toxicology, its difference from analytical chemistry and other pharmaceutical disciplines, as well as the significance of the knowledge gained by applicants for higher education that they need in their further practical activities have been considered. The structure of the educational process when studying the discipline “Analytical toxicology”, including theoretical and practical sections, is presented. Modern chemical and physicochemical methods of analysis widely used in analytical toxicology have been described. Conclusions. To train applicants for higher education in the specialty 226 “Pharmacy, Industrial pharmacy”, the study of the discipline “Analytical toxicology”, which is closely related to chemical, biological and medical disciplines, is important. The knowledge gained by applicants for higher education makes it possible to correctly understand the fundamentals of analytical toxicology, apply the theoretical and practical skills obtained in their further practical activities and become fully qualified specialists in the field of chemico-toxicological analysis. Key words: analytical toxicology; analytical chemistry; chemico-toxicological analysis; intoxication; toxicant.Цель работы: освещение актуальности преподавания аналитической токсикологии в Национальном фармацевтическом университете. Материалы и методы: аналитический, систематический, логический методы преподавания дисциплины, а также научные публикации отечественных и зарубежных авторов. Результаты исследований. В статье рассмотрена актуальность преподавания дисциплины «Аналитическая токсикология»на кафедре аналитической химии и аналитической токсикологии НФаУ (г. Харьков). Проанализированы особенности преподавания дисциплины в современных условиях сегодняшнего дня, рассмотрена возможность проведения химико-токсикологического анализа, результаты которого необходимы при решении многих правовых и других важных вопросов. Рассмотрены основные задания, которые стоят перед аналитической токсикологией, что отличает ее от аналитической химии и других фармацевтических дисциплин, а также значение полученных знаний соискателями высшего образования, необходимые им в дальнейшей практической деятельности. В статье приведена структура учебного процесса при изучении дисциплины «Аналитическая токсикология», которая включает теоретический и практический разделы. Описаны современные химические и физико-химические методы анализа, которые широко применяются в аналитической токсикологии. Выводы. Для подготовки соискателей высшего образования специальности 226 «Фармация, промышленная фармация» важное место занимает изучение дисциплины «Аналитическая токсикология», которая тесно связана с химическими, биологическими и медицинскими дисциплинами. Полученные соискателями высшего образования знания дают возможность правильно понять особенности изучения аналитической токсикологии и в будущем применить полученные теоретические и практические навыки в своей дальнейшей практической деятельности, стать всесторонне грамотными специалистами в области химико-токсикологического анализа. Ключевые слова: аналитическая токсикология; методика преподавания; химико-токсикологический анализ; интоксикация; токсикант.Мета: висвітлення актуальності викладання аналітичної токсикології в Національному фармацевтичному університеті. Матеріали та методи: аналітичний, систематичний, логічний методи викладання дисципліни, а також наукові публікації вітчизняних та іноземних авторів. Результати дослідження. У статті розглянута актуальність викладання дисципліни «Аналітична токсикологія» на кафедрі аналітичної хімії та аналітичної токсикології НФаУ (м. Харків). Проаналізовані особливості викладання дисципліни в сучасних умовах, розглянута важливість проведення хіміко-токсикологічного аналізу, результати якого необхідні для вирішення багатьох правових та інших важливих питань. Розглянуті основні завдання, які ставляться перед аналітичною токсикологією, що відрізняє її від аналітичної хімії та інших фармацевтичних дисциплін, а також значення отриманих знань здобувачами вищої освіти, необхідних їм у подальшій практичній діяльності. У статті наведена структура навчального процесу під час вивчення дисципліни «Аналітична токсикологія», яка включає теоретичний і практичний розділи. Описані сучасні хімічні та фізико-хімічні методи аналізу, які знаходять широке застосування в аналітичній токсикології. Висновки. У підготовці здобувачів вищої освіти спеціальності 226 «Фармація, промислова фармація» важливе місце посідає вивчення дисципліни «Аналітична токсикологія», яка має тісний зв’язок з хімічними, біологічними та медичними дисциплінами. Отримані здобувачами вищої освіти знання дають можливість правильно зрозуміти особливості аналітичної токсикології і в майбутньому використати отримані теоретичні та практичні навички у своїй подальшій практичній діяльності і стати всебічно грамотними фахівцями у сфері хіміко-токсикологічного аналізу. Ключові слова: аналітична токсикологія; методика викладання; хіміко-токсикологічний аналіз; інтоксикація; токсикант

Cosmology with High-redshift Galaxy Survey: Neutrino Mass and Inflation

(abridged) High-z galaxy redshift surveys open up exciting possibilities for precision determinations of neutrino masses and inflationary models. The high-z surveys are more useful for cosmology than low-z ones owing to much weaker non-linearities in matter clustering, redshift-space distortion and galaxy bias. We can then utilize the two-dimensional information of the linear power spectrum in angular and redshift space to measure the scale-dependent suppression of matter clustering due to neutrino free-streaming as well as the shape of the primordial power spectrum. To illustrate capabilities of high-z surveys for constraining neutrino masses and the primordial power spectrum, we compare three future redshift surveys covering 300 square degrees at 0.5<z<2, 2<z<4, and 3.5<z<6.5. We find that, combined with the cosmic microwave background data expected from the Planck satellite, these surveys allow precision determination of the total neutrino mass with the projected errors of sigma(m_nu)=0.059, 0.043, and 0.025 eV, respectively, thus yielding a positive detection of the neutrino mass rather than an upper limit, as sigma(m_nu) is smaller than the lower limits to the neutrino masses implied from the neutrino oscillation experiments. The accuracies of constraining the tilt and running index of the primordial power spectrum, sigma(n_s)=(3.8, 3.7, 3.0)x10^-3, and sigma(alpha_s)=(5.9, 5.7, 2.4)x10^-3, respectively, are smaller than the current uncertainties by more than an order of magnitude, which will allow us to discriminate between candidate inflationary models. In particular, the error on alpha_s from the highest redshift survey is not very far away from the prediction of a class of simple inflationary models driven by a massive scalar field with self-coupling, alpha_s=-(0.8-1.2)x10^-3.Comment: 23 pages, 8 figures, to appear in PRD. Added Figures 5 and 8 and Table

Exact and quasiexact solvability of second-order superintegrable quantum systems: I. Euclidean space preliminaries

We show that second-order superintegrable systems in two-dimensional and three-dimensional Euclidean space generate both exactly solvable (ES) and quasiexactly solvable (QES) problems in quantum mechanics via separation of variables, and demonstrate the increased insight into the structure of such problems provided by superintegrability. A principal advantage of our analysis using nondegenerate superintegrable systems is that they are multiseparable. Most past separation of variables treatments of QES problems via partial differential equations have only incorporated separability, not multiseparability. Also, we propose another definition of ES and QES. The quantum mechanical problem is called ES if the solution of Schrödinger equation can be expressed in terms of hypergeometric functions mFn and is QES if the Schrödinger equation admits polynomial solutions with coefficients necessarily satisfying a three-term or higher order of recurrence relations. In three dimensions we give an example of a system that is QES in one set of separable coordinates, but is not ES in any other separable coordinates. This example encompasses Ushveridze's tenth-order polynomial QES problem in one set of separable coordinates and also leads to a fourth-order polynomial QES problem in another separable coordinate set