A system for automatic control of precision laser welding in engineering

© 2015 Taylor & Francis. A system for automatic control of the welding zone is described. The system can be used for positioning the focus of laser radiation in relation to the joint between the welded components without participation of the operator and also to control the temperature of the treatment zone

Distinct methane-dependent biogeochemical states in Arctic seafloor gas hydrate mounds

Archaea mediating anaerobic methane oxidation are key in preventing methane produced in marine sediments from reaching the hydrosphere; however, a complete understanding of how microbial communities in natural settings respond to changes in the flux of methane remains largely uncharacterized. We investigate microbial communities in gas hydrate-bearing seafloor mounds at Storfjordrenna, offshore Svalbard in the high Arctic, where we identify distinct methane concentration profiles that include steady-state, recently-increasing subsurface diffusive flux, and active gas seepage. Populations of anaerobic methanotrophs and sulfate-reducing bacteria were highest at the seep site, while decreased community diversity was associated with a recent increase in methane influx. Despite high methane fluxes and methanotroph doubling times estimated at 5–9 months, microbial community responses were largely synchronous with the advancement of methane into shallower sediment horizons. Together, these provide a framework for interpreting subseafloor microbial responses to methane escape in a warming Arctic Ocean

The use of whole genome amplification for genomic evaluation of bovine embryos

The integration of high technologies into livestock production has been actively occurring in the last decade in the countries with a developed animal breeding. First of all, we are talking about reproductive technologies (IVF) and genomic technologies (general genomic evaluation of animal and genomic evaluation of breeding value). Combining reproductive and genomic technologies is a promising approach that allows receiving highquality breeding cattle in the shortest possible time. The basis of the proposed technology for accelerated reproduction of high-value breeding cattle is to obtain information about the genome of the embryo for genomic evaluation. The amount of genetic material that can be obtained for research is extremely limited, as it is necessary to preserve the viability of the embryo. The stage of the whole genome amplification was introduced to obtain a high quality of genetic material in a sufficient quantity. The main purpose of this work is to assess the possibility of using embryo biopsy specimens (bsp) for embryo genotyping using microarray chips and predicting the carrier status of lethal haplotypes at the embryo stage. We obtained 100 cattle embryos, of which 78 biopsy specimens were taken to analysis. For the biopsies obtained we performed the whole genome amplification. The quality and quantity of DNA for all the 78 samples after the whole genome amplification were satisfactory for further genotyping. The quality of the performed genotyping was satisfactory and allowed the assessment of lethal haplotype carriers (determining the sex of the animal and identification of the carrier status for sevenHolsteinlethal haplotypes). We tested 78 embryos. From the genotyping analysis, there was detected one carrier status for three lethal haplotypes, HH0 (Brachyspina), HH5, and HCD. The carrier status of HH0 and HH5 was confirmed by testing the casual mutation using PCR analysis. The carrier status for HCD has not been confirmed by casual mutation analysis. The situation in which an animal is an HCD carrier, but not the carrier of a casual mutation, can be explained. The putative ancestor of the haplotype is the bull HOCAN000000334489 WILLOWHOLME MARK ANTHONY (year of birth is 1975), but a casual mutation associated with this disease has arisen only in his descendant HOCAN000005457798 MAUGHLIN STORM (year of birth is 1991). The results obtained confirm the importance of testing the casual mutation in the animals that are carriers of lethal haplotypes according to the genotyping data

Prognostic resources of mineral deposits by geophysical methods

In the framework of non-equilibrium statistical thermodynamics a relation between the concentration of component of the ore to its physical properties.On the basis of this communication formulas for calculation of the differentiated and predicted stocks of deposits of minerals are received on the basis of the geophysical data. Methods of magnetic investigation, electric investigation, gravitational investigation and seismic prospecting, and also nuclear physical methods are considered. A comparison of the calculated expected resources with proven for a number of fields in Kazakhstan. The proposed method allows to perform predictive assessment of stocks of deposits in the early stages of prospects with using the results of geophysical methods, while it has a rapidity and to be sufficiently accurate. Non-equilibrium thermodynamics, geophysical methods, and estimated resources, deposits of minerals

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРФУЗИИ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ. ЧАСТЬ I (ИСТОРИЯ, ОСНОВНЫЕ ПОСТУЛАТЫ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ). ОБЗОР

In the first part of a review article highlights the key moments of the history of the study of cerebral microcirculation, formation of the basic theories and postulates a gradual improvement of the methods of qualitative and quantitative assessment of brain perfusion parameters in science and medical practice. Presented and discussed in terms of advantages and disadvantages of the current methods of assessing cerebral perfusion: transcranial Doppler (TCD), positron emission tomography (PET), single photon emission computed tomography (SPECT) perfusion computer tomography (PCT) and magnetic resonance tomography (PMRI) techniques. Most of all studies related to the use of radioisotopes or contrast media agents. It is noted that the TCD and perfusion CT and MRI prevail today in radiologic practice of cerebral circulation disturbances diagnostics. In recent years, more research is carried out in relation to clinical trial non-contrast MR technique (ASL), associated with endogenous labeling and registration of cerebral blood flow, which considering the absolute safety in the absence of external contrast makes it attractive for clinical use in the near future is possible. The second part of this article will devoted to a detailed consideration of the issues of diagnostic semiotics different clinical forms of violations of cerebral circulation using CT and MR perfusion study techniques that are by far the most accessible to a wide network of healthcare system. There will discuss the physical basis of blood flow parameters changes of brain tissue on the cards of cerebral blood flow (CBF), cerebral blood volume (CBV), mean transit time (MTT ) and time to peak (TT P) contrast in the «classical» and the «difficult» clinical cases on the basis of the works of the most respected researchers in the field.В первой части обзорной статьи освещаются основные моменты истории развития исследования церебральной микроциркуляции, формирования основных теорий и постулатов, постепенное совершенствование способов качественной и количественной оценки перфузионных показателей головного мозга в науке и медицинской практике. Представлены и обсуждены с точки зрения преимуществ и недостатков современные методы оценки перфузии головного мозга: транскраниальная допплерография (ТКДГ ), позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), перфузионная компьютерная (ПКТ) и магнитно-резонансная (ПМРТ) методики. Большая часть всех исследований связана с использованием радионуклидных препаратов или контрастных средств. Отмечается, что в практике лучевой диагностики нарушений мозгового кровообращения на сегодняшний день в большей степени ТКДГ и перфузионные КТ и МРТ. В последние годы все больше исследований выполняется в отношении клинической апробации бесконтрастной МР-методики (ASL), связанной с эндогенным маркированием и регистрацией церебрального кровотока, что, учитывая абсолютную безопасность при отсутствии внешнего контрастирования делает ее привлекательной для клинического применения в возможно недалеком будущем. Вторая часть статьи посвящена детальному рассмотрению вопросов диагностической семиотики различных нозологических форм нарушений церебрального кровообращения с использованием КТ- и МР-методик перфузионного исследования, являющихся на сегодняшний день наиболее доступными в широкой сети здравоохранения. Обсуждены физические основы изменений параметров тканевого кровотока, оценка состояния мозга по картам перфузии скорости (CBF), объема кровотока (CBV), времени транзита (МТТ ) и наступления пика (TT P) контрастирования как в «классических», так и в «сложных» клинических случаях на основании трудов наиболее авторитетных в этой области исследователей

Extensive release of methane from Arctic seabed west of Svalbard during summer 2014 does not influence the atmosphere

© 2016. American Geophysical Union. All Rights Reserved. We find that summer methane (CH4) release from seabed sediments west of Svalbard substantially increases CH4 concentrations in the ocean but has limited influence on the atmospheric CH4 levels. Our conclusion stems from complementary measurements at the seafloor, in the ocean, and in the atmosphere from land-based, ship and aircraft platforms during a summer campaign in 2014. We detected high concentrations of dissolved CH4 in the ocean above the seafloor with a sharp decrease above the pycnocline. Model approaches taking potential CH4 emissions from both dissolved and bubble-released CH4 from a larger region into account reveal a maximum flux compatible with the observed atmospheric CH4 mixing ratios of 2.4-3.8 nmol m-2 s-1. This is too low to have an impact on the atmospheric summer CH4 budget in the year 2014. Long-term ocean observatories may shed light on the complex variations of Arctic CH4 cycles throughout the year.The project MOCA- Methane Emissions from the Arctic OCean to the Atmosphere: Present and Future Climate Effects is funded by the Research Council of Norway, grant no.225814 CAGE – Centre for Arctic Gas Hydrate, Environment and Climate research work was supported by the Research Council of Norway through its Centres of Excellence funding scheme grant no. 223259. Nordic Center of Excellence eSTICC (eScience Tool for Investigating Climate Change in northern high latitudes) funded by Nordforsk, grant no. 57001

Морфологические и функциональные изменения головного мозга в отдаленном периоде после операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения

Purpose: evaluation of brain substance’s morphological state and dynamics of cerebral tissue perfusion in patients undergoing on-pump CABG surgery compared preoperative and late postoperative period.Materials and methods. The study included 14 male patients who underwent on-pump CABG surgery. CT and PCT with intravenous bolus radiopaque drug in the cubital vein conducted to all patients in the preoperative period. Cranio-ventricular index, width III ventricle was measured. The presence and degree leukoaraiosis, the presence of cysts, areas of gliosis, CBF, CBV, TTP in symmetric cortical and subcortical regions was recorded. CT and PCT repeat after 5 years.Results. In preoperative period III ventricle width was 6.8 ± 1.4 mm; cranio-ventricular index = 4.9 ± 1.3. It were found cysts on the level of the basal ganglia in two cases (14%). Leukoaraiosis detected in four patients (28%). PCT in the preoperative period noted the absence of blood flow asymmetry, reducing blood flow to the frontal lobes, in the area of the junction of the parietal, temporal and occipital lobes. Significant expansion of the III ventricle 8.5 ± 2.5 mm, reducing cranio-ventricular index 3.6 ± 0.5, increasing the number of cysts and glial changes in 6 (43%) cases,  leukoaraiosis in 8 (57%) cases, a significant increase in TTP in the index of the thalamus (11.5 ± 2.1 sec) was determined after the operation.Conclusions. Сhronic cerebral ischemia revealed progression of  manifestations in the late postoperative period in patients  undergoing on-pump CABG. The identified changes are not a direct  result of on-pump CABG, because similar changes observed in  patients with atherosclerotic lesions of the microvasculature and  damage the blood-brain barrier and also in patients without cardiac surgery.Цель исследования: сравнительная оценка морфологического состояния вещества мозга и динамики показателей церебральной тканевой перфузии у пациентов, перенесших операцию коронарного шунтирования (КШ) в условиях искусственного кровообращения (ИК), на дооперационном этапе и в отдаленном послеоперационном периоде.Материал и методы. В исследование включено 14 пациентов мужского пола, перенесших  операцию КШ в условиях ИК. Всем пациентам на предоперационном этапе проводилась  нативная мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) головного мозга и перфузионная компьютерная томография (ПКТ) с внутривенным болюсным введением  рентгеноконтрастного препарата в кубитальную вену. Измеряли краниовентрикулярный индекс, ширину III желудочка, регистрировали наличие и степень  лейкоарайозиса, лакунарные кисты, участки глиоза, CBF, CBV, TTP в симметричных  корковых и субкортикальных зонах. Повторные МСКТ головного мозга и ПКТ выполнялись через 5 лет.Результаты. В предоперационный период ширина III желудочка составляла 6,8±1,4 мм;  краниовентрикулярный индекс был равен 4,9 ± 1,3. У 2 (14%) пациентов были обнаружены  кисты на уровне базальных ядер. Лейкоарайозис определяли у 4 (28%) пациентов. При выполнении ПКТ в дооперационном периоде отмечали отсутствие асимметрии  кровотока. Определяли снижение перфузии в лобных долях, в области стыка теменной,  височной и затылочной долей, TTP в таламусах составлял 9,2 ± 1,6 с. В отдаленном  послеоперационном периоде отмечалось достоверное расширение III желудочка до 8,5 ±  2,5 мм, уменьшение краниовентрикулярного индекса до 3,6 ± 0,5, увеличение количества  кист и глиозных изменений у 6 (43%) пациентов, лейкоарайозиса у 8 (57%) пациентов,  достоверное увеличение показателя TTP в таламусах до 11,5 ± 2,1 с.Заключение. Выявлено прогрессирование проявлений хронической ишемии головного  мозга в отдаленном послеоперационном периоде у пациентов, перенесших КШ в условиях  ИК. Однако выявленные изменения не являются прямым следствием КШ или ИК, так как  сходные изменения наблюдаются при атеросклеротическом поражении  микроциркуляторного русла и повреж дении гематоэнцефалического барьера и у пациентов без кардиохирургических вмешательств

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРФУЗИИ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ. ЧАСТЬ III (БЕСКОНТРАСТНЫЕ СПОСОБЫ. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ). ОБЗОР

The third part of the review article provides new insights into tissue / cell brain perfusion in chronic cerebral vascular insuffciency, commonly accompanied by polyvascular disease, i.e. stenotic and occlusive lesions of the carotid and coronary arteries. The evaluation of regional cerebral blood flow and cerebrovascular reactivity in the preoperative period of revascularization procedures remains an issue of concern for radiologists. Partly the choice of revascularization strategy, staged or simultaneous revascularization of the carotid and coronary arteries, depends on these parameters. Contrast-enhanced perfusion magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography perfusion (CTP) are commonly associated with a rather high risk of adverse reactions, compared to the widespread single-photon emission computed tomography (SPECT) and arterial spin labelling (ASL) MR perfusion technique, rapidly growing in the last decade. Clinical studies and the introduction of radionuclide diagnostics (SPECT) and non-contrast MR methods (ASL) into routine clinical practice will minimize these risks, while providing clinicians with accurate information on the capacity and cerebral blood flow reserve, which play signifcant role in determining the treatment strategy, similar to the capacity and myocardial blood flow reserve.Третья часть обзорной статьи посвящена вопросам полезности изучения тканевой/клеточной перфузии мозга при хронической недостаточности мозгового кровообращения, часто сопровождающей стено-окклюзивные состояния при сочетанном поражении каротидных и коронарных артерий мультифокальным атеросклерозом. Актуальной задачей радиологов становится определение исходного состояния регионарного мозгового кровотока и цереброваскулярной реактивности в предоперационный период реваскуляризирующих операций. Отчасти выбор тактики в очередности или симультанности реваскуляризации сонных и коронарных артерий должен зависеть от этих параметров. Выполняемые, как правило, контрастные перфузионные методики магнитно-резонансной перфузии (ПМРТ) и компьютерно-томографической перфузии (ПКТ) сопряжены с довольно высоким риском побочных реакций в отличие от довольно широко распространенной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОЭКТ), а также бурно развивающейся в последнее десятилетие бесконтрастной МР-методики ASL (arterial spin labeling). Клинические исследования и внедрение в рутинную практику радионуклидной диагностики (ОЭКТ) и бесконтрастной МР-методики (ASL) позволят минимизировать такой риск, обеспечивая при этом клиницистов полноценной информацией о состоянии и резерве мозгового кровотока, имеющем в определении тактики лечения нисколько не меньшее значение, чем состояние и резерв кровоснабжения миокарда