Cell counting optical planar waveguide sensor based on (Yb,Nb):RTP/RTP(001) system

In this work, we demonstrated metal tagged cell counting based on planar waveguide with the help of a visible light at 633 nm with TM polarization and calculated the output power in relation with the density of cells placed on the waveguide

Neural network analysis of hyperspectral images of soil

The article approaches to the classification of high-resolution hyperspectral images in the problem of classification of soil species is proposed. A spectral-spatial convolutional neural network with compensation for lighting variations is used as a classifier. The effectiveness of the proposed approach in the problem of classification of hyperspectral images of soils obtained by a scanning hyperspectral camera is shown. The essence of the developed method is to use binary classification together with multiclass, thereby improving the result of the latter

Thermal effect on the optical and morphological properties of TiO2 thin films obtained by annealing Ti metal layer

Titanium metal layers of different thicknesses were deposited on optical glass, quartz and ceramic substrates at 50°C and 150°C substrate temperature with the help of magnetron deposition. Metal layers were converted into rutile phase of TiO2 at different annealing temperatures. The effect of thermal annealing on the morphology and refractive index of the thin film was investigated

Analytical modeling of synchronous demodulation of a multi-DOF gyro-accelerometer

This paper reports a analytical model of a 4-DOF gyro-accelerometer consisting of 2-DOF drive and 2-DOF sense oscillators configured orthogonally. A detection scheme for time varying angular rate and linear acceleration, by combining the structural-model of gyro-accelerometer with the processes of synchronous demodulation and filtration, has also been spelt out to investigate frequency responses at the event of angular motion and linear acceleration. Finally, the results of the model have been validated by comparing with MATLAB®/Simulink data which shows excellent matching with each other

UV-LIGA fabrication process for realization of metal based MEMS gyroscope

This paper reports the complete fabrication process flow based on UV-LIGA technology for realization of metal based MEMS gyroscope. In this process, nickel is used as the structural layer and copper as the sacrificial layer. The economical three mask process has been optimized and the detailed step by step procedure for carrying out the fabrication is presented. The fabrication results after each process step have been presented and discussed. Scanning electron micrograph images of the released prototype gyroscope devices have been presented to demonstrate the successful fabrication of the prototypes

Особливості метаболічних порушень у хворих на грижі поперекового відділу хребта у поєднанні з артеріальною гіпертензією

The combination of arterial hypertension (AH) with the spine pathology is a natural manifestation of connected structural-functional disorders.Aim is to determine the features of metabolic disorders in the organism of patients with hernias of lumbar spine, associated with arterial hypertension (AH), on the base of clinical-biochemical and immunological markers.Materials and methods. The study was carried out in 2016 on the base of SI “Institute of spine and joints pathology, named after prof. M.I. Sitenko, NAMS of Ukraine”. There were examined 37 patients with lumbar spine hernias: 23 – without concomitant pathologies, 14 – in association with AH of 1–2 degrees of І–ІІ stage. The control group – 30 persons, 13 men and 17 women. General protein, glycoproteins, chondroitin sulfates, C-reactive protein, glucose, urea, creatinine, β-lipoproteins, calcium, ALAT, ASAT, CPK, LDG, IL-1, IL-4 and IL-6 were determined in blood serum.Results of research. The content of interleukins in the group of patients with AH was higher than in the group of patients without it. In the group of patients with AH IL-1 was increased in 10,5 times, IL-6 – in 5,3 times that testifies to heavier immunologic disorders in patients with AH. The content of glycoproteins in patients without AH was increased by 55,8 %, in patients with AH – in 2,1 times comparing with control. The content of chondroitin sulfates in patients with hernias without AH was increased in 2,8 times, in ones with AH – in 4 times. LDG was increased, CPK – decreased in both groups. β-lipoproteins in blood of patients without concomitant AH was increased by 44,6 %, in patients with AH – by 67 %.Conclusions. In patients with lumbar spine hernias, associated with AH were observed heavier inflammatory-destructive disorders in the cartilage tissue. The increased content of β-lipoproteins in blood of patients with lumbar spine hernias, associated with AH comparing with patients without it may indicate age disorders of lipids metabolism. IL-1 and IL-6 уin patients with lumbar spine hernias, associated with AH were higher comparing with patients without itУ статті на основі лабораторних маркерів визначено особливості метаболічних порушень: у хворих на грижі поперекового відділу хребта з АГ спостерігалися більш суттєві зміни хрящової тканини. Підвищення вмісту β-ліпопротеїнів, ІЛ-1 та ІЛ-6 у крові хворих з АГ може вказувати на вікові порушення метаболізму ліпідів та імунного статусу пацієнті

Fabrication of optical waveguides in RbTiOPO4 single crystals by using different techniques

M.A. Butt, M.C. Pujol, R. Solé, A. Ródenas, G. Lifante, M. Aguiló, F. Díaz, S. N. Khonina, R. V. Skidanov and Payal Verma, "Fabrication of optical waveguides in RbTiOPO4 single crystals by using different techniques", XIII International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications,SPIE 9807 (26 March, 2016): doi: 10.1117/12.2231368. One print or electronic copy may be made for personal use only. Systematic reproduction and distribution, duplication of any material in this paper for a fee or for commercial purposes, or modification of the content of the paper are prohibitedProceedings of XIII International Scientific and Technical Conference on Optical Technologies in Telecommunications Conference (Ufa, Russian Federation)In this work, we have demonstrated the use of different technologies to fabricate straight channel waveguides, S-bend waveguides, Y-splitter and Mach -Zehnder (MZ) structures on RbTiOPO 4 crystals and its isomorphs. We used reactive ion etching (RIE), inductively coupled plasma-RIE (ICP-RIE), femtosecond pulse laser micro-fabrication and ion diffusion techniques to structure these crystals. Computer simulations have been carried out and compared with the optical characterization of the waveguides which are in agreement with each other.This work is supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Russian Science Foundation (grant No. 14-19-00114), Spanish Government under Projects MAT2011-29255-C02-02, TEC2014-55948-R, MAT2013-47395, C4-4-R/1-R and by the Catalan Authority under Project 2014SGR135

Структурні особливості багатороздільного м’яза пацієнтів із дегенеративними захворюваннями поперекового відділу хребта

Aim: to investigate the structural and functional changes in paravertebral muscles of patients with degenerative diseases of the lumbar spine based on histological and electron microscopic analyzes.Material and methods: histological and electron microscopic analysis of multifidus muscles of 49 patients (27 men and 22 women) was performed. Patients were on treatment between September 2015 and March 2018. The material was obtained during surgery for degenerative diseases of the lumbar spine: instability (9 patients), spondylolisthesis (11), spinal stenosis (9), lumbar disc herniation (20).Results: dystrophic disorders of muscle fibers were detected. There were thickness unevenness, discoid decay, loss of transverse striation and polygonality, replacement of muscle fibers with fat tissue, proliferation of fibrous tissue, edema. Prevalence of adipose tissue was found in 20 % of patients with a lumbar disc herniation, 22.22 % with instability, 36.36 % with spondylolisthesis, 44.44 % with spinal stenosis. The proliferation of connective tissue only in perimysium was defined in patients with a diagnosis "lumbar disc herniation", in others – both in perimysium and in endomysium. At the ultramicroscopic level, in the postoperative material of the patients with spondylolisthesis and spinal stenosis, in addition to intermyofibrillar edema and the violation of the architectonics of sarcomeres, as well as the structure and location of the mitochondria, focal necrosis of myofibrils were detected. Areas with a normal distribution of mitochondria were noted only in a group of patients with a lumbar disc herniation. In patients with a diagnosis of "spinal stenosis" violations of the ultrastructural organization of venules were found. This has a negative effect on nutrition and, accordingly, the functioning of a partitioned muscle.Conclusion: the greatest manifestations of dystrophic disorders of muscle fibers at the tissue and ultrastructural levels were revealed in patients with diagnoses of "spondylolisthesis" and "spinal stenosis"Цель: на основе гистологического и электронномикроскопического анализов исследовать структурно-функциональные изменения паравертебральных мышц пациентов с дегенеративными заболеваниями поясничного отдела позвоночника.Материал и методы: проведен гистологический и электронно-микроскопический анализ многораздельных мышц 49 пациентов (27 мужчин и 22 женщины), находившихся на лечении в период с сентября 2015 по март 2018 года. Материал получен во время операций по поводу дегенеративных заболеваний поясничного отдела позвоночника: нестабильности (9 больных), спондилолистеза (11), спинального стеноза (9), грыжи межпозвонковых дисков поясничного отдела позвоночника (20).Результаты: установлены дистрофические нарушения мышечных волокон (неравномерность толщины, дискоидный распад, потеря поперечной исчерченности и полигональности, замещение мышечных волокон жировой тканью, разрастание фиброзной ткани, отек). Преобладание жировой ткани обнаружено в 20 % препаратов пациентов с грыжей межпозвонкового диска, в 22,22 % – с нестабильностью, 36,36 % – со спондилолистезом, 44,44 % – со стенозом позвоночного канала. Разрастание соединительной ткани только в перимизии определено у пациентов с диагнозом «грыжа межпозвонковых дисков», у остальных – и в перимизии, и в эндомизии. На ультрамикроскопическом уровне в послеоперационном материале больных групп «спондилолистез» и «спинальний стеноз», кроме межмиофибриллярного отека и нарушения архитектоники саркомеров, а также структуры и расположения митохондрий, обнаружены очаги некроза миофибрилл. Участки с нормальным распределением митохондрий отмечены только в группе с диагнозом «грыжа межпозвонковых дисков». В группе с диагнозом «спинальный стеноз» установлены нарушения ультраструктурных организации венул, что оказывает негативное влияние на питание и, соответственно, функционирование многораздельной мышцы.Выводы: наибольшие проявления дистрофических нарушений мышечных волокон на тканевом и ультраструктурном уровнях выявлены у пациентов с диагнозами «спондилолистез» и «спинальный стеноз»Мета: на підставі гістологічного та електронномікроскопічного аналізів дослідити структурно-функціональні зміни паравертебральних м’язів пацієнтів із дегенеративними захворюваннями поперекового відділу хребта.Матеріал і методи: проведено гістологічний та електронно-мікроскопічний аналіз багатороздільних м’язів 49 пацієнтів (27 чоловіків і 22 жінки), які перебували на лікуванні в період із  вересня 2015 року до березня 2018 року. Матеріал отримано під час операцій із приводу дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта: нестабільності (9 хворих), спондилолістезу (11), спінального стенозу (9), грижі міжхребцевих дисків поперекового відділу хребта (20).Результати: встановлені дистрофічні порушення м’язових волокон (нерівномірність товщини, дискоїдний розпад, втрата поперечної смугастості та полігональності, заміщення м’язових волокон жировою тканиною, розростання фіброзної тканини, набряк). Переважання жирової тканини виявлено у 20 % препаратів пацієнтів із грижею міжхребцевого диска, у 22,22 % – із нестабільністю, 36,36 % – із спондилолістезом, 44,44 % – зі стенозом хребтового каналу. Розростання сполучної тканини лише в перимізії визначено в пацієнтів із діагнозом «грижа міжхребцевих дисків», у решти – і в перимізії, і в ендомізії. На ультрамікроскопічному рівні в післяопераційному матеріалі хворих груп «спондилолістез» і «спінальний стеноз», окрім міжміофірилярного набряку та порушення архітектоніки саркомерів, а також структури та розташування мітохондрій, визначено вогнища некрозу міофібрил. Ділянки із нормальним розподілом мітохондрій відмічено лише в групі з діагнозом «грижа між хребцевих дисків». У групі з діагнозом «спінальний стеноз» встановлено порушення ультраструктурної організації венул, що чинить негативний вплив на живлення й, відповідно, функціонування багатороздільного м’яза.Висновки: найбільші прояви дистрофічних порушень м’язових волокон на тканинному й ультраструктурному рівнях визначено в пацієнтів із діагнозами «спондилолістез» та «спінальний стеноз

Agricultural plant hyperspectral imaging dataset

Detailed automated analysis of crop images is critical to the development of smart agriculture and can significantly improve the quantity and quality of agricultural products. A hyperspectral camera potentially allows to extract more information about the observed object than a conventional one, so its use can help in solving problems that are difficult to solve with conventional methods. Often, predictive models that solve such problems require a large dataset for training. However, sufficiently large datasets of hyperspectral images of agricultural plants are not currently publicly available. Therefore, we present a new dataset of hyperspectral images of plants in this paper. This dataset can be accessed via URL https://pypi.org/project/HSI-Dataset-API/. It contains 385 hyperspectral images with a spatial resolution of 512 by 512 pixels and spectral resolution of 237 spectral bands. The images were captured in the summer of 2021 in Samara and Novocherkassk (Russia) using Offner based Imaging Hyperspectrometer of our own production. The article demonstrates the work of some basic approaches to the analysis of hyperspectral images using the dataset and states problems for further solving.This work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation under Grant 00600/2020/51896 agreement number 075-15-2022-319