Spectral and spatial observations of microwave spikes and zebra structure in the short radio burst of May 29, 2003

The unusual radio burst of May 29, 2003 connected with the M1.5 flare in AR 10368 has been analyzed. It was observed by the Solar Broadband Radio Spectrometer (SBRS/Huairou station, Beijing) in the 5.2-7.6 GHz range. It proved to be only the third case of a neat zebra structure appearing among all observations at such high frequencies. Despite the short duration of the burst (25 s), it provided a wealth of data for studying the superfine structure with millisecond resolution (5 ms). We localize the site of emission sources in the flare region, estimate plasma parameters in the generation sites, and suggest applicable mechanisms for interpretating spikes and zebra-structure generation. Positions of radio bursts were obtained by the Siberian Solar Radio Telescope (SSRT) (5.7 GHz) and Nobeyama radioheliograph (NoRH) (17 GHz). The sources in intensity gravitated to tops of short loops at 17 GHz, and to long loops at 5.7 GHz. Short pulses at 17 GHz (with a temporal resolution of 100 ms) are registered in the R-polarized source over the N-magnetic polarity (extraordinary mode). Dynamic spectra show that all the emission comprised millisecond pulses (spikes) of 5-10 ms duration in the instantaneous band of 70 to 100 MHz, forming the superfine structure of different bursts, essentially in the form of fast or slow-drift fibers and various zebra-structure stripes. Five scales of zebra structures have been singled out. As the main mechanism for generating spikes (as the initial emission) we suggest the coalescence of plasma waves with whistlers in the pulse regime of interaction between whistlers and ion-sound waves. In this case one can explain the appearance of fibers and sporadic zebra-structure stripes exhibiting the frequency splitting.Comment: 11 pages, 5 figures, in press; A&A 201

SNP genes of immune response mediators and predisposition to development of socially significant diseases

Allele typing of single-nucleotide polymorphisms (SNPs) may be used in predictive medicine and to determine targets for the most effective treatment strategies for various diseases. The purpose of the present work was to investigate the association between the SNPs of inflammatory genes, e.g., IL10 (C819T; rs1800871; C592A; rs1800872); IL4 (C589T; rs2243250); fibrosis-related factors - TGFβ1 (G915C; rs1800471); MMP1 (1607insG; rs1799750); apoptosis-regulators (TNFRSF11B G1181C; rs2073618); vasoconstricting factors (CRP C3872T; rs1205); CYP1A1 (A2454G; rs1048943), endothelial dysfunction (EDN1 G925T; rs5370); (NOS3 C786T; rs2070744) and development of coronary heart disorders, breast cancer, bronchial asthma (BA) and threatened miscarriage in early pregnancy among population of the Republic of Adygea.DNA samples of unrelated donors and patients (n = 74) with verified diagnoses of bronchial asthma (n = 13), coronary heart disease (n = 10), breast cancer (n = 10) and threatened miscarriage in the first trimester of pregnancy (n = 8) were isolated from peripheral blood leukocytes and typed by allele-specific polymerase chain reaction with electrophoretic detection of results using commercial tests-systems of NPF “Litech”, Moscow.The study in a group of Adygea residents has revealed the statistical significance for the “normal” Arg25-allelic variant of the TGFβ1 gene (p < 0.05; F = 0.038; OR = 3.231; 95% CI = 1.081-9.656) in the development of bronchial asthma. There were no significant differences in SNP rs1800471 of the TGFβ1 gene in the groups with cardiovascular, oncological diseases and gestational disorders (p > 0.05). The frequency distribution of allelic variants NOS3 C786T; TNFRSF11B G1181C; 1607insG of the MMP1 gene; G925T of the EDN1 gene, and CYP1A1 2454G in the examined patients with cardiovascular disease and breast cancer did not significantly differ from the control group (p > 0.05). The statistical significance for the frequency of allelic variants rs1799750 (MMP1 gene) in cases of threatened early miscarriage and in women with a physiological course of pregnancy (F = 0.096; p < 0.05%: OR = 6.0) was close to reliable, but with a confidence interval > 1.0 (95% CI = 0,98036,716), thus requiring further research.The obtained data could be sufficient in order to suggest predisposition for bronchial asthma, as well as to develop a set of preventive measures taking into account the individual characteristics of each patient

LHC Transverse Feedback System: First Results of Commissionning

A powerful transverse feedback system ("Damper") has been installed in LHC. It will stabilise the high intensity beam against coupled bunch transverse instabilities in a frequency range from 3 kHz to 20 MHz and at the same time damp injection oscillations originating from steering errors and injection kicker ripple. The LHC Damper can also be used as means of exciting transverse oscillations for the purposes of abort gap cleaning and tune measurement. The LHC Damper includes 4 feedback systems on 2 circulating beams (in other words one feedback system per beam and plane). Every feedback system consists of 4 electrostatic kickers, 4 push-pull wide band power amplifiers, 8 preamplifiers, two digital processing units and 2 beam position monitors with low-level electronics. The power and low-level subsystem layout is described along with first results from the commissioning of 16 power amplifiers and 16 electrostatic kickers located in the LHC tunnel. The achieved performance is compared with earlier predictions and requirements for injection damping and instability control. Requirements and first measurements of the performance of the power and low-level subsystems are summarized

Imbalance of NK cell subpopulations and polymorphisms of proinflammatory cytokine genes in the pathogenesis of atherosclerosis

Understanding the pathogenetic mechanism of development and identifying trigger markers of the disease will significantly increase the efficiency of pre-nosological diagnosis and medical follow-up of patients. In this case, one should take into account the role of mutations in cytokine genes, which affect their biochemical activity and production level. The objective of the study was to investigate the role of mediators of acute and chronic inflammation (IL-17A, IL-1â, TNFá and IL-4), the ratio of natural killer cell subpopulations (CD56hiCD16-/CD56loCD16+) in pathogenesis of coronary atherosclerosis resulting into coronary heart disease.To analyze the results, an integrated approach was used, including molecular genetic methods such as polymerase chain reaction, typing of single-nucleotide substitutions in cytokine genes, isolation and cultivation of peripheral blood mononuclear cells, assessment of spontaneous and in vitro-induced production of immune system mediators, enzyme-linked immunosorbent assay, cytotoxic test, flow cytometry with monoclonal antibodies (Beckman Coulter, USA) to CD16, CD56 NK markers.The study included 130 residents of the North Caucasus, including the patients (n = 62) treated at the Cardiology Department of the Adyghe Republican Clinical Hospital (ARCB) with a verified diagnosis of ischemic heart disease (IHD), and a control group (n = 68), represented by unrelated healthy donors.Overexpression of cytokines in IHD patients was associated with distinct single nucleotide substitutions in certain genes. Studying a group of residents from the Republic of Adygeya, the authors experimentally established that harboring the 511C allele of the IL-1â gene (p < 0.0004; OR = 4.67), A197A of the IL-17A gene genotype (p < 0.04; OR = 3.88), G308 SNP of TNFá gene (p < 0.01; OR = 3.41), and 589T variant of IL-4 gene (p < 0.04; OR = 2.45) are associated with hyperproduction of the first-wave inflammatory mediators that increase the risk of developing ischemic heart disease. In atherosclerosis and associated cardiovascular diseases, we have noted a significant decrease in spontaneous and induced activity of natural killer cells involved in the utilization of “foamy cells”. The NK activity of peripheral blood mononuclear cell in patients with coronary heart disease is significantly reduced. In the IHD patients, an imbalance of phenotypically and functionally different CD56hiCD16-/CD56loCD16+ NK subpopulations with a predominance of CD56hiCD16- phenotype were revealed. Conclusions: Immuno-inflammatory mechanisms of evolving coronary atherosclerosis are associated with single-nucleotide substitutions, i.e., polymorphisms in the promoter regions of the IL-17A (G197A), IL-1 â (T511C), and TNFá (G308A), the known mediators of acute and chronic inflammation.Genetically determined overexpression of IL-17A, IL-1â, and TNFá, confirmed in experiments on evaluation of spontaneous and stimulated cytokine production in patients with CHD, together with reduced NK activity of РВМС, due to predominance of CD56hiCD16-, a subpopulation with high cytokine production, manifested by an increased pro-inflammatory component that triggers and provides long-term support to pathophysiological processes of atherosclerosis

Gene polymorphisms of IL-1β (C511T), IL-17A (G197A), IL-12B (A1188C), TNFα (G308A) and IL-4 (C589T) associated with threat of early reproductive losses

Prevalence of threatened miscarriage is 16-25% of all pregnancies. The symptomatics of the threatened miscarriage in the first trimester may develop due to conversion of initial inflammatory reaction that disturbs the intersystemic and local interactions in the endometrium, followed by placental insufficiency, intrauterine fetal affection and spontaneous abortion. The aim of our work was to study the association between single nucleotide polymorphisms (SNPs) of some cytokine genes, e.g., IL-1β (C511T, rs16944), IL-17A (G197A, rs2275913), IL-12B (A1188C, rs3212227), TNFα (G308A, rs1800629), and IL-4 (C589T, rs2243250) and the risk of early reproductive losses among residents of Adyghe Republic (RA). The work was carried out at the Immunogenetic Laboratory of our Research Institute of Complex Problems. The allelic variants of cytokine genes were detected by SNP-method in 106 samples of genomic DNA in women with the threatened abortion in 1st trimester (n = 58) and the uncomplicated gestation (n = 48). SNP-typing of polymorphic variants of cytokine genes IL-1β, IL-17A, IL-12B, TNFα and IL-4 was carried out by PCR (polymerase chain reaction) with allele-specific primers and electrophoretic detection of results on test systems of (Litech, Moscow). Statistical analysis of experimental data was carried out by SPSS Statistical program 17.0. The correspondence of SNP distributions to expected values at Hardy—Weinberg equilibrium and comparison of allelic variants/ genotypes frequencies were performed using the χ2 criterion (Chi-square with Yates correction), odd ratios (OR) detected at significance level p < 0.05 and 95% confidence interval (95% CI). Reliability of the differences for the SNP frequencies for small samples was evaluated using the Fisher’s exact criterion. Heterozygous variant (C511T; OR = 3.46; 95% Cl: 1.04-11.54) and homozygous “mutant” genotypes (T511T; OR = 5.71; 95% Cl: 1.12-29.09) of the main proinflammatory IL-1β was significantly associated (p < 0.05) with the risk of developing threatening miscarriage in the Adygea residents. The -511Т allele of IL-1β gene, and -1188C variant of IL-12B gene increase the risk of the early termination of pregnancy, respectively, 5.8-fold (95% Cl: 2.4213.92; p = 0.00004), and 2.97-fold (95% Cl: 1.23-7.19; p = 0.01). The “mutant” -511T allelic variant of the IL-1 p gene is associated with the risk of developing a symptome complex of threatening miscarriage in Russian ethnic group (p = 0.0001; OR = 14.09), and in Adygea ethnic group (p = 0.02; OR = 8.17), which is almost undetectable in women with normal pregnancy in the first trimester. Thus, only С511Т (rs16944) in IL-1β gene and A1188C (rs3212227) in IL-12B gene of the five typed cytokine genes may be used as marker polymorphisms of gestational distress for the women in Adygea

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПОШУКУ ТА ВИЯВЛЕННЯ ВИБУХОВИХ ПРИСТРОЇВ З НЕКОНТАКТНИМИ ДАТЧИКАМИ ЦІЛІ МЕТОДОМ НЕЛІНІЙНОЇ РАДІОЛОКАЦІЇ

Radical changes in the nature and significant increase in the dynamics of mine warfare in modern military conflicts are the result of shifting priorities towards the use of the latest models of minesweepers and improvised explosive devices with mostly non-contact target sensors. This state of affairs has exacerbated the problem of countering explosive threats, and with it the need to ensure the required level of efficiency, safety and cost of search and detection of explosive devices with non-contact (electronic) target sensors. Existing technical means of search and detection of explosive objects, as a rule, in most cases are based on the use of active electromagnetic methods. The approach of such search devices to explosive devices with magnetic (non-contact) target sensors or those controlled by radio, often led to an unauthorized explosion and as a consequence to losses among the sappers.It is established that almost all non-contact sensors of the target are united by a common feature - the presence of semiconductor elements in their composition, or transitions such as metal-oxide-metal. These features are the basis of modern means of detecting explosive devices with non-contact target sensors by nonlinear radar. However, the requirements for the safety of using search engines of this type in the manual version or on land vehicles are still problematic. One way to resolve this contradiction is to install search engines on a remote-controlled platform. Moreover, there is an urgent need to substantiate the tactical and technical requirements for this type of equipment when changing the conditions and methods of their application.Based on the analysis of previous studies, both domestic and foreign experts, on the use of electromagnetic methods of search and detection of man-made objects in sheltered environments (soil, snow, water, etc.), proposed an improved mathematical model of search and detection of explosive devices with non-contact target sensors nonlinear radar. This model, in contrast to the existing ones, takes into account the probabilistic nature of the search process and the plane indicators of the guaranteed detection zone of devices with non-contact target sensors by nonlinear radar, functional indicators of electromagnetic wave propagation in free space and shelter. In the field of nonlinear radar, the concept of "zone of guaranteed detection of explosive devices with non-contact target sensors" was introduced for the first time, the essence of which is to ensure the implementation of the requirements for equivalent probability of detection at a level not lower than specified. In addition, the proposed mathematical model, among other technical characteristics, allows to set the performance parameters of the remote-controlled radar complex search and detection of explosive devices with non-contact target sensors by nonlinear radar. The proposed improvements of the mathematical model and the sequence of calculations will increase the accuracy of the results of modeling the search and detection of explosive devices with non-contact target sensors in sheltered environments when substantiating the requirements for demining of this type.Кардинальные изменения характера и значительное увеличение динамики ведения минной войны в военных конфликтах современности стали результатом смещения приоритетов в сторону применения новейших образцов минного оружия и самодельных взрывных устройств преимущественно с неконтактными датчиками цели. Такая постановка вопроса вызвала обострение проблемы противодействия взрывоопасным угрозам, а наряду с этим потребность в обеспечении нужного уровня эффективности, безопасности и себестоимости процессов поиска и обнаружения взрывных устройств с неконтактными (электронными) датчиками цели. Существующие технические средства поиска и обнаружения взрывоопасных предметов, как правило, в большинстве случаев основаны на использовании активных электромагнитных методов. Приближение таких поисковых устройств к взрывным устройствам с магнитными (неконтактными) датчиками цели или радиоуправляемыми достаточно часто приводил к несанкционированному взрыву и как следствие к потерям среди саперов.Установлено, что почти все неконтактные датчики цели объединяет общий признак - наличие полупроводниковых элементов в их составе, или переходов типа металл-окисел-металл. Указанная особенность положена в основу современных средств обнаружения взрывных устройств с неконтактными датчиками цели методом нелинейной радиолокации. Однако, при этом, проблемными до сих пор остаются требования по безопасности использования поисковых устройств данного типа в ручном варианте или на транспортных средствах. Одним из путей решения данного противоречия является установление поисковых устройств на дистанционно-управляемую платформу. Причем, возникает насущная необходимость в обоснование тактико-технических требований к средствам данного типа при изменении условий и способов их применения.На основе проведенного анализа предыдущих исследований, как отечественных, так и зарубежных специалистов, по использованию электромагнитных методов поиска и обнаружения рукотворных предметов в укрывающих средах (грунт, снег, вода и т.д.), предложено усовершенствованную математическую модель поиска и обнаружения взрывных устройств с неконтактными датчиками цели методом нелинейной радиолокации. Указанная модель, в отличие от существующих, учитывает вероятностный характер процесса поиска и площадные показатели зоны гарантированного обнаружения устройств с неконтактными датчиками цели методом нелинейной радиолокации, функциональные показатели распространения электромагнитных волн в свободном пространстве и укрывающей среде. При этом в области нелинейной радиолокации впервые введено понятие “зона гарантированного обнаружения взрывных устройств с неконтактными датчиками цели”, сущность которого заключается в обеспечении реализации требований к равнозначной вероятности их обнаружения на уровне не ниже заданного. Кроме того, предложенная математическая модель, среди других технических характеристик, позволяет установить параметры эксплуатационной производительности дистанционно-управляемого радиолокационного комплекса поиска и обнаружения взрывных устройств с неконтактными датчиками цели методом нелинейной радиолокации. Предложенные усовершенствования математической модели и последовательности проведения расчетов позволят повысить точность результатов моделирования процесса поиска и обнаружения взрывных устройств с неконтактными датчиками цели в укрывающих средах при обосновании требований к средствам разминирования данного типа.Кардинальні зміни характеру та значне збільшення динаміки ведення мінної війни у воєнних конфліктах сучасності стали результатом зміщення пріоритетів у бік застосування новітніх зразків мінної зброї та саморобних вибухових пристроїв з переважно неконтактними датчиками цілі. Такий стан питання викликав загострення проблеми протидії вибухонебезпечним загрозам, а поряд з цим потребу у забезпеченні потрібного рівня ефективності, безпеки та собівартості процесів пошуку і виявлення вибухових пристроїв з неконтактними (електронними) датчиками цілі. Існуючі технічні засоби пошуку та виявлення вибухонебезпечних предметів, як правило, у більшості випадків ґрунтуються на використанні активних електромагнітних методів. Наближення таких пошукових пристроїв до вибухових пристроїв із магнітними (неконтактними) датчиками цілі або тих, що керуються по радіо, досить часто призводив до несанкціонованого вибуху і як наслідок до втрат серед саперів.Встановлено, що майже усі неконтактні датчики цілі поєднує спільна ознака – наявність напівпровідникових елементів у їхньому складі, або переходів типу метал-окисел-метал. Вказана особливості покладена в основу сучасних засобів виявлення вибухових пристроїв з неконтактними датчиками цілі методом нелінійної радіолокації. Однак, при цьому проблемними досі залишаються вимоги щодо безпеки використання пошукових пристроїв даного типу у ручному варіанті або на наземних транспортних засобах. Одним із шляхів розв’язання даного протиріччя є встановлення пошукових пристроїв на дистанційно-керовану платформу. При чому, виникає нагальна потреба до обґрунтування тактико-технічних вимог до засобів даного типу при зміні  умов та способів їх застосування.На основі проведеного аналізу попередніх досліджень, як вітчизняних, так і закордонних фахівців, стосовно використання електромагнітних методів пошуку і виявлення рукотворних предметів в укриваючих середовищах (ґрунт, сніг, вода тощо), запропоновано удосконалену математичну модель пошуку та виявлення вибухових пристроїв з неконтактними датчиками цілі методом нелінійної радіолокації. Вказана модель, на відміну від існуючих, враховує імовірнісний характер процесу пошуку та площині показники зони гарантованого виявлення пристроїв з неконтактними датчиками цілі методом нелінійної радіолокації, функціональні показники розповсюдження електромагнітних хвиль у вільному просторі та укриваючому середовищі. При цьому, в галузі нелінійної радіолокації вперше введено поняття “зона гарантованого виявлення вибухових пристроїв з неконтактними датчиками цілі”, сутність якого полягає у забезпечення реалізації вимог до рівнозначної імовірності їх виявлення на рівні не нижче заданого. Крім того, запропонована математична модель, серед інших технічних характеристик, дозволяє встановити параметри експлуатаційної продуктивності дистанційно-керованого радіолокаційного комплексу пошуку та виявлення вибухових пристроїв з неконтактними датчиками цілі методом нелінійної радіолокації. Запропоновані удосконалення математичної моделі та послідовності проведення розрахунків дозволять підвищити точність результатів моделювання процесу пошуку та виявлення вибухових пристроїв з неконтактними датчиками цілі в укриваючих середовищах під час обґрунтування вимог до засобів розмінування даного типу