Testing microcontroller based physical systems using finite transition models

Many devices of controlling parts of physica

Catalysis of Trans-esterification Reactions in Model Ester Mixtures

Model trans-esterification reaction of n-butylbenzoate with phenyl-p-chlorobenzoate in the molar ratio of 20:1 has been studied. In order to evaluate catalysts based on lanthanide system the activity of nyodymium compounds – neodymium acetate, neodymium acetylacetonate and nitrate complex with benzo-12-crown-4 (neodymium nitrate coronate) – has been studied in the model trans-esterification reaction of n-butylbenzoate with phenyl-pchlorobenzoate. The effect of the electronic structure of the metal on the catalytic activity of the coronates of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, terbium and erbium nitrates has been studied. In order to estimate the optimum concentration of the catalysts, a study of the dependence of the transesterification reaction on concentration of neodymium nitrate coronate was carried out. An asymptotic nature of the concentration dependence on the catalytic activity of lanthanide compounds has been observed. In order to look for new classes of inhibitors of trans-esterefication reaction, the model trans-esterificatiom reaction of n-butylbenzoate with phenyl-p-chlorbenzoate has been studied in the presence of some carborane derivatives: cesium salts of bis-1,2-(dicarbollyl) complexes of iron, cobalt and nickel(3+) and bis-1,2(dicarbollyl) nickel(4+) [(C2B9H11)2Me]. Some of these compounds were found to be effective inhibitors. The dependence of the constant rate of the model trans-esterification reaction of n-butylbenzoate with phenyl-p-chlorobenzoate on the concentration of cerium salt of bis-1,2-(dicarbollyl) complex of nickel has been studied to determine the optimum concentration of inhibitors. The influence of the ester chemical structure on the activity of ester groups in the trans-esterification activity has been determined in the reaction of di-n-butylterephthalate with different p-substituted derivatives of phenylbenzoate (phenyl-p-methoxybenzoate, phenyl-p-methylbenzoate, phenylbenzoate, phenyl- pchlorobenzoate, phenyl-p-nitrobenzoate, p-methoxyphenylbenzoate, p-methylphenylbenzoate, p-chlorophenylbenzoate, p-nitrophenylbenzoate, n-butylbenzoate, di-n-butylterephthalate) in presence of the samarium nitrate coronate

СИЛАТРАНСОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИМЕТАКРИЛАТЫ

The possibility of synthesizing silatrane-containing polymers was investigated using three different synthetic methods: the formation of silatrane fragments from polymers with trialkoxysilyl groups, the copolymerization of silatrane-containing monomers, and the reaction of silatranes with functional copolymers. The obtained polymethacrylate copolymers were characterized using gel permeation chromatography, IR and NMR spectroscopy. It was shown that depending on the synthesis scheme used, polymers were obtained in the form of three-dimensional structures or soluble products. It was established that the molecular weight of the synthesized polymers depended significantly on both the content of silatrane fragments and the synthesis technique used. It was shown that the modification of linear carboxyl-containing copolymers by silatranes allows the synthesis of high-molecular polymers with a high content of silatrane fragments. For the synthesized polymers, thermal properties were investigated, and the hydrophobicity of the surface of polymer films was also evaluated. It was found that all the studied polymers did not have clear melting and crystallization temperatures. The polymers were stable in an inert atmosphere up to 270-280 °C, whereas in air they decomposed at lower temperatures with the restructuring of the macromolecular skeleton and the formation of highly heat-resistant silicone structures. An increase in the content of silatrane moieties in the copolymers led to an increase in the hydrophilicity of polymers.Исследована возможность проведения синтеза силатрансодержащих полимеров с использованием трех различных синтетических методик: образование силатрановых фрагментов из полимеров с триалкоксисилильными группами, сополимеризация силатрансодержащих мономеров и взаимодействие реакционноспособных силатранов с функциональными сополимерами. Полученные полиметакрилатные сополимеры были охарактеризованы с использованием гель-проникающей хроматографией, ИК- и ЯМР-спектроскопии. Показано, что в зависимости от используемой схемы синтеза полимеры были получены в виде частично сшитых или растворимых продуктов. Установлено, что молекулярная масса синтезированных полимеров существенно зависела как от содержания в них силатрановых фрагментов, так и от используемой методики синтеза. В работе показано, что именно модификация линейных карбоксилсодержащих сополимеров силатранами позволяет синтезировать высокомолекулярные полимеры с высоким содержанием силатрановых фрагментов. Для синтезированных полимеров были исследованы термические свойства, а также оценена гидрофобность поверхности полимерных пленок. Было установлено, что все исследованные полимеры не имели четких температур плавления и кристаллизации. Полимеры были стабильны в инертной атмосфере до 270-280 °С, тогда как на воздухе они разлагались при более низких температурах с перестройкой макромолекулярного скелета и образованием высокотермостойких кремнийорганических структур. Увеличение содержания силатрановых фрагментов в сополимерах приводило к увеличению гидрофильности полимеров

МАГНИТНЫЕ И ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОРАЗВЕТВЛЕННЫХ ФЕРРОЦЕНСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ

New magnetic nanomaterials with magnetization up to 32 Gs·cm3/g were synthesized from highly branched ferrocene-containing polymers by thermal structural transformations in a field of 2.5 kOe. The structure and properties of the prepared polymers were studied by IR spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and thermogravimetric analyses. According to IR spectroscopy the content of 1,3,5-substituted benzene rings in the ferrocene-containing polymer increases at 500°C. X-ray diffraction study showed that iron in such a sample is present exclusively in the form of Fe3O4 magnetite. As the heating temperature increased to 600°C, the composition of the samples became more complex: along with magnetite they contain cementite Fe3C and wustite FeO.97O. The magnetization of the ferrocene-containing polymer depends on the synthesis and heat treatment temperature. For a sample synthesized at 140°C the formation of a magnetically ordered phase begins at 500°C, and at 800°C the magnetization reaches a maximum value of 32 Gs·cm3/g. The average size of magnetic particles according to TEM analysis was 8-26 nm. The principal possibility of controlling the size and composition of the nanoparticles, as well as their magnetization depending on the conditions of production and the temperature of polymer structuring is shown. The obtained results provide a good basis for the directed synthesis of magnetic ferrocene-containing polymers with preset characteristics.Термоструктурированием высокоразветвленных ферроценсодержащих полимеров синтезированы новые магнитные наноматериалы с намагниченностью насыщения до 32 Гс·см3/г в магнитном поле 2.5 килоэрстед. Исследованы структура и свойства полученных соединений методами ИК-спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и термогравиметрического анализа. По данным ИК-спектроскопии в ферроценсодержащем полимере, прогретом при 500 °С, содержание 1,3,5-замещенных бензольных колец возрастает. Рентгенодифракционное исследование показало, что железо в таком образце присутствует исключительно в форме магнетита Fe3O4. С повышением температуры прогрева до 600 °С состав образцов становился более сложным, наряду с магнетитом в них содержался цементит Fe3C и вюстит Fe0.97O. Намагниченность ферроценсодержащего полимера зависит от температуры синтеза и термообработки. Для образца, синтезированного при температуре 140 ºС, образование магнитоупорядоченной фазы начинается при прогреве от 500 ºС, и при 800 ºС намагниченность достигает максимального значения 32 Гс·см3/г. Среднестатистические размеры магнитных наночастиц по данным ПЭМ составляют 8-26 нм. Показана принципиальная возможность контроля размера и состава наночастиц, а также их намагниченности, в зависимости от условий получения и температуры структурирования полимеров. Полученные результаты создают хорошую основу направленного синтеза магнитных ферроценсодержащих полимеров с заданными характеристиками

Новые полимерные ПАВ на основе разветвленных силатрансодержащих полиэфиров

Objectives. Biologically active polymeric surfactants are a new promising class of macromolecules that can find application in medicine, cosmetology, and agriculture. In this study, a number of new biologically active amphiphilic polymers based on branched silatrane-containing polyesters and polyethers were obtained, and their surface-active properties were investigated.Methods. The branched polymers were represented by polyethers and polyesters, obtained respectively via the anionic polymerization of 1,2-epoxypropanol or a combination of equilibrium polycondensation and ring opening polymerization. The polymers were modified with 3-isocyanopropylsilatrane and trimethylethoxysilane to obtain the amphiphilic compounds containing silatrane groups bonded to the polymer backbone by the urethane bond. The structure of the synthesized polymer silatranes was confirmed via nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography. The surface active properties of all the copolymers obtained were investigated in connection with their obvious amphiphilicity. In particular, the formation of micelles in aqueous solutions is such a property. The critical micelle concentrations were determined by a method of quenching the fluorescence of the polymers.Results. It was shown that the values of the critical micelle concentrations and the hydrophilic-lipophilic balance values of polymers determined by the Griffin equation correlate well with each other. A linear relationship between the hydrophilic-lipophilic balance and the critical micelle concentrations was established. At the same time, polyether-based polymers generally showed higher critical micelle concentrations than polyester-based polymers, although the hydrophilic-lipophilic balance values for polymers of different series, but with close degrees of substitution, were close. It was found that the use of all synthesized polymers as stabilizers of direct and reverse emulsions leads to an increase in the aggregative stability of both types of emulsions. The stability of emulsions depended both on the degree of substitution of peripheral hydroxyl groups of polymers by silatranes and on the molecular weight and structure of the branched block of polymers. The stability of direct emulsions increased for all polymers, while that of inverse emulsions decreased with an increasing degree of substitution of hydroxyl groups by silatranes. The increase of the branched block molecular weight led to an increase of droplet sizes for both direct and inverse emulsions. The smallest droplet size for direct and inverse emulsions was obtained using polymers with low molecular weight branched polyester blocks as surfactants.Conclusions. The results obtained prove the possibility of creating polymer surfactants containing silatrane groups. By varying the structure of the polymer, its molecular weight and the degree of substitution of peripheral functional groups, it is possible to obtain surfactants with desired surface properties.Цели. Биологически активные полимерные ПАВ являются новым многообещающим классом макромолекул, которые могут найти применение в медицине, косметологии, сельском хозяйстве. В данном исследовании был получен ряд новых амфифильных полимеров на основе разветвленных силатран-содержащих полиэфиров и исследованы их поверхностно-активные свойства.Методы. Разветвленные полимеры были представлены простыми и сложными полиэфирами, которые получали соответственно способом анионной полимеризации 1,2-эпоксипропанола либо комбинацией равновесной поликонденсации и полимеризации с раскрытием цикла. Для получения амфифильных соединений, содержащих силатрановые группы, связанные с полимерным каркасом уретановой связью, полимеры были модифицированы 3-изоцианопропилсилатраном и триметилэтоксисиланом. Структура синтезированных полимерных силатранов была подтверждена методами ЯМР-спектроскопии и гель-проникающей хроматографии. Поверхностно-активные свойства всех полученных сополимеров были исследованы в связи с их очевидной амфифильностью, в частности, таким свойством является образование мицелл в водных растворах. Методом гашения флуоресценции полимеров были определены величины критических концентраций мицеллообразования (ККМ).Результаты. Показано, что величины ККМ и определенные в соответствие с уравнением Гриффина величины гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) для полимеров коррелируют, при этом была установлена линейная зависимость между указанными величинами. Полимеры на основе простых полиэфиров в целом показывали более высокие значения ККМ, чем полимеры на основе сложных полиэфиров, хотя величины ГЛБ для полимеров разных серий, но с близкими степенями замещения были близки. Было обнаружено, что использование всех синтезированных полимеров в качестве стабилизаторов прямых и обратных эмульсий приводит к увеличению агрегативной устойчивости эмульсий обоих типов. Устойчивость эмульсий зависела как от степени замещения периферийных гидроксильных групп полимеров силатранами, так и от молекулярной массы и строения разветвленного блока полимеров. Для всех полимеров устойчивость прямых эмульсий возрастала, а обратных эмульсий – снижалась с увеличением степени замещения гидроксильных групп силатранами. С увеличением молекулярной массы разветвленного блока размеры капель как прямых, так и обратных эмульсий увеличивались. Наименьший размер капель прямой и обратной эмульсии был получен при использовании в качестве ПАВ полимеров с низкомолекулярными разветвленными блоками на основе сложных эфиров.Заключение. Полученные результаты показывают возможность создания полимерных ПАВ, содержащих силатрановые группы. Варьируя строение полимера, его молекулярную массу и степень замещения периферийных функциональных групп, возможно получение ПАВ с заданными поверхностными свойствами

Research on the Dynamics of the Liquid Melt Splashing during the Ablation of Yttrium Oxide with the Radiation of a Fibre Ytterbium Laser

Dependences of the delay time of the appearance of the laser plasma, the delay in the departure or absence of melt droplets from the target crater of 1%Nd:Y2O3 were investigated.Работа выполнена при частичной поддержке проекта РФФИ №20-38-70022 «Стабильность» и в рамках Гос. Задания №АААА-А19-119020790031-5. Усилитель яркости изготовлен в рамках проекта РНФ 19-79-10096

Эндоскопическая вакуумная терапия в лечении несостоятельности анастомозов верхних отделов пищеварительного тракта. Первый опыт и обзор литературы

Surgery for the upper digestive tract is justly a high-risk one and is absolutely associated with the development of severe, life-threatening complications, particularly incompetent digestive anastomoses, which in turn lead to pyoseptic complications. After extensive surgical interventions into the esophagus and stomach, the mortality rates from anastomotic incompetence are as high as 60%. There is a steady decline in the number of complications due to the accumulation of experience and improvement of surgical techniques. Endoscopic techniques for the closure of perforation are priority since they result in lower mortality rates.The paper describes the experience in treating 6 patients (after laparoscopic proximal gastric resection (n = 4), gastrectomy (n = 1), and longitudinal gastric resection (n = 1)), by using a vacuum aspiration system, in the period from March to December 2015. It shows a procedure for installing the vacuum aspiration system and its mechanism of action, gives the obtained results of this procedure, and analyzes the experience of world literature. Хирургия верхних отделов пищеварительного тракта по праву относится к хирургии высокого риска и, безусловно, сопряжена с развитием тяжелых, жизнеугрожающих осложнений, в частности несостоятельности дигестивных анастомозов, которые, в свою очередь, приводят к гнойно-септическим осложнениям. Летальность от несостоятельности анастомозов после обширных хирургических вмешательств на пищеводе и желудке достигает 60 %. В процессе накопления опыта и совершенствования техники оперативного вмешательства отмечается неуклонное снижение числа осложнений. Методы эндоскопического закрытия перфорации являются приоритетными, поскольку сопровождаются меньшим уровнем летальности.В статье отражен опыт лечения 6 пациентов (4 – после лапароскопической проксимальной резекции желудка, 1 – после гастрэктомии и 1 – после продольной резекции желудка) с помощью вакуумной аспирационной системы в период с марта по декабрь 2015 г. Приведены методика установки вакуумной аспирационной системы, механизм действия последней, отражены полученные результаты, проанализирован опыт мировой литературы

Прогнозирование панкреатической фистулы после панкреатодуоденальной резекции с помощью компьютерной томографии

Aim. To reveal and evaluate opportunities of preoperative computer tomography (CT) for pancreatic fistula (PF) prediction after pancreatoduodenectomy.Materials and methods. In 2005 International Study Group on Pancreatic Fistula (ISGPF) developed grading criteria for PF, including asymptomatic biochemical (Grade A), that could be treated conservatively, and clinically relevant (Grade B, Grade C), with consecutive active surgical treatment. For now ISGPF definition of PF is widely accepted. We review the literature since 2005 for original articles in English describing quantitive assessment of the pancreatic parenchyma using CT with histological validation. Low sample trials (<10 cases) were excluded.Results. Three original publications met the inclusion criteria. Fatty and fibrosis infiltration of the pancreatic parenchyma assessed by preoperative CT revealed statistically significant correlation with PF rate.Conclusion. Preoperative CT offers accurate prediction opportunities for postoperative pancreatic fistula and may help caregivers to set up protocols for a strict and early detection of warning clinical signs, to tailor the clinical management of different risk classes, or to select high-risk patients who might be excluded from surgical resection. This would also improve patient selection for relevant research protocols and facilitate a more definitive assessment of collected data related to surgical outcomes, across different institutions and surgeons, and even among different surgeries, in either single-institution or multi-center trials that involve pancreatic surgery.Цель исследования: выявить и оценить возможности прогнозирования панкреатической фистулы после панкреатодуоденальной резекции на основании данных предоперационной компьютерной томографии (КТ).Материал и методы. В 2005 г. Международная рабочая группа по изучению панкреатических фистул (International Study Group on Pancreatic Fistula, ISGPF) разработала критерии градации панкреатических фистул на бессимптомные биохимические (Grade A) и клинически значимые (Grade B и С), требующие терапевтической (Grade A) или хирургической коррекции (Grade B и С). Данная классификация стала общепринятой и широко используется. Проведен анализ литературы, при котором учитывались только оригинальные англоязычные публикации после 2005 г, которые описывали возможности предоперационной количественной оценки плотности поджелудочной железы (ПЖ) с помощью КТ, а данные КТ сопоставлялись с результатами гистологического исследования ткани ПЖ. Работы с малыми выборками (<10 пациентов) были исключены из анализа.Результаты. Критериям включения соответствовали 3 статьи, описывающие возможности КТ для оценки степени фиброза и жировой инфильтрации паренхимы ПЖ, в качестве факторов риска панкреатической фистулы. Выявлена статистически достоверная зависимость данных показателей и риска панкреатической фистулы.Заключение. Современные возможности Кт позволяют объективно судить о риске развития панкреатической фистулы и предоставляют хирургам возможность подобрать наиболее подходящую периоперационную тактику ведения пациента. Прогнозирование риска панкреатической фистулы и формирование гомогенных групп для клинических исследований позволят получать более достоверные результаты при анализе данных даже из разных источников, что, несомненно, повысит качество проводимых исследований

Современный взгляд на проблему постхолецистэктомического синдрома (по материалам Экспертного совета, состоявшегося 4 мая 2019 г. в городе Алматы, Казахстан)

Gallstone disease is revealed in 10–20% of the population with a clear tendency to affect the younger population. In a clinically manifested course, cholecystectomy remains the treatment of choice. Symptoms and signs persist or even become more severe after gallbladder surgery in 10-15% of cases (“postcholecystectomy syndrome”). Postcholecystectomy syndrome includes heterogeneous disorders of liver, pancreas, duodenum, sphincter of Oddi, etc. that can be associated with errors or negative consequences of surgical intervention. Often, symptoms may persist because of previously unrecognized chronic diseases of neighboring organs. The spectrum of effective conservative measures is rather limited. The Advisory Board was held on May 4, 2019, in Almaty (Kazakhstan) to re-estimate the definitions and categories related to the issue of the postcholecystectomy syndrome and to develop the diagnostic and treatment algorithm for patients with the postcholecystectomy dysfunction of the sphincter of Oddi. The statements discussed by the interdisciplinary team of gastroenterologists and surgeons were addressed to general practitioners, therapists, gastroenterologists, and surgeons. The Advisory Board emphasized that organic and functional biliary diseases manifest mainly by biliary pain, main characteristics of which were defined in the Rome IV consensus based on the statistical analysis of a large pool of clinical data. For a more accurate bile duct system assessment and the exclusion of cholelithiasis, the examination algorithm was proposed, which included abdominal ultrasound investigation, endoscopic ultrasound investigation of the pancreatobiliary area, and magnetic resonance cholangiopancreatography. Diagnostic algorithm for differentiation of functional biliary disorders from organic gastrointestinal pathology was developed. Sphincter of Oddi dysfunction may be considered as a postcholecystectomy syndrome manifestation in 1.5-3% of cases. Apart from rational nutrition, conservative management of functional gastrointestinal diseases implies  pharmacological therapy. The efficacy of non-steroidal anti-inflammatory drugs, prokinetics, nitrates, antispasmodics, calcium channel antagonists, botulinum toxin, and hymecromone was demonstrated in previous studies. Papillosphincterotomy is not effective in relieving biliary pain in cases of the sphincter of Oddi dysfunction. The proposed algorithm for the management of patients with the postcholecystectomy syndrome was presented.Желчнокаменная болезнь выявляется у 10–20% населения и имеет четкую тенденцию к «омоложению». При наличии клинических симптомов основным методом лечения остается холецистэктомия, после которой у 10–15% пациентов клинические проявления сохраняются либо усиливаются (для обозначения таких ситуаций применяют термин «постхолецистэктомический  синдром»). Постхолецистэктомический синдром объединяет неоднородные расстройства, включая  нарушения функции печени, поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки, сфинктера Одди  пр., которые могут быть связаны с погрешностями или последствиями хирургических манипуляций. Зачастую причиной сохранения жалоб оказываются ранее нераспознанные хронические заболевания других органов. Арсенал эффективных средств медикаментозной и  немедикаментозной коррекции относительно невелик. С целью стандартизировать определения и  категории, касающиеся проблемы постхолецистэктомического синдрома, и разработать алгоритм обследования и лечения пациентов с постхолецистэктомической дисфункцией сфинктера  Одди 4 мая 2019 г. в городе Алматы (Казахстан) состоялся совет экспертов – представителей  междисциплинарной команды из гастроэнтерологов и хирургов. Целевая аудитория – врачи общей  практики, терапевты, гастроэнтерологи, хирурги. Согласно решению Экспертного совета, основным  клиническим проявлением органических и функциональных заболеваний желчных путей  является билиарная боль, подробные характеристики которой были выделены в материалах IV Римского консенсуса на основании статистического анализа большого объема клинических данных. Для более точной оценки состояния протоковой системы и исключения желчнокаменной болезни в план обследования включают ультразвуковое исследование органов брюшной полости,  эндоскопическое ультразвуковое исследование панкреато-билиарной зоны, магнитно-резонансную  холангиопанкреатографию. Функциональные билиарные расстройства необходимо дифференцировать с органическими заболеваниями органов пищеварения; с этой целью  рекомендован план обследования пациентов. Дисфункцию сфинктера Одди можно рассматривать как вариант постхолецистэктомического синдрома; на долю таких случаев приходится 1,5–3%. Консервативное ведение при функциональных заболеваниях органов пищеварения, помимо  рационального питания, подразумевает лекарственную терапию. Показана эффективность  нестероидных противовоспалительных препаратов, прокинетиков, нитратов, спазмолитиков, антагонистов кальциевых каналов, ботулотоксина и гимекромона. Папиллосфинктеротомия при  дисфункции сфинктера Одди не обладает должной эффективностью в купировании билиарной  боли. Разработан алгоритм ведения пациентов при появлении билиарной боли и другой  симптоматики после холецистэктомии

Российский консенсус по профилактике, диагностике и лечению рака желудка

The Russian consensus on prevention, diagnostic and treatment of gastric cancer was prepared on the initiative of the Moscow clinical scientific center named after A. S. Loginov according to the Delphi method. Its aim was to clarify and consolidate the opinions of specialists on the most relevant issues of prevention, diagnosis and treatment of gastric cancer. An interdisciplinary approach was provided by the participation of leading gastroenterologists, oncologists and surgeons.Российский консенсус по профилактике, диагностике и лечению рака желудка подготовлен по инициативе Московского клинического научного центра им А. С. Логинова ДЗМ по Дельфийской системе. Его целью явилась консолидация мнений отечественных специалистов по наиболее актуальным вопросам профилактики, скрининга, диагностики и лечения рака желудка. Междисциплинарный подход обеспечен участием ведущих гастроэнтерологов, онкологов и хирургов.Цель статьи: представить положения Российского консенсуса по профилактике, диагностике и лечению рака желудка