Preclinical animal acute toxicity studies of new developed MRI contrast agent based on gadolinium

Acute toxicity test of new developed MRI contrast agent based on disodium salt of gadopentetic acid complex were carried out on Mus musculus and Sprague Dawley rats according to guidelines of preclinical studies [1]. Groups of six animals each were selected for experiment. Death and clinical symptoms of animals were recorded during 14 days. As a result the maximum tolerated dose (MTD) for female mice is 2.8 mМ/kg of body weight, male mice - 1.4 mМ/kg, female rats - 2.8 mМ/kg, male rats - 5.6 mМ/kg of body weight. No Observed Adverse Effect Dose (NOAEL) for female mice is 1.4 mМ/kg, male mice - 0.7 mМ/kg, male and female rats - 0.7 mМ/kg. According to experimental data new developed MRI contrast agent based on Gd-DTPA complex is low-toxic

Dark Energy: Observational Evidence and Theoretical Models

The book elucidates the current state of the dark energy problem and presents the results of the authors, who work in this area. It describes the observational evidence for the existence of dark energy, the methods and results of constraining of its parameters, modeling of dark energy by scalar fields, the space-times with extra spatial dimensions, especially Kaluza---Klein models, the braneworld models with a single extra dimension as well as the problems of positive definition of gravitational energy in General Relativity, energy conditions and consequences of their violation in the presence of dark energy. This monograph is intended for science professionals, educators and graduate students, specializing in general relativity, cosmology, field theory and particle physics.Comment: Book, 380 p., 88 figs., 7 tables; 1st volume of three-volume book "Dark energy and dark matter in the Universe", ed. V. Shulga, Kyiv, Academperiodyka, 2013; ISBN 978-966-360-239-4, ISBN 978-966-360-240-0 (vol. 1). arXiv admin note: text overlap with arXiv:0706.0033, arXiv:1104.3029 by other author

Sp-brane accelerating cosmologies

We investigate time dependent solutions (S-brane solutions) for product manifolds consisting of factor spaces where only one of them is non-Ricci-flat. Our model contains minimally coupled free scalar field as a matter source. We discuss a possibility of generating late time acceleration of the Universe. The analysis is performed in conformally related Brans-Dicke and Einstein frames. Dynamical behavior of our Universe is described by its scale factor. Since the scale factors of our Universe are described by different variables in both frames, they can have different dynamics. Indeed, we show that with our S-brane ansatz in the Brans-Dicke frame the stages of accelerating expansion exist for all types of the external space (flat, spherical and hyperbolic). However, applying the same ansatz for the metric in the Einstein frame, we find that a model with flat external space and hyperbolic compactification of the internal space is the only one with the stage of the accelerating expansion. Scalar field can prevent this acceleration. It is shown that the case of hyperbolic external space in Brans-Dicke frame is the only model which can satisfy experimental bounds for the fine structure constant variations. We obtain a class of models where a pare of dynamical internal spaces have fixed total volume. It results in fixed fine structure constant. However, these models are unstable and external space is non-accelerating.Comment: 17 pages, 4 figures, accepted in PR

Взаємодія системи сторонніх об’єктів у рідині, обумовлена силами акустичного випромінювання

The problem of interaction of two foreign bodies placed in a liquid in an acoustic field propagating along the line connecting the bodies is under investigation. An approach is elaborated to characterize the interaction between the bodies caused by the acoustic radiation forces that are the time-constant components of hydrodynamic forces acting upon the bodies located in the outer liquidmedium. For example of the method application, propagation of the plane acoustic wave along the center line of two liquid spherical drops placed into a space filled with another liquid is under investigation. Study of the acoustic radiation forces is performed in the frame of two-step procedure. The first step comprises solution of the linear problem of incident wave diffraction on the bodies.The problem is solved by the variable separation method. To satisfy the boundary conditions on spherical surfaces, the expansion of the incident and reflected wave potentials over the spherical wave functions are used. The second step is calculation of the hydrodynamic forces acting upon each body followed by time averaging of forces determined. The analytical formula for the acoustic radiation force calculation is derived for the case under consideration.It is established that value of the acoustic radiation force affecting each liquid drop depends significantly on the incident wave frequency, densities, speed of sound in the outer and internal liquid as well as on the radius and distance between drops. Pages of the article in the issue: 104 - 107 Language of the article: UkrainianРозглянуто задачу про взаємодію двох сторонніх об’єктів, розташованих у рідині в полі акустичної хвилі, яка поширюється вздовж лінії розташування цих тіл. Узагальнено метод розв’язання задачі, який полягає у дослідженні лінійної задачі розсіювання первинної хвилі на сторонніх об’єктах, обчисленні гідродинамічних сил, які діють на кожний об’єкт, з наступним осередненням їх в часі. В рамках цього підходу виведено формулу для обчислення акустичної радіаційної сили (АРС) для випадку, коли сторонні тіла є краплями рідини, що розташовані в зовнішній рідині. Досліджено вплив на акустичну радіаційну силу частоти падаючої хвилі, відстані між краплями, їх радіусів і фізичних параметрів рідин

Про взаємодію сферичних крапель рідини в радіаційному полі акустичної хвилі

Propagation of the plane acoustic wave along the center line of two liquid spherical drops placed into a space filled with another liquid is under investigation. An approach is elaborated to characterize the interaction between the liquid drops caused by the acoustic radiation forces that are the time-constant components of hydrodynamic forces acting upon the drops located in the outer liquid. Investigation of the acoustic radiation forces influencing the drops in the acoustic field is performed in the frame of two-step procedure. The first step comprises solution of the linear problem of incident wave diffraction on the drops while the second one is calculation of the hydrodynamic forces acting upon each spherical drop followed by time averaging of forces determined. The analytical formula for the acoustic radiation force calculation is derived for the case under consideration. Pages of the article in the issue: 61 - 64 Language of the article: UkrainianРозглянуто випадок поширення плоскої акустичної хвилі вздовж лінії центрів двох сферичних крапель рідини, які знаходяться в іншій рідині, що заповнює весь простір. Розроблено підхід, який дозволяє встановити характер взаємодії крапель, обумовлений дією на краплі акустичних радіаційних сил – сталих в часі складових гідродинамічних сил, що діють в рідині на краплі. Дослідження дії на краплі акустичних радіаційних сил звукового поля проведено у два етапи: перший – розв’язання лінійної задачі розсіювання первинної хвилі на рідких краплях; другий – обчислення гідродинамічних сил, які діють на кожну сферичну краплю, з наступним осередненням їх в часі. Виведено формулу для обчислення акустичної радіаційної сили для досліджуваного випадку

Non-relativistic limit of multidimensional gravity: exact solutions and applications

It is found the exact solution of the Poisson equation for the multidimensional space with topology $M_{3+d}=\mathbb{R}^3\times T^d$. This solution describes smooth transition from the newtonian behavior $1/r_3$ for distances bigger than periods of tori (the extra dimension sizes) to multidimensional behavior $1/r^{1+d}_{3+d}$ in opposite limit. In the case of one extra dimension $d=1$, the gravitational potential is expressed via compact and elegant formula. These exact solutions are applied to some practical problems to get the gravitational potentials for considered configurations. Found potentials are used to calculate the acceleration for point masses and gravitational self-energy.It is proposed models where the test masses are smeared over some (or all) extra dimensions. In 10-dimensional spacetime with 3 smeared extra dimensions, it is shown that the size of 3 rest extra dimensions can be enlarged up to submillimeter for the case of 1TeV fundamental Planck scale $M_{Pl(10)}$. In the models where all extra dimensions are smeared, the gravitational potential exactly coincides with the newtonian one regardless of size of the extra dimensions. Nevertheless, the hierarchy problem can be solved in these models.Comment: LaTex file, 18 pages, 4 figure

Reduced minimax filtering by means of differential-algebraic equations

A reduced minimax state estimation approach is proposed for high-dimensional models. It is based on the reduction of the ordinary differential equation with high state space dimension to the low-dimensional Differential-Algebraic Equation (DAE) and on the subsequent application of the minimax state estimation to the resulting DAE

Течії Стокса в тривимірних областях

This study consists of two parts. First we consider an analytical approach for solving the problem of steady Stokes flow in some 3D containers with arbitrary velocities prescribed over the surfaces. The approach is based on the superposition method. First we discuss the Stokes problem solution in a finite cylinder. This is the simplest problem because the flow domain is restricted with only two families of coordinate surfaces and the edge (rim) is a smooth line. Then we discuss the analytical solution of the Stokes problem in more complicated domains, such as a circular cone, a rectangular trihedral corner and a 3D rectangular cavity. The Moffatt eddies in such domains are described. In the second part of the study we consider the laminar mixing process in the Stokes flow in a 3D container. We show that in 3D flows a much richer variety of mixing regimes is observed than in 2D flow configurations. The mixing processes in a 3D flow, containing periodic lines, possess essentially two-dimensional characteristics. In the flows, where only isolated periodic points exist, the liquid elements stretch or compress in all three directions. Pages of the article in the issue: 71 - 76 Language of the article: EnglishДана робота складається з двох частин. Спочатку ми обговорюємо аналітичний підхід до розв’язання задачі Стокса про стаціонарну течію в’язкої нестисливої рідини в тривимірних порожнинах. Цей підхід базується на методі суперпозиції. В другій частині ми описуємо особливості ламінарного перемішування рідини в тривимірних течіях

Значение трофометаболической деятельности млекопитающих в процессе самоочистки почв при антропогенном загрязнении

The influencing of elk and roe deer excrements on radionuckleids migration in the soil horizon under zinc pollution circumstances has been investigated. It is confirmed that mammals excretory activity is an important acting natural ecological factor further radionuckleids quickly redistribution in the soil thus reducing the level of radioactivity and heavy metals Досліджено вплив екскрецій лося и козулі на міграцію радіонуклідів по грунтовихгоризонтах за умов їх забруднення важкими металами. Підтверджено, що екскреторна діяльність ссавців є важливим природним екологічним фактором, що сприяє більш активному перерозподілу радіонуклидів у грунті, зменшуючи рівень радіоактивності та вплив важких металів.Досліджено вплив екскрецій лося и козулі на міграцію радіонуклідів по грунтовихгоризонтах за умов їх забруднення важкими металами. Підтверджено, що екскреторна діяльність ссавців є важливим природним екологічним фактором, що сприяє більш активному перерозподілу радіонуклидів у грунті, зменшуючи рівень радіоактивності та вплив важких металів