Chronobiological approaches to antiangiogenic photodynamic therapy of tumors: the first experimental evaluatIon

In research of the last decade, rhythmic (circadian) variations of vascular endothelial growth factor (VEGF) production by tumors were discovered. The present paper authors have earlier synthesized and characterized a new derivative photosensitizer — an immunoconjugate of hematoporphyrin with antiVEGF antibodies. Aim: To elaborate and to test a novel modification of the photodynamic therapy of tumors (PDT) method, founding upon a timed introduction of the immunoconjugated photosensitizer to tumor-bearing animals, so that this coincides with a maximum content of VEGF in tumor tissues. Methods: Circadian variations of VEGF contents in murine transplanted tumors, Lewis lung carcinoma and sarcoma 180, were determined by ELISA method. Immunoconjugated photosensitizer concentrations in tumors were estimated by spectrofluorometry. Photoirradiation of the tumors was carried out with a red light (wavelength of 635 nm) from a semiconductor laser. Light doses were chosen, calculating on a partial inhibition of tumor growth, in order that a dependence of PDT efficiency on a daily time-moment (circadian rhythm phase) of the treatment could be observed distinctly. Results: Circadian variations of the VEGF levels in Lewis lung carcinoma and sarcoma 180 were demonstrated with the maximum at 14:00 h and the minimum at 02:00 h. Intra-abdominal introduction into tumor-bearing mice of the immunoconjugated photosensitizer resulted in a greater accumulation of the immunoconjugate in tumors at 14:00 h than at 02:00 h. Laser irradiation of carcinomas and sarcomas at 14:00 h or 02:00 h after introduction of the immunoconjugated photosensitizer to mice the day before at the same time points, induced a significantly enhanced inhibition of tumor growth in animals treated at day-time versus those treated at night-time. Conclusion: The obtained results justify further attempts to transfer principles of tumor chronochemotherapy onto photodynamic therapy

Spectroscopic investigation of fluorinated monophosphate tungsten bronzes

Novel materials, silver-containing type of monophosphate tungsten bronzes with hexagonal channels (МВТВЛ), Ag4(WO3)g(PO2)4, and fluorinated analogues (FMBTB^), Ag4(WO3_xFx)8(PO2)4, where 0 < x < 0.05, containing silver atoms in different valence states have been synthezised and studied using X-ray photoelectron spectroscopy, pho -toemission electron microscopy, and resistivity measurements. The resistivity anomalies observed for FMBTBk may testify to the electron instability state realization at temperatures about 150 to 250 K.Новые материалы — серебросодержащие представители монофосфатных вольфрамовых бронз с гексагональными каналами (МВТВЛ) состава Ag4(WO3)8(PO2)4, и их фторированные аналоги (FMBTB^) Ag4(WO3_xFx)8(PO2)4, где 0 < x < 0,05, содержащие атомы серебра в различных валентных состояниях, были синтезированы и изучены посредством рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и фотоэмиссионной электронной микроскопии; проведены также измерения удельного сопротивления. Аномалии удельного сопротивления, наблюдаемые для FMBTB^, могут свидетельствовать о реализации состояния электронной неустойчивости при температурах порядка Т = 150-250 K.Нові матеріали: срі6ловмісні представники монофосфатних вольфрамових бронз з гексагональними каналами (надалі МВТВЛ) складу Ag4(WO3)8(PO2)4 та їх фторовані аналоги (FMBTB^) Ag4(WO3_xFx)8(PO2)4 де 0 < x < 0,05, що містять атоми срібла в різних валентних станах були синтезовані і вивчені за допомогою рентгенівської фотоелектронної спектроскопії, фотоемісійної електронної мікроскопії, також проведено виміри питомого опору. Аномалії питомого опору, що спостерігаються для FMBTB^ можуть свідчити на користь реалізації стану електронної нестійкості при температурах порядку Т = 150-250 K

Приготування та характеризація вуглецево-кремнієвих гібридних наноструктур

У статті ми описуємо особливості будови гібридних наноструктур вуглець-кремній (Si@C). Вихідні кремнієві наночастинки (Si НЧ) були отримані кислотним травленням із порошкоподібного силумінового (80 % Al – 20 % Si) сплаву. Для приготування гібридних наноструктур Si@C було запропоновано використання стандартних термічних та хімічних методів. Рекомендований підхід передбачає обробку окисленої поверхні Si НЧ полівінілпіролідоном, як сполукою-попередником, що містить вуглець; отриманий продукт слід піддавати подальшій карбонізації. Для запобігання значного спікання компонентів, Si НЧ, оброблені полівінілпіролідоном, поміщали в піч з киплячим шаром і прожарювали при 400 та 500 °C в атмосфері аргону протягом 4 годин. За даними атомно-силової мікроскопії, скануючої електронної мікроскопії, трансмісійної електронної мікроскопії (ТЕМ) та скануючої трансмісійної електронної мікроскопії з висококутовою кільцевою діаграмою темного поля (СТЕМ-ВКДТП), ми отримали інтерфейс Si@C та відповідні Si/C гетероструктури. Використовуючи зображення TEM та СТЕМ-ВКДТП, ми виявили, що 2D вуглецеві наноструктури утворюються на структурованій поверхні нанокремнію, як на підкладці. Згідно візуалізації модифікованого інтерфейсу, вуглецеві НЧ є аморфними та напіваморфними наноструктурами. Вуглецеві НЧ, інтерфейс Si@C та відповідні Si/C гетероструктури гібридів Si@C можуть бути перспективними як зонди для розробки нових сенсорних пристроїв. Сенсорні відгуки датчиків на гібридній основі Si@C на пари аміаку, метанолу та етанолу вимірювали при кімнатній температурі та порівнювали. Слід зазначити, що датчики на гібридній основі мають високу чутливість та вибірковість до 10 мд. аміаку, на відміну від реакції на 1000 мд. парів метанолу та етанолу. Запропоновані гібриди мають великий потенціал щодо використання в адсорбційних напівпровідникових газових датчиках для визначення аналітів у парах з використанням нановуглецю, зв’язаного з кремнієм, у гібридних наноструктурах в якості зонду.In this paper, we describe the design features of carbon-silicon (Si@C) hybrid nanostructures. Initial silicon nanoparticles (Si NPs) were prepared by acid etching from powdered (80 % Al – 20 % Si) silumin alloy. For preparing Si@C hybrid nanostructures, the use of standard thermal and chemical methods was proposed. The recommended approach involves treatment of the oxidized surface of Si NPs with polyvinylpyrrolidone as a carbon-containing precursor compound. The resulting product should be subjected to further carbonization. To prevent significant sintering of the components, Si NPs treated with polyvinylpyrrolidone were placed in a fluidized bed furnace and calcined at 400 and 500 °C in an argon atmosphere for 4 h. According to the data of atomic force microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy (TEM), and high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM) imaging, we obtained the Si@C interface and the corresponding Si/C heterostructures. By using TEM and HAADF-STEM imaging, we found that 2D carbon nanostructures are formed on the structured nanosilicon surface as on the substrate. According to the visualization of the modified interface, carbon NPs are amorphous and semi-amorphous nanostructures. Carbon NPs, the Si@C interface, and the corresponding Si/C heterostructures of Si@C hybrids can be prospective as probes for the development of new sensor devices. Sensing responses of Si@C hybrid-based sensors to ammonia, methanol and ethanol vapors were measured at room temperature and compared. Notably, hybrid-based sensors are highly sensitive with a selectivity of up to 10 ppm of ammonia, contrasting to the response to 1,000 ppm of methanol and ethanol vapors. The proposed hybrids have great potential to be used in adsorption semiconductor gas sensors to determine analytes in vapors using nanocarbon bonded to silicon in hybrid nanostructures as a probe

Effect of the Ba/Sr ratio on the optical properties of phosphate laser glass

Nonlinear optical (NLO) approach was utilized for the laser phosphate glasses characterization, being prepared by the molar substitution of Ba2 for Sr⁰²⁺ at a fixed ratio of other components in a mixture of Ba₁₋-x₀/Srx₀-P₂O₅-Al₂O₃-B₂O₃-RE₂O₃ (RE : Nd, La). The optical characterization of the glasses was provided by optical and FTIR spectroscopy and elastic scattering indicatrices analyses. It was shown that an efficiency of the photoinduced absorption/bleaching depends on the substitution Ba²⁺-Sr²⁺ level x due to the self-action of pulsed and CW laser radiation at wavelength 1064 nm. The proposed technique can be applied for the oxygen stoichiometry diagnostics for laser phosphate glasses. For the x = 0.25 composition it was obtained UV-vis range absorption and elastic scattering reduction within the lowest efficiencies of the NLO absorptive response under pulsed and CW laser excitation at wavelength 1064 nm. Such optical properties improvement was achieved by both the substitution level choice modification and the purification of the initial reagents

The molybdenum diphosphate Mo1.3O(P2O7), containing Mo2 and Mo3 clusters

A novel molybdenum diphosphate, Mo1.3O(P2O 7), was obtained by electrochemical lithium deintercalation. The diphosphate crystallises in space group I2/a with the lattice parameters a = 22.88(1), b = 22.94(2), c = 4.832(1) Å, γ = 90.36°, Z = 8. Its original framework is built up from MoO6 octahedra, P 2O7 groups and also from MoO4, Mo 2O4 and Mo3O8 units containing Mo2 and Mo3 clusters. These polyhedra delimit large octagonal and z-shaped tunnels running along c, in which the inserted cations may be located. © 2003 Elsevier B.V. All rights reserved

X-ray diffraction and SEM/EDX studies on technological evolution of the oxide-fluoride ceramic flux for submerged arc-surfacing

The ceramic flux for submerged arc-surfacing with main component composition MgO (10.0 wt. %)-Al2O3 (25.0 wt. %)-SiO2 (40.0 wt. %)-CaF2 (25.0 wt. %) was prepared in a disk dryer-granulator using a sodium/potassium silicate solution as a binder. X-ray powder diffraction (XRPD) collected at r.t. identified α- phase of quartz, Al2O3, MgO and CaF2 of the initial components in the samples taken after granulation and subsequent annealing at 600 °C. In contrast to the low temperature annealing, anorthite (CaAl2Si2O8) is the main phase in the composition of the samples remelted at 1500 °C and quenched subsequently. Chemical analysis performed by means of scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy analysis (SEM/EDX) detects that the grains of the remelted samples possess the same Ca : Al : Si elemental ratio as anorthite. High temperature X-ray diffraction (HTXRD) was used to examine structural transformation in the solid at 600 °C &lt; T &lt; 1200 °C and stages of thermal evolution of ceramic flux were determined. The ceramic flux melts completely at the temperature above 1350 °C. The intensity pattern of the flux melt was obtained by X-ray diffraction of scattered X-rays at 1450 °C. After calculating the structure factor (SF), the radial distribution function (RDF) was evaluated and used to calculate the structural basicity of the flux melt