Hydrogen induced structural phase transformation in ScNiSn-based intermetallic hydride characterized by experimental and computational studies

Understanding an interrelation between the structure, chemical composition and hydrogenation properties of intermetallic hydrides is crucial for the improvement of their hydrogen storage performance. Ability to form the hydrides and to tune the thermodynamics and kinetics of their interaction with hydrogen is related to their chemical composition. Some features of the metal–hydrogen interactions remain however poorly studied, including chemistry of Sc-containing hydrides. ZrNiAl-type ScNiSn-based intermetallic hydride has been probed in the present work using a broad range of experimental techniques including Synchrotron and Neutron Powder Diffraction, $^{119}$Sn Möessbauer Spectroscopy, hydrogenation at pressures reaching several kbar H$_2$ and hydrogen Thermal Desorption Spectroscopy studies. Computational DFT calculations have been furthermore performed. This allowed to establish the mechanism of the phase-structural transformation and electronic structure changes causing a unique contraction of the metal lattice of intermetallic alloy and the formation of the ...H-Ni-H-Ni… chains in the structure with H atoms carrying a partial negative charge. Such hydrogen absorption accompanied by a formation of a covalent Ni-H bonding and causing an unusual behavior contracts to the conventionally observed bonding mechanism of hydrogen in metals as based on the metallic bonding frequently accompanied by a jumping diffusion movement of the inserted H atoms – in contrast to the directional Metal-Hydrogen bonding observed in the present work. At high applied pressures ScNiSnH$_{0.83}$ orthorhombic TiNiSi type hydride is formed with H atoms filling Sc$_3$Ni tetrahedra. Finally, this study shows that scandium closely resembles the behavior of the heavy rare earth metal holmium

Mitochondria Express α7 Nicotinic Acetylcholine Receptors to Regulate Ca2+ Accumulation and Cytochrome c Release: Study on Isolated Mitochondria

Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) are ligand-gated ion channels that mediate synaptic transmission in the muscle and autonomic ganglia and regulate transmitter release in the brain. The nAChRs composed of α7 subunits are also expressed in non-excitable cells to regulate cell survival and proliferation. Up to now, functional α7 nAChRs were found exclusively on the cell plasma membrane. Here we show that they are expressed in mitochondria and regulate early pro-apoptotic events like cytochrome c release. The binding of α7-specific antibody with mouse liver mitochondria was revealed by electron microscopy. Outer membranes of mitochondria from the wild-type and β2−/− but not α7−/− mice bound α7 nAChR-specific antibody and toxins: FITC-labeled α-cobratoxin or Alexa 555-labeled α-bungarotoxin. α7 nAChR agonists (1 µM acetylcholine, 10 µM choline or 30 nM PNU-282987) impaired intramitochondrial Ca2+ accumulation and significantly decreased cytochrome c release stimulated with either 90 µM CaCl2 or 0.5 mM H2O2. α7-specific antagonist methyllicaconitine (50 nM) did not affect Ca2+ accumulation in mitochondria but attenuated the effects of agonists on cytochrome c release. Inhibitor of voltage-dependent anion channel (VDAC) 4,4′-diisothio-cyano-2,2′-stilbene disulfonic acid (0.5 µM) decreased cytochrome c release stimulated with apoptogens similarly to α7 nAChR agonists, and VDAC was co-captured with the α7 nAChR from mitochondria outer membrane preparation in both direct and reverse sandwich ELISA. It is concluded that α7 nAChRs are expressed in mitochondria outer membrane to regulate the VDAC-mediated Ca2+ transport and mitochondrial permeability transition

Дослід використання препарата «Моваліс» при спондилоартрозі поперекового відділу хребта

Movalis (manufactured by Boehringer Engelheim) and Diclofenac drug preparations were clinically studied for an intramuscular injection in 45 patients (their age averaged 49 years) with spondyloarthrosis of the lumbar spine. The use of these drugs once a day during 6 days resulted in a decrease of the pain syndrome intensity in the patients of both groups, respectively, from 7.72 to3.8 points by VAS scale and from 7.7 to 4.0 points by VAS scale. But, according to the rate of the development and severity of adverse effects, the safety of Movalis was by 48 % higher than that of Diclofenac, thereby making it possible to recommend the ampoule form of Movalis for treating patients with spondyloarthrosis of the lumbar spine.Проведено клиническое исследование препарата «Мовалис» (фирмы «Boehringer Engelheim») и препарата «Диклофенак» для внутримышечного введения у 45 пациентов, средний возраст – 49 лет со спондилоартрозом поясничного отдела позвоночника. Применение этих препаратов 1 раз в день в течение 6 дней привело к снижению интенсивности болевого синдрома у пациентов обоих групп с 7,72 до 3,8 баллов по шкале ВАШ и с 7,7 до 4,0 баллов по шкале ВАШ соответственно. Однако безопасность по частоте появления и тяжести побочных эффектов у «Мовалиса» на 48 % выше, чем у «Диклофенака», что позволяет рекомендовать препарат «Мовалис», ампулярную форму для лечения у пациентов со спондилоартрозом поясничного отдела позвоночника.Проведене клінічне дослідження препарату «Моваліс» (фірми «Boehringer Engelheim») для внутрішньом’язового введення у 45 пацієнтів, середнім віком 49 років зі спондилоартрозом поперекового відділу хребта. Застосування цих препаратів 2 раз на день протягом 6 днів призвело до зниження інтенсивності больового синдрому у пацієнтів обох груп з 7,72 до 3,8 балів за шкалою ВАШ та з 7,7 до 4,0 балів за шкалою ВАШ відповідно. Проте безпека по частоті появи і тяжкості побічних ефектів у «Моваліса» на 48 % вище, ніж у «Диклофенаку», що дозволяє рекомендувати препарат «Моваліс», ампулярную форму для лікування у пацієнтів із спондилоартрозом поперекового відділу хребта

Оптимізація бізнес-процесів в інвестиціях з використанням технології автоматизації, фінансових обчислень та методів оцінювання ризиків

This work considers the optimization and development of business processes in investment. The conditions for the digitalization of the economy actualize the issue of introducing information technologies at all its levels and links. It is proved that information technology is an effective tool for reducing the time for the implementation of individual business processes and in investment. Its use expands the possibilities of exchanging information and its dissemination to the general public, improves the quality of investment tasks and the objectivity of investment decision-making results. Experimental studies have confirmed that the result of its application is the efficiency of obtaining, processing, and analyzing information when making management decisions. The visual content of the results of investment analysis, obtained using automation technologies, facilitates the perception of information, improves the quality of its transmission, and the value of ideas. The continuous development of information technologies in the field of investment is the basis for further scientific and practical research in this area. Based on such considerations, the feasibility of modifying the methodical toolkit of financial calculations in the process of analyzing the effectiveness of investment implementation is justified. Models of the modified internal rate of return on investment and the rate of return on financial management are proposed. Based on their definition, the objectivity of evaluating investments increases, the effectiveness of cash flow management during their implementation is proved. Strengthening the manifestation of crisis phenomena actualize the study of the nature of the occurrence of risks and the degree of their controllability. The approach to assessing investment risks using the β coefficient, the calculation technology, which is a universal tool for assessing the impact of systemic risks at the macro and micro levels, is substantiated.Роботу присвячено оптимізації та розвитку бізнес процесів в інвестуванні. Умови цифровізації економіки актуалізують питання впровадження інформаційних технологій на всіх її рівнях та ланках. Доведено, що інформаційні технології є дієвим інструментом скорочення часу на виконання окремих бізнес-процесів і в інвестуванні. Їх використання розширює можливості обміну інформації та її розповсюдження широкому загалу, покращують якість виконання інвестиційних завдань та об’єктивність результатів ухвалення інвестиційних рішень. Експериментальними дослідженнями підтверджено, що результатом їх застосування є оперативність здобуття, обробки та аналізу інформації при ухваленні управлінських рішень. Візуальний контент результатів інвестиційного аналізу, отриманий з використанням технологій автоматизації, облегшує сприйняття інформації, підвищує якість її передачі та цінність ідей. Безперервний розвиток інформаційних технологій в сфері інвестування є підґрунтям для подальших науково-практичних досліджень цього напряму. Із таких міркувань, обґрунтована доцільність модифікації методичного інструментарію здійснення фінансових обчислень в процесі аналізу ефективності реалізації інвестицій. Запропоновано моделі модифікованої внутрішньої норми дохідності інвестицій та норми дохідності фінансового управління. На основі їх визначення підвищується об’єктивність оцінки інвестицій, доводиться ефективність управління грошовими потоками під час їх реалізації. Посилення прояву кризових явищ актуалізують питання дослідження природи виникнення ризиків та ступеня їх контрольованості. Обґрунтовано підхід до оцінювання інвестиційних ризиків за допомогою β-коефіцієнту, технологія розрахунку, якого є універсальним інструментом оцінки впливу системних ризиків на макро- та мікрорівня

Патогенетичний зв’язок клінічних проявів поперекового спінального стенозу зі стенозом нижньої полої вени

The effect, produced by haemodynamic indices of the inferior vena cava on the pathogenesis of neurogenic claudication in patients with spinal lumbar stenosis, was examined. The studied parameters of the inferior vena cava haemodynamics in cases of spinal lumbar stenosis with neurogenic claudication showed that the cross-section area of the inferior vena cava was significantly less, and parameters of blood flow rate and venous pressure were considerably higher than in patients without neurogenic intermittent claudication.Изучено влияние гемодинамических показателей нижней полой вены на патогенез нейрогенной хромоты у пациентов с поясничным спинальным стенозом. Исследованные параметры гемодинамики нижней полой вены у пациентов с поясничным спинальным стенозом и нейрогенной хромотой показали, что площадь поперечного сечения нижней полой вены существенно меньше, а параметры скорости кровотока и венозного давления существенно больше, чем у пациентов без нейрогенной перемежающейся хромоты.Вивчено вплив гемодинамічних показників нижньої порожнистої вени на патогенез нейрогенної кульгавості у пацієнтів з поперековим спінальним стенозом. Досліджені параметри гемодинаміки нижньої порожнистої вени у пацієнтів з поперековим спінальним стенозом і нейрогенною кульгавістю показали, що площа поперечного перетину нижньої порожнистої вени суттєво менша, а параметри швидкості кровотоку та венозного тиску суттєво більші, ніж у пацієнтів без нейрогенної переміжної кульгавості

Помилки та ускладнення в ортопедо-травматологічній практиці

A rate of concomitant diseases in patients with lumbar spinal stenosis (LSS) was studied, a relation between the comorbidness and severity of symptoms was established, correlation factors and significance of the dependence of basic neurological syndromes of LSS upon the comorbidness factor and age were calculated. The most pronounced effect on the severity of neurogenic intermittent claudication was produced by concomitant cardiovascular diseases, diabetes and overweight, which, in its turn, depended upon the patients’ age. The above fact serves as a solid confirmation for the hypothesis about a pathogenic role of age-dependent concomitant diseases in the transformation of an asymptomatic narrowing of the lumbar compartment of the vertebral canal into LSS with its clinical manifestations.Изучена частота сопутствующих заболеваний у пациентов с ПСС и связь коморбидности с тяжестью симптоматики, установлена связь, рассчитаны коэффициенты корреляции и значимость связи основных неврологических синдромов поясничного спинального стеноза с сопутствующими заболеваниями и индексом коморбидности и возрастом. Наибольшее влияние на тяжесть нейрогенной перемежающейся хромоты оказывают сопутствующие сердечно-сосудистые заболевания, диабет и избыточный вес, связанные, в свою очередь, с возрастом пациентов. Это служит веским подтверждением гипотезы о патогенетической роли зависящих от возраста сопутствующих заболеваний в преобразовании бессимптомного сужения поясничного отдела позвоночного канала в клинически проявляющийся поясничный спинальный стеноз.Вивчено частоту супутніх захворювань у пацієнтів з ПСС та зв'язок коморбідності з тяжкістю симптоматики, встановлено зв'язок і розраховано коефіцієнти кореляції та значущість зв'язку основних неврологічних синдромів поперекового спінального стенозу з супутніми захворюваннями та індексом коморбідності і віком. Найбільший вплив на тяжкість нейрогенної переміжної кульгавості чинять супутні серцево-судинні захворювання, діабет і надлишкова вага, пов'язані, у свою чергу, з віком пацієнта. Це служить вагомим підтвердженням гіпотези про патогенетичну роль пов'язаних з віком супутніх захворювань у перетворенні безсимптомного звуження поперекового відділу хребтового каналу в поперековий спінальний стеноз, який проявляється клінічно

Incommensurate crystal structure of PbHfO3

Controversy in the description/identification of so-called intermediate phase(s) in PbHfO3, stable in the range similar to 420-480 K, has existed for a few decades. A synchrotron diffraction experiment on a partially detwinned crystal allowed the structure to be solved in the superspace group Imma(00 gamma)s00 (No. 74.2). In contrast to some previously published reports, in the pure compound only one distinct phase was observed between Pbam PbZrO3-like antiferroelectric and Pm3m paraelectric phases. The modulation vector depends only slightly on temperature. The major structure modulation is associated with the displacement of lead ions, which is accompanied by a smaller amplitude modulation for the surrounding O atoms and tilting of HfO6 octahedra. Tilting of the octahedra results in a doubling of the unit cell compared with the parent structure

Change of the cerium valence with temperature e structure and chemical bonding of HT-CeRhGe

Polycrystalline CeRhGe was prepared via arc-melting of the elements. Its TiNiSi-related structures (space groups Pnma) were studied by powder diffraction using synchrotron radiation over the temperature range of 315-770 K. CeRhGe shows a first-order structural phase transition at 520 K upon heating. Ab initio elelectronic structure calculations give evidence for the depletion of the cerium 4f band in HT-CeRhGe and in consequence a redistribution of the electron density from the cerium to the rhodium atoms. Purely trivalent cerium atoms in the low-temperature modification (LT) change to intermediate-valent cerium in the high-temperature modification (HT). The integrated crystal orbital Hamilton populations show an enhancement of the Ce-Rh bonding in HT-CeRhGe. The three-dimensional [RhGe] polyanionic network shows drastic puckering of the [Rh3Ge3] hexagons in LT-CeRhGe and a flattening in HT-CeRhGe. The cerium valence change is accompanied by a drastic jump in the lattice parameters: a = 7.42249(8), b = 4.46699(5) and c = 7.1276(1) Å at 315 K vs. a = 7.24579(6), b = 4.47506(4) and c = 7.43579(6) Å at 570 K. Large shifts occur for the x parameter of the rhodium and the z parameter of the cerium atomic positions (Wyckoff sites 4c (x 1/4 z))

Synthesis, Structure, and Thermoelectric Properties of α-Zn3Sb2 and Comparison to β-Zn13Sb10

Zn-Sb compounds (e.g., ZnSb, β-Zn13Sb10) are known to have intriguing thermoelectric properties, but studies of the Zn3Sb2 composition are largely absent. In this work, α-Zn3Sb2 was synthesized and studied via temperature-dependent synchrotron powder diffraction. The α-Zn3Sb2 phase undergoes a phase transformation to the β form at 425 °C, which is stable until melting at 590 °C. Rapid quenching was successful in stabilizing the α phase at room temperature, although all attempts to quench β-Zn3Sb2 were unsuccessful. The structure of α-Zn3Sb2 was solved using single crystal diffraction techniques and verified through Rietveld refinement of the powder data. α-Zn3Sb2 adopts a large hexagonal cell (R 3-space group, a = 15.212(2), c = 74.83(2) Å) containing a well-defined framework of isolated Sb3- anions but highly disordered Zn2+ cations. Dense ingots of both the α-Zn3Sb2 and β-Zn13Sb10 phases were formed and used to characterize and compare the low temperature thermoelectric properties. Resistivity and Seebeck coefficient measurements on α-Zn3Sb2 are consistent with a small-gap, degenerately doped, p-type semiconductor. The temperature-dependent lattice thermal conductivity of α-Zn3Sb2 is unusual, resembling that of an amorphous material. Consistent with the extreme degree of Zn disorder observed in the structural analysis, phonon scattering in α-Zn3Sb2 appears to be completely dominated by point-defect scattering over all temperatures below 350 K. This contrasts with the typical balance between point-defect scattering and Umklapp scattering seen in β-Zn13Sb10. Using the Debye-Callaway interpretation of the lattice thermal conductivity, we use the differences between α-Zn3Sb2 and β-Zn13Sb10 to illustrate the potential significance of cation/anion disorder in the Zn-Sb system

Pressure-induced transformation of CH3NH3PbI3: the role of the noble-gas pressure transmitting media

The photovoltaic perovskite, methylammonium lead triiodide [CH3NH3PbI3 (MAPbI(3))], is one of the most efficient materials for solar energy conversion. Various kinds of chemical and physical modifications have been applied to MAPbI(3) towards better understanding of the relation between composition, structure, electronic properties and energy conversion efficiency of this material. Pressure is a particularly useful tool, as it can substantially reduce the interatomic spacing in this relatively soft material and cause significant modifications to the electronic structure. Application of high pressure induces changes in the crystal symmetry up to a threshold level above which it leads to amorphization. Here, a detailed structural study of MAPbI(3) at high hydrostatic pressures using Ne and Ar as pressure transmitting media is reported. Single crystal X-ray diffraction experiments with synchrotron radiation at room temperature in the 0-20 GPa pressure range show that atoms of both gaseous media, Ne and Ar, are gradually incorporated into MAPbI(3), thus leading to marked structural changes of the material. Specifically, Ne stabilizes the high-pressure phase of Ne(x)MAPbI(3) and prevents amorphization up to 20 GPa. After releasing the pressure, the crystal has the composition of Ne(0.97)MAPbI(3), which remains stable under ambient conditions. In contrast, above 2.4 GPa, Ar accelerates an irreversible amorphization. The distinct impacts of Ne and Ar are attributed to differences in their chemical reactivity under pressure inside the restricted space between the PbI6 octahedra