Визначення впливу відхилень товщини композитного матеріалу на фізико-механічні характеристики при локальному порушенні його суцільності

In the period of technological preparation and initial stages of development in the mass production of composite products, there is a fairly large number and variety of technological defects. The rate of these defects often exceeds the permissible requirements of design documentation and therefore results in faulty products. The most characteristic technological defect for composite structures reinforced with continuous fibres or fabric materials is the deviation of the thickness of the moulded composite from its projective value. Another type of common defects is local violations of integrity in discrete volumes of polymer composite materials in the forms of pores and voids that appear when making their packages in technological forming equipment. The analysis and substantiation of the tolerance fields for these types of technological defects have been carried out. The tolerances on deflection of the thickness of the product being formed from the design value are established. It is shown that the input control determines the deviation of the thickness from the nominal value for a single-layered semifinished product. The deviation in the thickness of the package from the nominal includes the components that arise during its formation. These components are related to the integral deviations of the technological mode of formation (pressure, temperature, and time change) from those that are regulated by the relevant documentation. The analytical dependences are obtained for the reasonably defined assignment of tolerance fields for the physicomechanical properties of a polymeric composite material having a deviation in the thickness in the presence of local violations of continuity in the form of voids. In contrast to the existing models, the obtained dependencies have helped estimate the quality of technological processes of the formation of semifinished products and products made of polymer composite materials by the rate of defects of the considered class. An analysis of the influence of defects of this class on the physical and mechanical properties of the polymeric composite material has been carried out. It is shown that when using some reinforcing material with a passport field of tolerance, the value of the volumetric fibre content is always in its range. At the same time, the rejection of the bulk content of the binder may go beyond its passport field of tolerance.В период технологической подготовки и начальных стадий освоения в серийном производстве композитных изделий имеет место достаточно большое количество и разнообразие технологических дефектов. Уровень этих дефектов часто превышает допустимый по требованиям конструкторской документации и, следовательно, приводит до брака изделий. Наиболее характерным технологическим дефектом для композитных конструкций, армированных непрерывными волокнами или тканными материалами, является отклонение толщины формуемого композита от ее проектного значения. Другим видом характерных дефектов являются локальные нарушения целостности в дискретных объемах полимерных композиционных материалов в виде пустот, возникающих при формировании его паковки в технологической формообразующей оснастки. Статья посвящена анализу и обоснованию полей допусков на эти типы технологических дефектов. Установлены допуски на отклонение толщины формуемого изделия от ее проектного значения. Показано, что входной контроль определяет реализованное в препреге отклонение толщина от номинала для однослойного полуфабриката. Отклонение в толщине паковки от номинала включает составляющие, возникающие при ее формировании. Эти составляющие связаны с интегральными отклонениями технологического режима формирования (давление, температура и их изменение во времени) от регламентированного соответствующей документацией. Получены аналитические зависимости по обоснованному назначению полей допусков для физико-механических характеристик полимерного композиционного материала, имеющего отклонения в толщине, при наличии в нем локальных нарушений сплошности в виде пустот. В отличие от существующих моделей, полученные зависимости позволили оценить качество технологических процессов формирования полуфабрикатов и изделий из полимерных композиционных материалов по уровню дефектов рассмотренного класса. Проведен анализ влияния дефектов данного класса на физико-механические характеристики полимерного композиционных материала. Показано, что при использовании для изготовления изделия армирующей материала с паспортными полем допуска значение объемного содержания волокон всегда находится в его интервале. В то же время отклонение объемного содержания связующее может выходить за пределы своего паспортного поля допускаУ період технологічної підготовки і початкових стадій освоєння в серійному виробництві композитних виробів має місце досить велика кількість і різноманітність технологічних дефектів. Рівень цих дефектів часто перевищує допустимий за вимогами конструкторської документації і, отже, призводить до браку виробів. Найбільш характерним технологічним дефектом для композитних конструкцій, армованих безперервними волокнами або тканинними матеріалами, є відхилення товщини формованого композиту від її проектного значення. Іншим видом характерних дефектів є локальні порушення цілісності в дискретних об’ємах полімерних композиційних матеріалів у вигляді порожнин, що виникають при формуванні його паковки в технологічному формотворному оснащенні. Проведено аналіз і обґрунтування полів допусків на ці типи технологічних дефектів. Встановлено допуски на відхилення товщини виробу, що формується, від проектного значення. Показано, що вхідний контроль визначає реалізоване в препрезі відхилення товщини від номіналу для одношарового напівфабрикату. Відхилення в товщині паковки від номіналу включає складові, які виникають при її формуванні. Ці складові пов’язані з інтегральними відхиленнями технологічного режиму формування (тиск, температура та їх зміна в часі) від регламентованого відповідною документацією. Отримано аналітичні залежності щодо обґрунтованого призначення полів допусків для фізико-механічних характеристик полімерного композиційного матеріалу, що має відхилення в товщині, при наявності в ньому локальних порушень суцільності у вигляді порожнеч. На відміну від існуючих моделей отримані залежності дозволили оцінити якість технологічних процесів формування напівфабрикатів і виробів з полімерних композиційних матеріалів за рівнем дефектів розглянутого класу. Проведено аналіз впливу дефектів даного класу на фізико-механічні характеристики полімерного композиційного матеріалу. Показано, що при використанні для виготовлення виробу армуючого матеріалу з паспортними полем допуску значення об'ємного вмісту волокон завжди знаходиться в його інтервалі. У той же час відхилення об'ємного вмісту зв’язуючого може виходити за межі свого паспортного поля допуск

Визначення впливу відхилень товщини композитного матеріалу на фізико-механічні характеристики при локальному порушенні його суцільності

In the period of technological preparation and initial stages of development in the mass production of composite products, there is a fairly large number and variety of technological defects. The rate of these defects often exceeds the permissible requirements of design documentation and therefore results in faulty products. The most characteristic technological defect for composite structures reinforced with continuous fibres or fabric materials is the deviation of the thickness of the moulded composite from its projective value. Another type of common defects is local violations of integrity in discrete volumes of polymer composite materials in the forms of pores and voids that appear when making their packages in technological forming equipment. The analysis and substantiation of the tolerance fields for these types of technological defects have been carried out. The tolerances on deflection of the thickness of the product being formed from the design value are established. It is shown that the input control determines the deviation of the thickness from the nominal value for a single-layered semifinished product. The deviation in the thickness of the package from the nominal includes the components that arise during its formation. These components are related to the integral deviations of the technological mode of formation (pressure, temperature, and time change) from those that are regulated by the relevant documentation. The analytical dependences are obtained for the reasonably defined assignment of tolerance fields for the physicomechanical properties of a polymeric composite material having a deviation in the thickness in the presence of local violations of continuity in the form of voids. In contrast to the existing models, the obtained dependencies have helped estimate the quality of technological processes of the formation of semifinished products and products made of polymer composite materials by the rate of defects of the considered class. An analysis of the influence of defects of this class on the physical and mechanical properties of the polymeric composite material has been carried out. It is shown that when using some reinforcing material with a passport field of tolerance, the value of the volumetric fibre content is always in its range. At the same time, the rejection of the bulk content of the binder may go beyond its passport field of tolerance.В период технологической подготовки и начальных стадий освоения в серийном производстве композитных изделий имеет место достаточно большое количество и разнообразие технологических дефектов. Уровень этих дефектов часто превышает допустимый по требованиям конструкторской документации и, следовательно, приводит до брака изделий. Наиболее характерным технологическим дефектом для композитных конструкций, армированных непрерывными волокнами или тканными материалами, является отклонение толщины формуемого композита от ее проектного значения. Другим видом характерных дефектов являются локальные нарушения целостности в дискретных объемах полимерных композиционных материалов в виде пустот, возникающих при формировании его паковки в технологической формообразующей оснастки. Статья посвящена анализу и обоснованию полей допусков на эти типы технологических дефектов. Установлены допуски на отклонение толщины формуемого изделия от ее проектного значения. Показано, что входной контроль определяет реализованное в препреге отклонение толщина от номинала для однослойного полуфабриката. Отклонение в толщине паковки от номинала включает составляющие, возникающие при ее формировании. Эти составляющие связаны с интегральными отклонениями технологического режима формирования (давление, температура и их изменение во времени) от регламентированного соответствующей документацией. Получены аналитические зависимости по обоснованному назначению полей допусков для физико-механических характеристик полимерного композиционного материала, имеющего отклонения в толщине, при наличии в нем локальных нарушений сплошности в виде пустот. В отличие от существующих моделей, полученные зависимости позволили оценить качество технологических процессов формирования полуфабрикатов и изделий из полимерных композиционных материалов по уровню дефектов рассмотренного класса. Проведен анализ влияния дефектов данного класса на физико-механические характеристики полимерного композиционных материала. Показано, что при использовании для изготовления изделия армирующей материала с паспортными полем допуска значение объемного содержания волокон всегда находится в его интервале. В то же время отклонение объемного содержания связующее может выходить за пределы своего паспортного поля допускаУ період технологічної підготовки і початкових стадій освоєння в серійному виробництві композитних виробів має місце досить велика кількість і різноманітність технологічних дефектів. Рівень цих дефектів часто перевищує допустимий за вимогами конструкторської документації і, отже, призводить до браку виробів. Найбільш характерним технологічним дефектом для композитних конструкцій, армованих безперервними волокнами або тканинними матеріалами, є відхилення товщини формованого композиту від її проектного значення. Іншим видом характерних дефектів є локальні порушення цілісності в дискретних об’ємах полімерних композиційних матеріалів у вигляді порожнин, що виникають при формуванні його паковки в технологічному формотворному оснащенні. Проведено аналіз і обґрунтування полів допусків на ці типи технологічних дефектів. Встановлено допуски на відхилення товщини виробу, що формується, від проектного значення. Показано, що вхідний контроль визначає реалізоване в препрезі відхилення товщини від номіналу для одношарового напівфабрикату. Відхилення в товщині паковки від номіналу включає складові, які виникають при її формуванні. Ці складові пов’язані з інтегральними відхиленнями технологічного режиму формування (тиск, температура та їх зміна в часі) від регламентованого відповідною документацією. Отримано аналітичні залежності щодо обґрунтованого призначення полів допусків для фізико-механічних характеристик полімерного композиційного матеріалу, що має відхилення в товщині, при наявності в ньому локальних порушень суцільності у вигляді порожнеч. На відміну від існуючих моделей отримані залежності дозволили оцінити якість технологічних процесів формування напівфабрикатів і виробів з полімерних композиційних матеріалів за рівнем дефектів розглянутого класу. Проведено аналіз впливу дефектів даного класу на фізико-механічні характеристики полімерного композиційного матеріалу. Показано, що при використанні для виготовлення виробу армуючого матеріалу з паспортними полем допуску значення об'ємного вмісту волокон завжди знаходиться в його інтервалі. У той же час відхилення об'ємного вмісту зв’язуючого може виходити за межі свого паспортного поля допуск

Mitochondrial Uptake of Thiamin Pyrophosphate: Physiological and Cell Biological Aspects (vol 8, e73503, 2013)

[This corrects the article DOI: 10.1371/journal.pone.0073503.]

Neurological, Psychiatric, and Biochemical Aspects of Thiamine Deficiency in Children and Adults.

Thiamine (vitamin B1) is an essential nutrient that serves as a cofactor for a number of enzymes, mostly with mitochondrial localization. Some thiamine-dependent enzymes are involved in energy metabolism and biosynthesis of nucleic acids whereas others are part of the antioxidant machinery. The brain is highly vulnerable to thiamine deficiency due to its heavy reliance on mitochondrial ATP production. This is more evident during rapid growth (i.e., perinatal periods and children) in which thiamine deficiency is commonly associated with either malnutrition or genetic defects. Thiamine deficiency contributes to a number of conditions spanning from mild neurological and psychiatric symptoms (confusion, reduced memory, and sleep disturbances) to severe encephalopathy, ataxia, congestive heart failure, muscle atrophy, and even death. This review discusses the current knowledge on thiamine deficiency and associated morbidity of neurological and psychiatric disorders, with special emphasis on the pediatric population, as well as the putative beneficial effect of thiamine supplementation in autism spectrum disorder (ASD) and other neurological conditions

Glucose-induced down regulation of thiamine transporters in the kidney proximal tubular epithelium produces thiamine insufficiency in diabetes

Increased renal clearance of thiamine (vitamin B1) occurs in experimental and clinical diabetes producing thiamine insufficiency mediated by impaired tubular re-uptake and linked to the development of diabetic nephropathy. We studied the mechanism of impaired renal re-uptake of thiamine in diabetes. Expression of thiamine transporter proteins THTR-1 and THTR-2 in normal human kidney sections examined by immunohistochemistry showed intense polarised staining of the apical, luminal membranes in proximal tubules for THTR-1 and THTR-2 of the cortex and uniform, diffuse staining throughout cells of the collecting duct for THTR-1 and THTR-2 of the medulla. Human primary proximal tubule epithelial cells were incubated with low and high glucose concentration, 5 and 26 mmol/l, respectively. In high glucose concentration there was decreased expression of THTR-1 and THTR-2 (transporter mRNA: −76% and −53% respectively, p<0.001; transporter protein −77% and −83% respectively, p<0.05), concomitant with decreased expression of transcription factor specificity protein-1. High glucose concentration also produced a 37% decrease in apical to basolateral transport of thiamine transport across cell monolayers. Intensification of glycemic control corrected increased fractional excretion of thiamine in experimental diabetes. We conclude that glucose-induced decreased expression of thiamine transporters in the tubular epithelium may mediate renal mishandling of thiamine in diabetes. This is a novel mechanism of thiamine insufficiency linked to diabetic nephropathy

Intestinal Absorption and First-Pass Metabolism of Polyphenol Compounds in Rat and Their Transport Dynamics in Caco-2 Cells

<div><h3>Background</h3><p>Polyphenols, a group of complex naturally occurring compounds, are widely distributed throughout the plant kingdom and are therefore readily consumed by humans. The relationship between their chemical structure and intestinal absorption, transport, and first-pass metabolism remains unresolved, however.</p> <h3>Methods</h3><p>Here, we investigated the intestinal absorption and first-pass metabolism of four polyphenol compounds, apigenin, resveratrol, emodin and chrysophanol, using the <em>in vitro</em> Caco-2 cell monolayer model system and <em>in situ</em> intestinal perfusion and <em>in vivo</em> pharmacokinetic studies in rats, so as to better understand the relationship between the chemical structure and biological fate of the dietary polyphenols.</p> <h3>Conclusion</h3><p>After oral administration, emodin and chrysophanol exhibited different absorptive and metabolic behaviours compared to apigenin and resveratrol. The differences in their chemical structures presumably resulted in differing affinities for drug-metabolizing enzymes, such as glucuronidase and sulphatase, and transporters, such as MRP2, SGLT1, and P-glycoprotein, which are found in intestinal epithelial cells.</p> </div

Transcriptional regulation of NAD metabolism in bacteria: genomic reconstruction of NiaR (YrxA) regulon

A comparative genomic approach was used to reconstruct transcriptional regulation of NAD biosynthesis in bacteria containing orthologs of Bacillus subtilis gene yrxA, a previously identified niacin-responsive repressor of NAD de novo synthesis. Members of YrxA family (re-named here NiaR) are broadly conserved in the Bacillus/Clostridium group and in the deeply branching Fusobacteria and Thermotogales lineages. We analyzed upstream regions of genes associated with NAD biosynthesis to identify candidate NiaR-binding DNA motifs and assess the NiaR regulon content in these species. Representatives of the two distinct types of candidate NiaR-binding sites, characteristic of the Firmicutes and Thermotogales, were verified by an electrophoretic mobility shift assay. In addition to transcriptional control of the nadABC genes, the NiaR regulon in some species extends to niacin salvage (the pncAB genes) and includes uncharacterized membrane proteins possibly involved in niacin transport. The involvement in niacin uptake proposed for one of these proteins (re-named NiaP), encoded by the B. subtilis gene yceI, was experimentally verified. In addition to bacteria, members of the NiaP family are conserved in multicellular eukaryotes, including human, pointing to possible NaiP involvement in niacin utilization in these organisms. Overall, the analysis of the NiaR and NrtR regulons (described in the accompanying paper) revealed mechanisms of transcriptional regulation of NAD metabolism in nearly a hundred diverse bacteria

Sequential Analysis of Trans-SNARE Formation in Intracellular Membrane Fusion

SM proteins stabilize cis-SNARE complexes leading to a specific preferred topology for trans-SNARE formation

Scientific opinion on dietary reference values for thiamin

Following a request from the European Commission, the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA) derived dietary reference values (DRVs) for thiamin (vitamin B1). The Panel considers that data from depletion\u2013repletion studies in adults on the amount of dietary thiamin intake associated with the erythrocyte transketolase activity coefficient (\u3b1ETK) &lt; 1.15, generally considered to reflect an adequate thiamin status, or with the restoration of normal (baseline) erythrocyte transketolase activity, without a sharp increase in urinary thiamin excretion, can be used to estimate thiamin requirement. In the absence of new scientific evidence, the Panel endorses the average requirement (AR) of 0.072 mg/MJ (0.3 mg/1,000 kcal) for all adults proposed by the Scientific Committee for Food (SCF) in 1993 on the basis of one depletion\u2013repletion study, in which both \u3b1ETK and urinary thiamin excretion were measured. Results from other depletion\u2013repletion studies are in agreement with this value. The Panel agrees on the coefficient of variation of 20% used by the SCF to cover uncertainties related to distribution of thiamin requirements in the general population, and endorses the population reference intake (PRI) of 0.1 mg/MJ (0.4 mg/1,000 kcal) set by the SCF for all adults. The same AR and PRI as for adults, expressed in mg/MJ, are proposed for infants aged 7\u201311 months, children aged 1 to &lt; 18 years, and during pregnancy and lactation, under the assumption that the relationship between thiamin requirement and energy requirement is the same in all population groups