An Efficient Algorithm for Counting Cycles in QC and APM LDPC Codes

In this paper, a new method is given for counting cycles in the Tanner graph of a (Type-I) quasi-cyclic (QC) low-density parity-check (LDPC) code which the complexity mainly is dependent on the base matrix, independent from the CPM-size of the constructed code. Interestingly, for large CPM-sizes, in comparison of the existing methods, this algorithm is the first approach which efficiently counts the cycles in the Tanner graphs of QC-LDPC codes. In fact, the algorithm recursively counts the cycles in the parity-check matrix column-by-column by finding all non-isomorph tailless backtrackless closed (TBC) walks in the base graph and enumerating theoretically their corresponding cycles in the same equivalent class. Moreover, this approach can be modified in few steps to find the cycle distributions of a class of LDPC codes based on Affine permutation matrices (APM-LDPC codes). Interestingly, unlike the existing methods which count the cycles up to $2g-2$, where $g$ is the girth, the proposed algorithm can be used to enumerate the cycles of arbitrary length in the Tanner graph. Moreover, the proposed cycle searching algorithm improves upon various previously known methods, in terms of computational complexity and memory requirements.Comment: 18 pages, 4 figure

Characterization of Viral Inhibiting 2D Carbon- Based Structures Using Scanning Probe Microscopy and Raman Spectroscopy

Kohlenstoff 2D-Nanoschichten wie Graphen und Graphenoxid sind vielversprechend, aber schwierig in Bezug auf multivalente Wechselwirkungen zu kontrollieren. Das Verständnis, wie neuartige Funktionalisierungsmethoden die Geometrie, Wechselwirkungen und elektronischen Eigenschaften der Graphenblätter beeinflussen, ist der Schwerpunkt dieser Arbeit. Diese Arbeit untersucht zwei Methoden zur Modifikation von 2D-Graphennanoschichten: "Graft to" und "Graft from" Techniken, unter Verwendung von „[2+1] Nitren-Cycloaddition“ und ringöffnender Polymerisation von Glycerin, zusätzlich zum Wachstum von 2D-Triazin-Kohlenstoffstrukturen. Diese modifizierten Nanoschichten wurden hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit dem Vesikulären Stomatitis-Virus (VSV) und ihrer Zweidimensionalität mittels Rastersondenmikroskopie und Raman-Spektroskopie untersucht. Die Studie zeigt das Potenzial funktionalisierter Graphen in der Virologie und liefert Einblicke für zukünftige Forschungen. Ergebnisse zeigten, dass funktionalisierte 2D-TRGO an VSV-Partikel bindet und flexibel genug bleibt, um auf einer flachen Glimmeroberfläche Falten zu bilden, aber sie können die Virushüllen nicht vollständig umschließen. Dies liegt an den hohen Energiekosten für das Biegen großer lateraler Dimensionen (~1-2 μm) im Vergleich zur 200 nm Länge der VSV-Partikel. Eine optimale laterale Dimension von ~300 nm für funktionalisierte 2D-TRGO-Blätter maximiert virale Wechselwirkungen, Hemmungseffizienz und Anzeichen viraler Umhüllung. Triazin, ein Schlüsselmolekül in der Funktionalisierung, kann zur Herstellung von 2D-Triazin-Strukturen im Gramm-Maßstab verwendet werden. Potenzielle Anwendungen funktionalisierter Graphene umfassen spezialisierte antivirale Therapien und die Verwendung als Plattform für antivirale Medikamente. Zudem zeigten die Ergebnisse minimale Störungen der elektronischen Struktur von Graphen durch Triazin-Funktionalisierung.Carbon-based 2D nanosheets like graphene and graphene oxide are promising but challenging to control in terms of multivalent interactions. Understanding how novel functionalization methods affect graphene sheets' geometry, interaction specificity and electronic properties is the focus of this thesis, which is crucial for advancing the design of 2D nanomaterials. This thesis examines two novel methods for modifying 2D graphene nanosheets: "graft to" and "graft from" techniques, using [2+1] nitrene cycloaddition reactions and ring-opening multibranch polymerization of glycerol in addition to in plane growth of 2D triazine -carbon based structures. These modified nanosheets were studied for their interaction with vesicular stomatitis virus (VSV) and their two-dimensionality using scanning probe microscopy methods and Raman spectroscopy. The study highlights the potential of functionalized graphene nanosheets in virology and provides insights for future research. Results revealed that functionalized 2D TRGO binds to VSV particles and remains flexible enough to wrinkle on a flat mica interface but they cannot completely wrap the viral envelopes. This is due to the high energy cost of bending large lateral dimensions (~1-2μm) compared to the 200 nm length of VSV particles. An optimum lateral dimension of ~300 nm for functionalized 2D TRGO sheets was found to maximize viral interactions, inhibition efficiency, and signs of viral envelopment. Triazine, a key molecule in functionalization, can also be used to create 2D triazine structures on a gram scale. Functionalized graphene's potential applications include specialized antiviral therapies, such as targeted therapies exploiting multivalent interactions between viruses and cellular receptors, and using functionalized graphene as a delivery platform for antiviral drugs. Additionally, results showed minimal disturbance of graphene electronic structure via Triazine functionalization

Numerical solution of functional integral equations by the variational iteration method

AbstractIn the present article, we apply the variational iteration method to obtain the numerical solution of the functional integral equations. This method does not need to be dependent on linearization, weak nonlinearity assumptions or perturbation theory. Application of this method in finding the approximate solution of some examples confirms its validity. The results seem to show that the method is very effective and convenient for solving such equations

Platelet Rich Plasma: Review of Literature

Objective: At present, growth factor-containing products such as enamel matrix derivatives, recombinant bone morphogenetic protein (rh-BMP), recombinant platelet derived growth factor and platelet rich plasma (PRP) have gained increasing attention. PRP is an autologous source of platelet growth factors used to enhance healing of soft and hard tissues. PRP has gained popularity due to its autologous nature, easy procurement and low cost.Review of Literatures: This study focuses on procurement and clinical applications of PRP.Conclusion: Controversy exists regarding the efficacy and applications of PRP and longitudinal studies are required to further elucidate this subject

The effect of oleoresin from turmeric plant (Curcuma longa L.) on the increase of differentiation of human mesenchymal stem cell to bone cells

زمینه و هدف: به منظور ترمیم ضایعات و نقایص استخوانی می‌توان از امکانات مهندسی بافت بهره جست. اخیراً، سلول‌های بنیادی مزانشیمی به خاطر کاربردهایشان در مهندسی بافت از اهمیت بالایی برخوردار شده‌اند. این سلول‌ها توانایی تمایز به استئوبلاست‌ها را دارا می باشند. فاکتورهای رشد متعددی تمایز سلول‌های بنیادی به استئوبلاست را کنترل می‌کنند. متابولیت‌های گیاهی نیز می‌توانند همانند فاکتورهای رشد تمایز را کنترل کنند. از این رو، هدف از انجام این مطالعه، بررسی اثر اولئورزین گیاه زردچوبه (Curcuma longa L.) بر افزایش تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیمال انسانی به سلول‌های استخوانی بود. روش بررسی: سلول‌های بنیادی مزانشیمال انسانی به دست آمده از مغز استخوان انسان با غلظت‌های 5 و15 میکرومولار از اولئورزین زردچوبه تیمار شدند. اثر سیتوتوکسیک اولئورزین به روش MTT و اثرات تمایزی آن با سنجش فعالیت آلکالین فسفاتاز و رنگ آمیزی آلیزارین قرمز بررسی شد. یافته ها: با توجه به نتایج تست MTT مشخص شد که بعد از گذشت 24 ساعت از تیمار سلول‌ها، اولئورزین زردچوبه سبب افزایش معنی‌داری (در سطح 5) در تکثیر سلول‌های مورد مطالعه در غلظت‌های 5 و 15 میکرومولار شده است و هیچ گونه اثر سمی بر سلول‌های مورد نظر نداشته است. فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز در نمونه‌‌های تیمار شده بیش از نمونه شاهد بود که نشان می‌دهد اولئورزین سبب افزایش معنی دار (در سطح 5) فعالیت این آنزیم شده که بیانگر شروع فرایند تمایز در سلول‌ها است. رنگ‌آمیزی آلیزارین قرمز نشان داد که تیمار اولئورزین نتوانسته موجب افزایش رسوب یون‌های معدنی بر ماتریکس خارج سلولی شود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که اولئورزین فقط در مراحل ابتدایی تمایز می‌تواند نقش داشته باشد و به دلیل دارا بودن ترکیبات فعالی مثل کورکومین و روغن‌های فرار سبب افزایش تمایز سلول‌های بنیادی به سلول‌های استئوبلاست می‌شود