bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Sequential attacks against differential-phase-shift quantum key distribution with weak coherent states
Authors: Curty M. , Zhang L.L. , Lo H.-K. , Lutkenhaus N.
Published: March 2021

We investigate limitations imposed by sequential attacks on the performance of differential-phase-shift quantum key distribution protocols that use pulsed coherent light. In particular, we analyze two sequential attacks based on unambiguous state discrimination and minimum error discrimination, respectively, of the signal states emitted by the source. Sequential attacks represent a special type of intercept-resend attacks and, therefore, they provide ultimate upper bounds on the maximal distance achievable by quantum key distribution schemes.
Universal Mixing of Quantum Walk on Graphs
Authors: Carlson W. , Ford A. , Harris E. , Rosen J. , Tamon C. , Wrobel K.
Published: March 2021

We study the set of probability distributions visited by a continuous-time quantum walk on graphs. An edge-weighted graph $G$ is {\em universal mixing} if the instantaneous or average probability distribution of the quantum walk on $G$ ranges over all probability distributions on the vertices as the weights are varied over non-negative reals. The graph is {\em uniform} mixing if it visits the uniform distribution. Our results include the following: 1) All weighted complete multipartite graphs are instantaneous universal mixing. This is in contrast to the fact that no {\em unweighted} complete multipartite graphs are uniform mixing (except for the four-cycle $K_{2,2}$). 2) For all $n \ge 1$, the weighted claw $K_{1,n}$ is a minimally connected instantaneous universal mixing graph. In fact, as a corollary, the unweighted $K_{1,n}$ is instantaneous uniform mixing. This adds a new family of uniform mixing graphs to a list that so far contains only the hypercubes. 3) Any weighted graph is average almost-uniform mixing unless its spectral type is sublinear in the size of the graph. This provides a nearly tight characterization for average uniform mixing on circulant graphs. 4) No weighted graphs are average universal mixing. This shows that weights do not help to achieve average universal mixing, unlike the instantaneous case. Our proofs exploit the spectra of the underlying weighted graphs and path collapsing arguments.
Exploring scalar quantum walks on Cayley graphs
Authors: Acevedo O.L. , Roland J. , Cerf N.J.
Published: March 2021

A quantum walk, \emph{i.e.}, the quantum evolution of a particle on a graph, is termed \emph{scalar} if the internal space of the moving particle (often called the coin) has dimension one. Here, we study the existence of scalar quantum walks on Cayley graphs, which are built from the generators of a group. After deriving a necessary condition on these generators for the existence of a scalar quantum walk, we present a general method to express the evolution operator of the walk, assuming homogeneity of the evolution. We use this necessary condition and the subsequent constructive method to investigate the existence of scalar quantum walks on Cayley graphs of groups presented with two or three generators. In this restricted framework, we classify all groups -- in terms of relations between their generators -- that admit scalar quantum walks, and we also derive the form of the most general evolution operator. Finally, we point out some interesting special cases, and extend our study to a few examples of Cayley graphs built with more than three generators.
On the role of shared entanglement
Authors: Gavinsky D.
Published: March 2021

Despite the apparent similarity between shared randomness and shared entanglement in the context of Communication Complexity, our understanding of the latter is not as good as of the former. In particular, there is no known ``entanglement analogue'' for the famous theorem by Newman, saying that the number of shared random bits required for solving any communication problem can be at most logarithmic in the input length (i.e., using more than $\asO[]{\log n}$ shared random bits would not reduce the complexity of an optimal solution). In this paper we prove that the same is not true for entanglement. We establish a wide range of tight (up to a polylogarithmic factor) entanglement vs.\ communication trade-offs for relational problems. The low end is:\ for any $t>2$, reducing shared entanglement from $log^tn$ to $\aso[]{log^{t-2}n}$ qubits can increase the communication required for solving a problem almost exponentially, from $\asO[]{log^tn}$ to $\asOm[]{\sqrt n}$. The high end is:\ for any $\eps>0$, reducing shared entanglement from $n^{1-\eps}\log n$ to $\aso[]{n^{1-\eps}/\log n}$ can increase the required communication from $\asO[]{n^{1-\eps}\log n}$ to $\asOm[]{n^{1-\eps/2}/\log n}$. The upper bounds are demonstrated via protocols which are \e{exact} and work in the \e{simultaneous message passing model}, while the lower bounds hold for \e{bounded-error protocols}, even in the more powerful \e{model of 1-way communication}. Our protocols use shared EPR pairs while the lower bounds apply to any sort of prior entanglement. We base the lower bounds on a strong direct product theorem for communication complexity of a certain class of relational problems. We believe that the theorem might have applications outside the scope of this work.
Accuracy threshold for postselected quantum computation
Authors: Aliferis P. , Gottesman D. , Preskill J.
Published: March 2021

We prove an accuracy threshold theorem for fault-tolerant quantum computation based on error detection and postselection. Our proof provides a rigorous foundation for the scheme suggested by Knill, in which preparation circuits for ancilla states are protected by a concatenated error-detecting code and the preparation is aborted if an error is detected. The proof applies to independent stochastic noise but (in contrast to proofs of the quantum accuracy threshold theorem based on concatenated error-correcting codes) not to strongly-correlated adversarial noise. Our rigorously established lower bound on the accuracy threshold, $1.04\times 10^{-3}$, is well below Knill's numerical estimates.
An extremal result for geometries in the one-way measurement model
Authors: de Beaudrap N. , Pei M.
Published: March 2021

We present an extremal result for the class of graphs $G$ which (together with some specified sets of input and output vertices, $I$ and $O$) have a certain ``flow'' property introduced by Danos and Kashefi for the one-way measurement model of quantum computation. The existence of a flow for a triple $(G,I,O)$ allows a unitary embedding to be derived from any choice of measurement bases allowed in the one-way measurement model. We prove an upper bound on the number of edges that a graph $G$ may have, in order for a triple $(G,I,O)$ to have a flow for some $I, O \subseteq V(G)$, in terms of the number of vertices in $G$ and $O$. This implies that finding a flow for a triple $(G,I,O)$ when $\lvert I \rvert = \lvert O \rvert = k$ (corresponding to unitary transformations in the measurement model) and $\lvert V(G) \rvert = n$ can be performed in time $O(k^2 n)$, improving the earlier known bound of $O(km)$ given in \cite{B06a}, where $m = \lvert E(G) \rvert$.
On the transport of atomic ions in linear and multidimensional ion trap arrays
Authors: Hucul D. , Yeo M. , Hensinger W.K. , Rabchuk J. , Olmschenk S. , Monroe C.
Published: March 2021

Trapped atomic ions have become one of the most promising architectures for a quantum computer, and current effort is now devoted to the transport of trapped ions through complex segmented ion trap structures in order to scale up to much larger numbers of trapped ion qubits. This paper covers several important issues relevant to ion transport in any type of complex multidimensional rf (Paul) ion trap array. We develop a general theoretical framework for the application of time-dependent electric fields to shuttle laser-cooled ions along any desired trajectory, and describe a method for determining the effect of arbitrary shuttling schedules on the quantum state of trapped ion motion. In addition to the general case of linear shuttling over short distances, we introduce issues particular to the shuttling through multidimensional junctions, which are required for the arbitrary control of the positions of large arrays of trapped ions. This includes the transport of ions around a corner, through a cross or T junction, and the swapping of positions of multiple ions in a laser-cooled crystal. Where possible, we make connections to recent experimental results in a multidimensional T junction trap, where arbitrary 2-dimensional transport was realized.
Quantum expanders from any classical Cayley graph expander
Authors: Harrow A.W.
Published: March 2021

We give a simple recipe for translating walks on Cayley graphs of a group G into a quantum operation on any irrep of G. Most properties of the classical walk carry over to the quantum operation: degree becomes the number of Kraus operators, the spectral gap becomes the gap of the quantum operation (viewed as a linear map on density matrices), and the quantum operation is efficient whenever the classical walk and the quantum Fourier transform on G are efficient. This means that using classical constant-degree constant-gap families of Cayley expander graphs on e.g. the symmetric group, we can construct efficient families of quantum expanders.
Measuring 4-local qubit observables could probabilistically solve PSPACE
Authors: Wocjan P. , Janzing D. , Decker T.
Published: March 2021

We consider a hypothetical apparatus that implements measurements for arbitrary 4-local quantum observables A on n qubits. The apparatus implements the ``measurement algorithm'' after receiving a classical description of A. We show that a few precise measurements applied to a basis state would provide a probabilistic solution of PSPACE problems. The error probability decreases exponentially with the number of runs, if the measurement accuracy is of the order of the spectral gaps of the operator A. Moreover, every decision problem that can be solved by a deterministic quantum algorithm in T time steps can be encoded into a 4-local observable such that the solution requires only measurements of accuracy O(1/T). Provided that BQP$\neq$PSPACE, our result shows that efficient algorithms for precise measurements of general 4-local observables cannot exist. We conjecture that the class of physically existing interactions is large enough to allow the conclusion that precise energy measurements for general many-particle systems require control algorithms with high complexity.
Construction of entanglement witnesses based on concurrence for multi-qubit states
Authors: Heydari H.
Published: March 2021

We establish a relation between concurrence and entanglement witnesses. In particular, we construct entanglement witnesses for three-qubit W and GHZ states in terms of concurrence. We also generalize our construction for multi-qubit states. This result gives the finest entanglement witnesses for a given class of state without any optimization.
Violation of equalities in bipartite qutrits systems
Authors: Movahhedian H.
Published: March 2021

We have recently shown that for the special case of a bipartite system with binary inputs and outputs there exist equalities in local theories which are violated by quantum theory. The amount of white noise tolerated by these equalities are twice that of inequalities. In this paper we will first introduce an inequality in bipartite qutrits systems which, if non-maximally entangled state is used instead of maximally entangled state, is violated more strongly by quantum theory. Hence reproducing the results obtained in the literature. We will then prove that our equalities in this case are violated by quantum theory too, and they tolerate much more white noise than inequalities.
Robust cryptography in the noisy-quantum-storage model
Authors: Schaffner C. , Terhal B. , Wehner S.
Published: March 2021

It was shown that cryptographic primitives can be implemented based on the assumption that quantum storage of qubits is noisy. In this work we analyze a protocol for the universal task of oblivious transfer that can be implemented using quantum-key-distribution (QKD) hardware in the practical setting where honest participants are unable to perform noise-free operations. We derive trade-offs between the amount of storage noise, the amount of noise in the operations performed by the honest participants and the security of oblivious transfer which are greatly improved compared to the results in \cite{prl:noisy}. As an example, we show that for the case of depolarizing noise in storage we can obtain secure oblivious transfer as long as the quantum bit-error rate of the channel does not exceed 11% and the noise on the channel is strictly less than the quantum storage noise. This is optimal for the protocol considered. Finally, we show that our analysis easily carries over to quantum protocols for secure identification.
Locally undetermined states, generalized Schmidt decomposition, and application in distributed computing
Authors: Feng Y. , Duan R. , Ying M.
Published: March 2021

Multipartite quantum states that cannot be uniquely determined by their reduced states of all proper subsets of the parties exhibit some inherit `high-order' correlation. This paper elaborates this issue by giving necessary and sufficient conditions for a pure multipartite state to be locally undetermined, and moreover, characterizing precisely all the pure states sharing the same set of reduced states with it. Interestingly, local determinability of pure states is closely related to a generalized notion of Schmidt decomposition. Furthermore, we find that locally undetermined states have some applications to the well-known consensus problem in distributed computing. To be specific, given some physically separated agents, when communication between them, either classical or quantum, is unreliable, then there exists a totally correct and completely fault-tolerant protocol for them to reach a consensus if and only if they share a priori a locally undetermined quantum state.
Exact quantum lower bound for Grover's problem
Authors: Dohotaru C. , Hoyer P.
Published: March 2021

One of the most important quantum algorithms ever discovered is Grover's algorithm for searching an unordered set. We give a new lower bound in the query model which proves that Grover's algorithm is exactly optimal. Similar to existing methods for proving lower bounds, we bound the amount of information we can gain from a single oracle query, but we bound this information in terms of angles. This allows our proof to be simple, self-contained, based on only elementary mathematics, capturing our intuition, while obtaining at the same time an exact bound.
A Molecular Dynamics Study on the Miscibility and Morphology of Polyester Blends used in Coil CoatingsA Molecular Dynamics Study on the Miscibility and Morphology of Polyester Blends used in Coil Coatings
Authors: Wearon Matthew , Howlin Brendan , Lowe Chris , Abel Marie Laure , Watts John
Published: March 2021

Computational simulations can be used to save on both time and costs, complementing experimental work and providing further guidance. Immiscible polymer blends induce phase segregation, and in some cases can produce useful multicoat systems. This works uses a range of Molecular Dynamics Simulations methods, including an extended Flory Huggins Interaction Parameter χ to initially probe the interactions and miscibility between ester monomers commonly used in coil coatings. This work indicates that blends with similar backbone structures or “like with like” show increased miscibility and those with different structures lead to a large χ value and immiscibility. Further to this, polyester blends with different backbone structures have then been coarse grained with MARTINI beads and simulations of 10 µs have been run to identify the morphology of the blends at the mesoscopic level. Finally, the melamine crosslinker commonly used in polyester formulations has previously been shown to form agglomerates at higher melamine content, these agglomerates have been shown in atomistic simulations.
Clustering and Halogen Effects Enabled Red/Near-Infrared Room Temperature Phosphorescence from Aliphatic Cyclic Imides
Authors: Zhu Tianwen , Yang Tianjia , Zhang Qiang , Yuan Wang Zhang
Published: March 2021

Pure organics with room temperature phosphorescence (RTP) are urgently demanded in advanced optoelectronic and bioelectronic applications. However, currently reported phosphors are mostly aromatics and restricted to blue to orange colors. It remains an enormous challenge to achieve red and near-infrared (NIR) RTP, particularly for those from nonaromatics. Here we demonstrate a series of cyclic imides derived from succinimide, which can emit red (665, 690 nm) and even NIR (745 nm) RTP with outstanding efficiencies of up to 9.2%, despite their rather limited molecular conjugations. Such unique emission should be ascribed to the presence of the imide unit and heavy atoms, effective molecular clustering, and the electron delocalization of halogens, which not only greatly facilitate intersystem crossing, but also afford significantly extended through-space conjugation and rigidified conformations. These results pave the way to the rational construction of red and NIR nonconventional luminophores through synergistic clustering and halogen effects.
Time-Resolved UV-IR Experiments that Suggest Photoactivated Fe-Cu Dinuclear Catalyst
Authors: Clark Kyle , Davis Jacob , Kwon Doo-Hyun , Martinez Erin E. , Talley Michael R. , Michaelis David , Ess Daniel , Asplund Matthew
Published: March 2021

This work reports the synthesis of a triethylsilyl-substituted Fe-Cu complex that provided cyclohexane solubility to conduct time-resolved UV-IR studies. These studies suggest that UV light induces a photochemically active heterodinuclear species for arene borylation catalysis.
Understanding Hardness of Doped WB4.2
Authors: Shumilov Kirill , Mehmedovic, Zerina , Ying Hang , Poths Patricia , Nuryyeva Selbi , Liepuoniute Ieva , Jang Chelsea , Winardi Isabelle , Alexandrova Anastassia N.
Published: March 2021

WB4.2 is one of the hardest metals known. Though not harder than diamond and cubic boron nitride, it surpasses these established hard materials in being cheaper, easier to produce and process, and also more functional. Metal impurities have been shown to a?ct and in some cases further improve the intrinsic hardness of WB4.2, but the mechanism of hardening remained elusive. In this work we ?first theoretically elucidate the preferred placements of Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta in the WB4.2 structure, and show these metals to preferentially replace W in two competing positions with respect to the partially occupied B3 cluster site. The impurities avoid the void position in the structure. Next, we analyze the chemical bonding within these identifi?ed doped structures, and propose two different mechanisms of strengthening the material, afforded by these impurities, and dependent on their nature. Smaller impurity atoms (Ti, V, Cr, Mn) with deeply lying valence atomic orbitals cause the inter-layer compression of WB4.2, which strengthens the Bhex–Bcluster bonding slightly. Larger impurities (Zr, Nb, Mo, Hf, Ta) with higher-energy valence orbitals, while expanding the structure and negatively impacting the Bhex–Bcluster bonding, also form strong Bcluster–M bonds. The latter effect is an order of magnitude more substantial than the effect on the Bhex–Bcluster bonding. We conclude that the e effect of the impurities on the boride hardness does not simply reduce to structure interlocking due to the size difference between M and W, but instead, has a significant electronic origin.
Purely Organic Phosphor Sensitization Based Highly Efficient Electrofluorescence Material
Authors: Wang Jiaxuan , Liang Baoyan , Wei Jinbei , Xu Yincai , Li Zhiqiang , Yang Tong , Li Chenglong , Wang Yue
Published: March 2021

Pure organic room temperature phosphorescence (RTP) materials are considered as potential candidates for replacing precious metal-based complexes to fabricate highly efficient organic light emitting devices (OLEDs). However, for reported RTP materials, low photoluminescence quantum yields (PLQYs) in thin film state seriously impede their applications in OLEDs. On the other hand, how using normal organic fluorescence materials to fabricate OLEDs with an internal quantum efficiency (IQE) over 25% remains a great unaddressed issue beyond the thermally activated delayed fluorescence (TADF) sensitization approach. Here, we establish a strategy to construct highly efficient OLEDs based on pure organic RTP material sensitized fluorescence emitter. The key point for our strategy is that benzimidazole-triazine molecules (PIM-TRZ), 2,6-di(phenothiazinyl)naphthalene (β-DPTZN) and 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (rubrene) were screened as host, phosphor sensitizer and fluorescent emitter, respectively. Detail photophysical characterizations demonstrate that the host material PIMTRZ with unique RTP nature is critical for achieving phosphor sensitizing process. As an organic RTP compound, the singlet and triplet state energy levels of β-DPTZN perfectly match with those of PIMTRZ, resulting in the formation and lasting existence of phosphor’s excitons in emitting layer. The large overlap between the absorption spectrum of rubrene and PL spectrum of PIM-TRZ:10% β-DPTZN film can facilitate the Förster energy transfer from the triplet β-DPTZN to the singlet rubrene and the finally displayed fluorescence is derived from singlet excited states of rubrene. The perfect collocation of host, phosphorescent sensitizer and fluorescent emitter in the emitting layer promise the predominant performance of the devices with external quantum efficiency (EQE) of 15.7%. The PLQY of emitting layer is 60.3%, and therefore about 90% carrier injection induced excitons are harvested for light emission. We present a new strategy to fabricate efficient fluorescent devices by employing ingenious combination of host, phosphorescent sensitizer and fluorescent emitter, which is significant to the development of OLEDs.
Efficient and Reproducible Synthesis of an Fmoc-protected Tn Antigen
Authors: Reynolds Michael R. , Piazza Sabrina , Chiaramonte Jonathan , Chapa-Villarreal Fabiola A. , Trant John F.
Published: March 2021

The total synthesis of the Thomsen-nouveau (Tn) antigen, a tumour-associated O-linked mucin glycopeptide, was achieved through a concise route. The key glycosylation step proved challenging to reproduce from the literature precedents and was most reliably accomplished using a palladium-catalyzed coupling between the glycosyl donor and Fmoc-functionalized serine acceptor to form the target in moderate yields. This is, to the best of our knowledge, the shortest synthesis reported from galactose for preparing this essential building block for large-scale solid phase peptide synthesis.
Mechanistic Insights into the Conversion of Dimethyl Ether over ZSM-5 Catalysts: A Combined Temperature Programmed Surface Reaction and Microkinetic Modelling Study
Authors: Omojola Toyin , van Veen Andre
Published: March 2021

Rates of adsorption, desorption, and surface reaction of dimethyl ether (DME) to olefins over fresh and working ZSM-5 catalysts of different Si/Al ratios (36 and 135) have been decoupled using a combination of temperature programmed surface reaction experiments and microkinetic modelling. Transient reactor performance was simulated by solving coupled 1D non-linear partial differential equations accounting for elementary steps occurring during the induction period based on the methoxymethyl mechanism on the zeolite catalyst, and axial dispersion and convection in the reactor. Propylene is the major olefin formed and scaling relations between activation energies of DME desorption and barriers of formation of methoxymethyl and methyl propenyl ether are observed. Six ensembles of sites are observed with a maximum of three adsorption/desorption sites and three adsorption/desorption/reaction sites. Barriers are generally higher over working catalysts than fresh catalysts. Activation energies of propylene formation of ca. 200 kJ mol-1 are obtained corroborating direct mechanistic proposals.
The Commodification of Humanism: Methods, Marketing, and Morals of a Postmodern Shift in the Philosophy of Medicine
Authors: Iny Ericka
Published: March 2021

Consideration of the history of medicine reveals a postmodern shift in the philosophy of medicine, one that arguably strays from its humanist foundations. Though often attributed to Sir William Osler’s contributions, the modernization of medicine extends beyond his influence, as well as beyond his time. Peaking in the mid-1900s, the paradigm shift in the philosophy of medicine continues to compel a certain dichotomy between humanism and medicine today. Despite being historically intertwined, medicine distances itself from humanism amidst the institutionalization, depersonalization, and monetization of the medical field. Notably, the commodification of medicine entails three central themes: methods, marketing, and morals.
Review of Data Integrity in Pharmaceutical Industry
Authors: Pralesha sahoo  , Kamaraj R
Published: March 2021

Data integrity has been in the world for a quite some time. In the pharmaceutical industry, it has been playing a major role in ensuring the correctness and truthfulness of the data. The industry has been upgrading the technologies for the production of drugs, storage and distribution. In the past, the man-made workforce has been upgraded to the machine that too Artificial Intelligence machine, computers etc. In such a case integrity of data is utmost priority for ensuring correctness. Machine and the computer are built to reduce the workforce and make the work convenient for workers. It is helpful in reducing the time load of work but to ensure the honesty of the work; data integrity came into effect. A company which runs with the full GMP regulations will get less warning letter during the audit trials, but a company with proper GMP as well as proper implementation of data integrity will percolate into the audit trials successfully. Ensuring data integrity will help the firm to acquire a smaller number of warning letters or form 483. Efficacy; quality and safety of the drug can be easily achieved by data integrity. Data integrity has revolutionized the pharmaceutical industry. Terms such as ALCOA ALCOA+ plays a major role in the integrity of data and been used by various regulatory agencies such as FDA MHRA etc.
Caries Experience among Tribal Gypsies in Thoothukudi District - A Cross-Sectional Study
Authors: Lalitha Rani Chellappa  , Leelavathi L  , Pradeep Kumar Rathinavelu  , Meignana Arumugham Indiran
Published: March 2021

Dental caries, or tooth decay, is an infectious process involving breakdown of the tooth enamel. Caries form through a complex interaction between cariogenic acid-producing bacteria in combination with fermentable carbohydrates and other dietary, genetic, behavioural, social, and cultural factors. Poor oral hygiene and low dental service levels were found in marginalised areas.  The study aimed to assess the caries experience of Narikuravars in Thoothukudi district. A cross-sectional study was done among gipsies in Thoothukudi district. Oral health examination was done the gipsies in the above three taluks in which they were present. All the study participants were examined under adequate illumination, and clinical data were collected on dental caries as described by the World Health Organization (WHO). DMFT (Decayed, Missing and Filled teeth) was used to assess the caries experience. For statistical analysis, t-test and ANOVA was used. The total size of the screened population was 164. There were 128 adults and 36 children who are below 18 years of age. Mean Decayed teeth, mean Missed teeth and mean Filled teeth was found to be 3.38±1.730, 1.01± 2.109, 0.01± 0.088 respectively. Decayed teeth were most common in the study population. Mean DMFT score among the adult study population was found to be 4.40 ± 2.603. The difference between the different age groups to Mean DMFT and was found to be statistically significant (F value- 22.679; p < 0.05). The present study concluded that the experience of dental caries was low in the study population. It was more prevalent in males as compared to the female population.
Effective diagnosis of schistosomiasis haematobium by Silver beads Sandwich ELISA
Authors: Ibrahim R B Aly  , Samir A M Zaahkouk  , Alaa A M Samn  , Ibrahim A E Zahran  , Sawsan A M EL-Shamy
Published: March 2021

Schistosomiasis is a major public health problem. Diagnosis by simple and rapid immunoassays is a priority. The magnetic bead immunoassay using magnetic nanoparticles conjugated with anti-schistosomal antibody was evaluated for di­agnosing human schistosomiasis infection. The present study was to evaluate the sandwich ELISA as a simple test for the detection of schistosomal antigen (CSA) in serum and urine samples of S. haematobium patients and compare it with ELISA. Investigation conducted on eighty six cases divided to three groups, 34 were positively for Schistosoma haematobium, 32 were positively for intestinal parasites ova and negative for S. haematobium ova in urine and 20 were negative urine and stool examination (Control). Immunomagnetical bead based Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using for detected for antigen in sera and urine infected by S. haematobium. Sandwich ELISA sensitivities was 79.4% (serum) and 73.5% (urine) and which increase by used nano-sandwich ELISA to 88.2% (serum) and 82.4% (urine), respectively. Sandwich ELISA specificities was 86.4% (serum) and 80.8% (urine) and which increase by used nano-sandwich ELISA to 93.3% (serum) and 88.5% (urine). We found that, nano-sandwich ELISA assay had highly sensitive and specifically and technical method was applicably, fast, cheaper, accurate and promising diagnostic method for schistosomiasis.
Dendritic cell entry to lymphatic capillaries is orchestrated by CD44 and the hyaluronan glycocalyx
Authors: Johnson Louise A , Banerji Suneale , Lagerholm B Christoffer , Jackson David G
Published: March 2021

DCs play a vital role in immunity by conveying antigens from peripheral tissues to draining lymph nodes, through afferent lymphatic vessels. Critical to the process is initial docking to the lymphatic endothelial receptor LYVE-1 via its ligand hyaluronan on the DC surface. How this relatively weak binding polymer is configured for specific adhesion to LYVE-1, however, is unknown. Here, we show that hyaluronan is anchored and spatially organized into a 400–500 nm dense glycocalyx by the leukocyte receptor CD44. Using gene knockout and by modulating CD44-hyaluronan interactions with monoclonal antibodies in vitro and in a mouse model of oxazolone-induced skin inflammation, we demonstrate that CD44 is required for DC adhesion and transmigration across lymphatic endothelium. In addition, we present evidence that CD44 can dynamically control the density of the hyaluronan glycocalyx, regulating the efficiency of DC trafficking to lymph nodes. Our findings define a previously unrecognized role for CD44 in lymphatic trafficking and highlight the importance of the CD44:HA:LYVE-1 axis in its regulation.
Comparative profiling of stress granule clearance reveals differential contributions of the ubiquitin system
Authors: Tolay Nazife , Buchberger Alexander
Published: March 2021

Stress granules (SGs) are cytoplasmic condensates containing untranslated mRNP complexes. They are induced by various proteotoxic conditions such as heat, oxidative, and osmotic stress. SGs are believed to protect mRNPs from degradation and to enable cells to rapidly resume translation when stress conditions subside. SG dynamics are controlled by various posttranslational modifications, but the role of the ubiquitin system has remained controversial. Here, we present a comparative analysis addressing the involvement of the ubiquitin system in SG clearance. Using high-resolution immunofluorescence microscopy, we found that ubiquitin associated to varying extent with SGs induced by heat, arsenite, H2O2, sorbitol, or combined puromycin and Hsp70 inhibitor treatment. SG-associated ubiquitin species included K48- and K63-linked conjugates, whereas free ubiquitin was not significantly enriched. Inhibition of the ubiquitin activating enzyme, deubiquitylating enzymes, the 26S proteasome and p97/VCP impaired the clearance of arsenite- and heat-induced SGs, whereas SGs induced by other stress conditions were little affected. Our data underline the differential involvement of the ubiquitin system in SG clearance, a process important to prevent the formation of disease-linked aberrant SGs.
СУЧАСНИЙ СТАН І ПРОГНОЗ РОЗВИТКУ СВІТОВОЇ ТИТАНОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ НА ПЕРІОД ДО 2026 РОКУ
Authors: Kolobov Herman , Panova Vera , Nesterenko Tetiana , Kirichenko Aleksej , Rumyantsev Vladislav , Volyar Roman
Published: March 2021

Описано сучасний стан світових потужностей з виробництва феротитану. Проана-лізовано вимоги споживачів до сортів феротитану. Вказано ринки та обсяги споживаннятитанвмісної продукції, одержаної з його використанням. Розглянуто ситуацію з міжнарод-ною торгівлею феротитаном, Вказано головні експортери та імпортери, а також обсяги танапрями експорту й імпорту. Подано прогноз до 2026 р. у частині попиту на феротитан засферами застосування, а також рівня цін.
THERMODYNAMIC ANALYSIS OF THE GAS MEDIUM IN THE FORMATION OF DIFFUSION COATINGS USING COMPOSITE SATURATING CHARGES
Authors: Sereda Borys , Khina Borys , Kruglyak Irina
Published: March 2021

Review of the main processes of formation of diffuse coatings doped with molybdenum,vanadium and tungsten. The basic features of the formation of diffusion layers during chemicalthermaltreatment are considered.: When the SHS is tested, the container is heated to temperaturesof 1173-1330 K. Within 1-2 hours, a diffusion coating is formed due to the saturation of thesurface of structural materials with atoms of saturating elements - Cr, Al, V, Ti, B, W, Mo. Assaturating elements, the defects of these elements and the chemical compounds of these elementswere used, and to determine the possibility of using specific substances, chemical reactionswere considered that can occur in the temperature range of diffusion saturation usingSOS. It should be noted that the metallothermal Reduced oxide, which is used in the synthesisof powder media for CHT, is very fast. When obtaining diffuse layers using the composition ofsaturating the medium, a gas phase is formed, containing spolo-I, I2, I3, H, H2, H3, Cl2, Cl3 withchemical elements. With an increase in temperature, an increase in the amount of halides isobserved. This confirms the possibility of transferring alloying elements for the formation of diffusioncoatings. Also, the amount of products in the gaseous phase increases and condensedproducts are released. It is characteristic that in the temperature range of 700-1500 K, the decompositionof reaction products occurs during CHT, which is confirmed by the production ofdecomposition substances and a sharp increase in the number of gas moles.
ЕКОНОМІЧНІ ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ БІОГАЗОВИХ СУМІШЕЙ В УМОВАХ ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ
Authors: Kovalenko Victor , Artemchuk Victor , Levchenko Sergii , Bashliy Sergii
Published: March 2021

Подано результати розрахунків економічної доцільності використання біогазовихтехнологій у промислових пічних установках. Для оцінки економічної ефективності викори-стання біогазу в умовах діючих промислових підприємств металургійної галузі України іЗапорізької області розраховано базові економічні показники переведення типового пічно-го обладнання на біогазові суміші з різних похідних джерел. Встановлено, що використо-вувати низькокалорійне паливо в енергетичному обладнанні, з урахуванням його якіснихпоказників, доцільно як окремо, так і в комбінації з традиційними джерелами енергії. Зроб-лено висновок, що до найбільш придатного в ливарному цеху ПАТ «Металургійний комбі-нат «Запоріжсталь» для підвищити за рахунок використання біогазових технологій, є печівідпалу лиття безперервної дії та конвеєрні рециркуляційні сушила форм виливниць. На-ведено розрахунок економічної ефективності переведення пічного обладнання ливарногоцеху ПАТ «Запоріжсталь» на використання низькокалорійного біогазового палива.
РОЗРОБКА ІМІТАЦІЙНОЇ МОДЕЛІ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ ДЛЯ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТЕРМІЧНИМИ ПЕЧАМИ
Authors: Zinchenko Vladimir , Ivanov Viktor , Nesterenko Tatiana , Kayukov Yurii
Published: March 2021

Розроблено імітаційну модель розповсюдження теплоти у пластині безмежної дов-жини, що нагрівають під термічну обробку із застосуванням пакету прикладних програм«MatLab 6.5 SP1\7 + Simulink 5/6». Модель можна використовувати для оцінки розподілутемператури у фізично неоднорідних тілах різної конфігурації за умови можливості виді-лення ізотермічних шарів рівної товщини, а також наявності рівномірного теплообміну звідкритих поверхонь.
ОСОБЛИВОСТІ СПРИЙНЯТТЯ СОЦІАЛЬНОЇ ПІДТРИМКИ ПАЦІЄНТІВ ТРАВМАТОЛОГІЧНОГО ВІДДІЛЕННЯ З РІЗНИМ ПРОЯВОМ СИМПТОМАТИКИ ДЕПРЕСІЇ ТА ПОСТТРАВМАТИЧНОГО СТРЕСОВОГО РОЗЛАДУ
Authors: Крутолевич А. М.
Published: March 2021

Психологічний стан пацієнтів травматологічного відділення пов’язаний не тільки з обсягом оперативного втручання, видом травми, але і з ризиком можливих післяопераційних ускладнень. У статті визначені рівні поширеності симптоматики посттравматичного стресового розладу, депресивної симптоматики пацієнтів травматологічного відділення. Під час дослідження було виявлено, що 53% пацієнтів зі спинальною травмою і травмою нижніх кінцівок виявили депресивну симптоматику та 55% – симптоматику посттравматичного стресового розладу. Дослідження показало зворотно пропорційний зв’язок депресивної симптоматики та всіх видів соціальної підтримки. Найбільш яскраво вираженою і статистично значимою була підтримка з боку друзів та членів сім’ї (rs=-0,45 та rs=-0,47 при p=0,001 відповідно). У відношенні симптоматики посттравматичного стресового розладу (ПТСР) найбільш вираженою була кореляція з параметром «підтримка з боку сім’ї» (rs=-0,35 при p=0,008); інші види підтримки також мали статистично значимі взаємозв’язки із симптоматикою ПТСР. Також проведено порівняльний аналіз груп пацієнтів травматологічного відділення з вираженою психопатологічною симптоматикою (депресії та посттравматичні стресові розлади). Група пацієнтів із вираженою депресивною симптоматикою статистично значимо відрізнялась від групи пацієнтів без вираженої симптоматики стосовно підтримки з боку близьких і з боку друзів. Водночас група пацієнтів з вираженою симптоматикою ПТСР статистично значимо відрізнялась від групи пацієнтів без вираженої симптоматики ПТРС стосовно всіх видів підтримки. У черговий раз дослідження підкреслило, наскільки важлива соціальна підтримка всім, хто пережив спинальну травму чи травму нижніх кінцівок. Наскільки суб’єктивна оцінка підтримки з боку рідних та друзів та які фактори впливають на її зниження ще необхідно буде вивчити в наступних дослідженнях. Однозначно можна зробити висновок, що в психологічній консультації пацієнтів травматологічного відділення необхідно приділяти особливу увагу роботі з членами сім’ї та близькими.
БІОЛОГІЧНІ ЧИННИКИ СТАНОВЛЕННЯ ГОМОСЕКСУАЛЬНОСТІ ІНДИВІДА
Authors: Ткалич М. Г. , Гречаник М. І. , Гречаник Є. О.
Published: March 2021

У статті представлено теоретичний аналіз та обґрунтування біологічних чинників становлення гомосексуальності індивіда. Виділено окремий вплив генетичного, онтогенетичного й етологічного факторів на процес формування сексуальної орієнтації індивіда. Здійснено аналіз гомосексуальності крізь призму еволюційної психології. Визначено фактори онтогенетичного розвитку, які впливають на становлення гомосексуальності. Проаналізовано фактори гормонального впливу, який здійснюється протягом внутрішньоутробного розвитку, на становлення гомосексуальності, відзначено вплив тестостерону на поведінку й статеві відмінності в людини й інших тварин. Особливу увагу приділено статевій диференціації мозку під час внутрішньоутробного розвитку. Також розглядається зв’язок стресу матерів і пренатального періоду зі становленням гомосексуальності. Здійснено аналіз основних еволюційних факторів, які впливають на формування гомосексуальності: адаптивність, родинний відбір, нейтральні ознаки, репродуктивний успіх. Важливу увагу приділено питанню дихотомізації статевої поведінки на розбірливу й нерозбірливу в контексті еволюції. Здійснено огляд етологічних чинників розвитку приматів, встановлено зв’язок периферізації, групового способу виживання серед приматів і становлення гомосексуальності, яке може бути спрямоване не лише на задоволення репродуктивних потреб, але й на розв’язання внутрішньогрупових конфліктів, на підвищення соціального статусу в групі, підвищення шансів на виживання, обмін ресурсами, й у цьому контексті гомосексуальність слід розглядати як механізм об’єднання в спільноти проти небезпеки. Здійснено теоретико-методологічний аналіз впливу біологічних чинників на становлення гомосексуальності в процесі еволюції: визначено, що існує значний біологічний внесок у розвиток гендерної ідентичності й сексуальної орієнтації людини.
ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ КОМПЛЕКСНОЇ СИСТЕМИ СІМЕЙНОГО КОНСУЛЬТУВАННЯ ПОРУШЕНЬ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ РОДИНИ В РАЗІ АДЮЛЬТЕРУ
Authors: Бондар С. С.
Published: March 2021

Стаття присвячена оцінюванню ефективності комплексної системи сімейного консультування (психокорекції) порушень життєдіяльності родини в разі адюльтеру. Досліджено 90 пар у «кризовому віці браку» з наявністю адюльтеру. У респондентів виявлено слабку та помірну тривожність без ознак стомлюваності, слабкості, зниження працездатності. Власний стан критичний без заперечення психологічного конфлікту (p<0,05). Встановлено зменшення насиченості емоційних переживань щодо адюльтеру, бажання розмовляти на тему адюльтеру, зменшення явищ адинамії та вегетативно- соматичних порушень (p<0,05). Клінічним опитувальником оцінки невротичних станів виявлено зміни астенічних проявів, серед яких слід назвати нівелювання дратівливості та «втоми, що не шукає спокою», проте пасивність та порушення сну (поверхневий, тривожний, труднощі засинання й прокидання) збереглися у слабкому ступені вираження (p<0,05). Наявне істеричне коло реагування змінилося у бік відповідальних поведінкових паттернів без обвинувачень навколишніх, акцентування уваги на себе, отримання користі від кризи (первинна вигода) та зменшення нарцисових задоволень (вторинна вигода). Поведінка та соматичний стан характеризувалися як такі, що спрямовані на збереження душевного конфлікту без витіснення у соматичну сферу (p<0,05). Вищевикладене підтверджується факторним аналізом, яким виявлено зниження соматогенного психологічного реагування, за такими трьома факторами: тривоги та астенії; власне істеричне реагування; депресивно- фобічний регістр (вегетативні прояви) (p<0,05). Методикою «Визначення наявності та вираження комплексу меншовартості» у респондентів виявлено відновлену здатність самостійно вирішувати проблеми, кількість яких суб’єктивно значно зменшилась (p<0,05). Методикою «Спілкування в сім’ї» встановлено поліпшення відносин та спілкування у родині0 особливо у тих парах, які мали меншій стаж браку. Проте пари, які мали більший стаж сімейного життя, у сукупності з адюльтером мали уповільнення відновлення стосунків та меншу динаміку відновлення родинної взаємодії (p<0,05).
ОСОБЛИВОСТІ УЯВЛЕНЬ МОЛОДІ ТА ДОРОСЛИХ ПРО ФАХОВУ ПСИХОЛОГІЧНУ ДОПОМОГУ
Authors: Сазонова О. В.
Published: March 2021

Стаття присвячена аналізу уявлень про фахову психологічну допомогу та стереотипів щодо професії психолога, яка існує в сучасному світі серед молоді і дорослих людей. Останнім часом тема забезпечення фаховою психологічною допомогою набула неабиякої актуальності. Кількість осіб, що отримують психологічну освіту, зростає. Водночас збільшується і кількість звернень від населення до психологічних центрів за консультацією психолога. Створені психологічні служби – це структуровані заклади, установи і підрозділи, основу яких складають фахівці в галузі практичної психології (консультанти, аналітики, психологи, соціальні працівники), що виконують специфічні завдання з підвищення ефективності життєдіяльності споживачів послуг (клієнтів) засобами прикладної психології і, одночасно, забезпечують захист їхнього психічного здоров’я і соціального благополуччя. Психологічні служби працюють в декількох напрямках. Один із них – освіта, де відбуваються інтенсивні процеси становлення нової педагогіки, яка неможлива без ґрунтовного психологічного забезпечення навчально- виховного процесу. Інший напрям – система соціальних служб для молоді, де виникає необхідність в організації спеціальної роботи з молодими людьми, що мають життєві проблеми. Емпіричне дослідження відбувалось письмово, у вигляді тестування в період з 20.02.2020 по 20.03.2020. У дослідженні взяли участь 52 особи: 26 осіб складала молодь та 26 осіб віком старше 40 років. Головним критерієм відбору був вік досліджуваних. Даний віковий склад досліджуваних пов’язаний із різними процесами соціалізації особистостей: особи віком старше 40 зростали в умовах СРСР, де відповідно формувався їх світогляд та певні стереотипи. Методики, використані в дослідженні: авторська анкета, спрямована на виявлення особливостей особистісного ставлення індивідів до фахової психологічної допомоги, методика визначення толерантності до невизначення С. Баднера, методика локусу контролю Д. Роттера, шкала тривожності Тейлора, 16-факторний опитувальник Р.Б. Кеттелла. Результати математично-статистичного аналізу емпіричних даних дозволяють зробити висновок, що, незалежно від досвіду отримання психологічної допомоги, майже 85% респондентів вважають її ефективною, що свідчить про позитивне ставлення до психологічної служби. Також варто зазначити, що 65% опитаних виявляють бажання звернутись за психологічною допомогою в майбутньому, що свідчить про зростання потреби у психологічних службах, а також у позитивному ставленні до неї. За результатами порівняльного аналізу можна зробити висновок, що серед осіб, які виявляли бажання звернутись за психологічною допомогою в минулому та виявляють бажання звернутись в майбутньому, більшу кількість респондентів складає молодь, що свідчить про менш упереджене ставлення молоді до психологічних служб.
АНАЛІЗ ТРАНСФОРМАЦІЙ У СТРУКТУРІ ЦІННІСНО-СМИСЛОВИХ НАСТАНОВЛЕНЬ ПІДЛІТКІВ
Authors: Горбачова О. Ю. , Cошина Ю. М.
Published: March 2021

У статті подано результати емпіричного дослідження ціннісно-смислових настановлень. Підлітковий вік визначено як один зі складних періодів в онтогенезі людини (відбуваються суттєві зміни у психологічних структурах, виникають нові психічні утворення, формується загальна спрямованість моральних орієнтирів та ціннісно-смислових настановлень). Ціннісно- смислову сферу особистості підлітка представлено як надважливе утворення, яке впливає на поведінку в конкретних життєвих обставинах, що визначає загальну спрямованість особистості, а у кризовий підлітковий період зазнає значних трансформацій. Подано визначення ціннісно-смислових настановлень підлітків як психічне утворення, що є компонентом ціннісно-смислової сфери особистості, виражаються в передготовності до дії та самовираженні й ґрунтуються на системі цінностей, ціннісних орієнтацій та особистісних смислах підлітка. У статті виділено структуру компонентів ціннісно-смислової сфери (когнітивний, емотивний, конативний складники) та уточнено змістові характеристики компонентів ціннісно-смислових настановлень підлітків. Визначено, що свідоме, активне сприйняття та прояв інтеріоризованих цінностей та ціннісних орієнтацій можливі завдяки механізму інтерналізації. Зафіксовано, що психологічні особливості параметру «цінності-знання» полягають у відображенні актуальних потреб підліткового віку у спілкуванні, емансипації. Виявлено психологічні особливості параметру «цінності-смисли», які є відображенням вікових змін в особистості підлітка та пов’язані з розвитком самоаналізу та рефлексії, становленням ідентичності. Встановлено, що параметр «цінності-стимули» характеризується типовими потребами підлітків у встановленні соціальних контактів, самостійності, а також прагненням переживання гострих відчуттів та насолоди. Проведено порівняння результатів емпіричного дослідження за кожним з параметрів окремо у групах хлопців та дівчат-підлітків. Здійснено розподіл емпіричних даних за рівнями сформованості ціннісно-смислових настановлень – творчим та репродуктивним.