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Self‐Destructive Copper Carriers Induce Pyroptosis and Cuproptosis for Efficient Tumor Immunotherapy Against Dormant and Recurrent Tumors
Authors: Qiao Luying , Zhu Guoqing , Jiang Tengfei , Qian Yanrong , Sun Qianqian , Zhao Guanghui , Gao Haidong , Li Chunxia 
Published: October 2023

AbstractActivating the strong immune system is a key initiative to counteract dormant tumors and prevent recurrence. Herein, self‐destructive and multienzymatically active copper‐quinone‐GOx nanoparticles (abbreviated as CQG NPs) have been designed to induce harmonious and balanced pyroptosis and cuproptosis using the “Tai Chi mindset” to awaken the immune response for suppressing dormant and recurrent tumors. This cleverly designed material can disrupt the antioxidant defense mechanism of tumor cells by inhibiting the nuclear factor‐erythroid 2‐related factor 2 (NRF2)‐quinone oxidoreductase 1 (NQO1) signaling pathway. Furthermore, combined with its excellent multienzyme activity, it activates NOD‐like receptor protein 3 (NLRP3)‐mediated pyroptosis. Meanwhile, cuproptosis can be triggered by copper ions released from the self‐destructive disintegration of CQG NPs and the sensitivity of cancer cells to cuproptosis is enhanced through the depletion of endogenous copper chelators via the Michael addition reaction between glutathione (GSH) and quinone ligand, oxygen production from catalase‐like reaction, and starvation‐induced glucose deficiency. More importantly, CQG NPs‐induced pyroptosis and cuproptosis can promote immunosuppressive tumor microenvironment (TME) remodeling, enhance the infiltration of immune cells into the tumor, and activate robust systemic immunity. Collectively, this study provides a new strategy to resist tumor dormancy, prevent tumor recurrence, and improve the clinical prognosis of tumors.
Predicting the Flow Behavior and Residence Time Distribution in Chemical Reactors: A Simplified and Fast Approach Using Smoothed Particle Hydrodynamics
Authors: Asif Mohammad , Grande Carlos A. 
Published: October 2023

AbstractUnderstanding the flow dynamics of chemical species is important for characterizing, analyzing, and designing chemical reactors. Computational fluid dynamics (CFD) provides accurate flow patterns, but this approach can be computationally expensive for large or complex geometries. To overcome this limitation, a new Lagrangian‐based method is developed using smoothed particle hydrodynamics (SPH) to forecast the flow patterns and residence time distribution of two different fluids for various reactor geometries: (laminar, fractal, T‐mixer, Hartridge–Roughton (H‐R) mixer and packed bed with a gyroid internal packing) and compared the results with computational fluid dynamics (CFD) simulations. The SPH method is less accurate than the CFD analysis, but it obtained the approximate flow behavior much faster. Consequently, the SPH method has significant potential as a first screening technique to optimize reactor topologies and internal packing structures.
Implementing ultrasound‐guided nerve blocks in the emergency department: A low‐cost, low‐fidelity training approach
Authors: Walsh Carrie D. , Ma Irene W. Y. , Eyre Andrew J. , Dashti Munaa , Stegeman Joseph , Dias Roger D. , Nagdev Arun , Goldsmith Andrew J. , Duggan Nicole M. 
Published: October 2023

AbstractBackgroundManaging acute pain is a common challenge in the emergency department (ED). Though widely used in perioperative settings, ED‐based ultrasound‐guided nerve blocks (UGNBs) have been slow to gain traction. Here, we develop a low‐cost, low‐fidelity, simulation‐based training curriculum in UGNBs for emergency physicians to improve procedural competence and confidence.MethodsIn this pre‐/postintervention study, ED physicians were enrolled to participate in a 2‐h, in‐person simulation training session composed of a didactic session followed by rotation through stations using handmade pork‐based UGNB models. Learner confidence with performing and supervising UGNBs as well as knowledge and procedural‐based competence were assessed pre‐ and posttraining via electronic survey quizzes. One‐way repeated‐measures ANOVAs and pairwise comparisons were conducted. The numbers of nerve blocks performed clinically in the department pre‐ and postintervention were compared.ResultsIn total, 36 participants enrolled in training sessions, eight participants completed surveys at all three data collection time points. Of enrolled participants, 56% were trainees, 39% were faculty, 56% were female, and 53% self‐identified as White. Knowledge and competency scores increased immediately postintervention (mean ± SD t0 score 66.9 ± 8.9 vs. t1 score 90.4 ± 11.7; p < 0.001), and decreased 3 months postintervention but remained elevated above baseline (t2 scores 77.2 ± 11.5, compared to t0; p = 0.03). Self‐reported confidence in performing UGNBs increased posttraining (t0 5.0 ± 2.3 compared to t1 score 7.1 ± 1.5; p = 0.002) but decreased to baseline levels 3 months postintervention (t2 = 6.0 ± 1.9, compared to t0; p = 0.30).ConclusionsA low‐cost, low‐fidelity simulation curriculum can improve ED provider procedural‐based competence and confidence in performing UGNBs in the short term, with a trend toward sustained improvement in knowledge and confidence. Curriculum adjustments to achieve sustained improvement in confidence performing and supervising UGNBs long term are key to increased ED‐based UGNB use.
Weight gains from multinational fast‐food restaurants: Evidence from China
Authors: Lin Faqin , Wang Rui , Lv Yutong , Kuo Feng 
Published: October 2023

AbstractThis study examines the obesity effect of proximity to US fast‐food restaurants (Kentucky Fried Chicken [KFC] or McDonald) on Chinese. We first provide some stylized facts and raise the hypothesis that proximity to KFC or McDonald increases overweight. We then put the hypothesis into a test using the China Health and Nutrition Survey data. Exploiting community (district in urban area and village unit in rural area) level KFC or McDonald density within 10 km by using the geocoding information, we find that the exposure to KFC or McDonald adversely affects people obesity. Our results are robust in a number of additional checks and placebo tests. The pro‐obesity effects are more pronounced for the lower educated than the higher educated. Further welfare analysis indicates that ignoring obesity outcomes would substantially underestimate the welfare disparity between high educated and low educated in China [EconLit Citations: F23, I10, I12, J00].
Scanning Tunneling Spectroscopy of Lithium‐Decorated Graphene
Authors: Omidian Maryam , Schulte Stefan , Néel Nicolas , Kröger Jörg 
Published: October 2023

AbstractLithium decoration of graphene on SiC(0001) is achieved in a surface science approach by intercalation and adsorption of the alkali metal. Spectroscopy of the differential conductance with a scanning tunneling microscope at the Li‐decorated graphene surfaces does not give rise to a pairing gap at the Fermi energy, which may be expected because of the previously predicted superconducting phase [Profeta et al., Nat. Phys. 2012, 8, 131]. Rather, pronounced gaps in the spectroscopic data of intercalated samples reflect the excitation of graphene phonons. Rationales that possibly explain this discrepancy between experimental findings and theoretical predictions are suggested.
Spatiotemporal Control over Polynucleotide Brush Growth on DNA Origami Nanostructures
Authors: Yang Yunqi , Lu Qinyi , Chen Yu , DeLuca Marcello , Arya Gaurav , Ke Yonggang , Zauscher Stefan 
Published: October 2023

AbstractDNA nanotechnology provides an approach to create precise, tunable, and biocompatible nanostructures for biomedical applications. However, the stability of these structures is severely compromised in biological milieu due to their fast degradation by nucleases. Recently, we showed how enzymatic polymerization could be harnessed to grow polynucleotide brushes of tunable length and location on the surface of DNA origami nanostructures, which greatly enhances their nuclease stability. Here, we report on strategies that allow for both spatial and temporal control over polymerization through activatable initiation, cleavage, and regeneration of polynucleotide brushes using restriction enzymes. The ability to site‐specifically decorate DNA origami nanostructures with polynucleotide brushes in a spatiotemporally controlled way provides access to “smart” functionalized DNA architectures with potential applications in drug delivery and supramolecular assembly.
Numerical study on active droplet generation governed by pulsatile continuous‐phase flow
Authors: Zhang Yanyin , Wang Jiamin , Wu Jiawei , Xia Huanming 
Published: October 2023

AbstractPrecise control on the droplet generation is an important issue for the application of droplet microfluidics. Passive formation of droplets depends on multiparameters. The droplet size and generation frequency highly correlate to each other, raising the control difficulty. In comparison, the active method through external perturbations is more flexible. In this work, the droplet generation governed by pulsatile continuous‐phase flow is numerically studied. The effects of the pulsation amplitude and frequency, as well as the velocity and viscosity of the discrete fluid are investigated. Different modes of droplet generation (viz., sub‐periodic, period‐1, and period‐n modes) are identified, the underlying mechanisms are interpreted. This method may be applied in various droplet microfluidic/microreactor systems to improve the droplets control and manipulations.
Direct observation of the fracture behavior of the polyether ketone ketone (PEKK) spherulites
Authors: Marinosci Vanessa , Chen Kuan , Helthuis Nick G. J. , Grouve Wouter J. B. , de Vries Erik G. , Bao Ningzhong , Akkerman Remko , de Rooij Matthijn B. , Chu Liangyong 
Published: October 2023

AbstractThis article reports the direct observation of the fracture of individual poly‐ether‐ketone‐ketone (PEKK) spherulites. A single layer of PEKK spherulites was obtained by bonding a PEKK film in‐between two sandblasted Ti alloy plates using an autoclave. The crack of an individual PEKK spherulite was achieved by opening the Ti/PEKK/Ti sandwich using a double cantilever beam test. The fracture morphology of the PEKK spherulite was characterized using scanning electron microscopy and atomic force microscopy. It was found that under tensile stress the crack of the individual spherulite propagates along the middle plane and crosses the nucleation core. This is due to the symmetric radial structure of the spherulite. Moreover, it was found that the fracture surface morphology at the core of the spherulite is strongly influenced by the local crystalline structure, which is anisotropic and determined by the initial nucleation growth direction. As a result, the area fraction experiencing plastic deformation during the fracture of PEKK spherulites at different orientations may vary by an order of 10. Our results show the important role of the initial nucleation growth direction on the mechanical properties of the polymer crystals and may provide a new approach to the design of high‐performance polymer materials with tailored crystalline structures.
Multitargeted inhibition of key enzymes associated with diabetes and Alzheimer's disease by 1,3,4‐oxadiazole derivatives: Synthesis, in vitro screening, and computational studies
Authors: Fatima Bibi , Saleem Faiza , Salar Uzma , Chigurupati Sridevi , Felemban Shatha G. , Ul‐Haq Zaheer , Tariq Syeda S. , Almahmoud Suliman A. , Taha Muhammad , Shah Syed T. A. , Khan Khalid M. 
Published: October 2023

AbstractA library of 22 derivatives of 1,3,4‐oxadiazole‐2‐thiol was synthesized, structurally characterized, and assessed for its potential to inhibit α‐amylase, α‐glucosidase, acetylcholinesterase (AChE), butyrylcholinesterase (BChE), and antioxidant activities. Most of the tested compounds demonstrated good to moderate inhibition potential; however, their activity was lower than that of the standard acarbose. Significantly, compound 3f exhibited the highest inhibition potential against α‐glucosidase and α‐amylase enzymes, with IC50 values of 18.52 ± 0.09 and 20.25 ± 1.05 µM, respectively, in comparison to the standard acarbose (12.29 ± 0.26; 15.98 ± 0.14 µM). Compounds also demonstrated varying degrees of inhibitory potential against AChE (IC50 = 9.25 ± 0.19 to 36.15 ± 0.12 µM) and BChE (IC50 = 10.06 ± 0.43 to 35.13 ± 0.12 µM) enzymes compared to the standard donepezil (IC50 = 2.01 ± 0.12; 3.12 ± 0.06 µM), as well as DPPH (IC50 = 20.98 ± 0.06 to 52.83 ± 0.12 µM) and ABTS radical scavenging activities (IC50 = 22.29 ± 0.18 to 47.98 ± 0.03 µM) in comparison to the standard ascorbic acid (IC50 = 18.12 ± 0.15; 19.19 ± 0.72). The kinetic investigations have demonstrated that the compounds exhibit competitive‐type inhibition for α‐amylase, noncompetitive‐type inhibition for α‐glucosidase and AChE, and mixed‐type inhibition for BChE. Additionally, a molecular docking study was performed on all synthetic oxadiazoles to explore the interaction details of these compounds with the active sites of the enzymes.
Output feedback stabilization for a wave–ODE cascaded system subject to uncertain disturbance
Authors: Feng Xiaodan , Zhang Zhifei 
Published: October 2023

AbstractIn this paper, we consider output feedback stabilization for a wave–ODE cascaded system with uncertain disturbance flowing the control end. Firstly, a disturbance estimator is designed by the new active disturbance rejection control (ADRC) approach that we propose two auxiliary systems. Then, we design an observer for the coupled system based on the idea that copy of the original system plus injection of the output estimation error. Finally, by the backstepping method, we design an output feedback control and obtain the exponential stabilization of the closed‐loop system, which consists of the original coupled system, the observer, two new auxiliary systems, and the control. Due to the existence of the in‐domain anti‐damping in wave equation, the proposed two auxiliary systems are different from those in the previous literature. And their designs are inspired by the design idea of the observer. Some numerical simulations are given to illustrate the effectiveness of the control.
Zur Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit einiger Gase
Authors: Franck E. U. 
Published: October 2023

AbstractDie Wärmeleitkoeffizienten von CO2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, J2 sowie von HCl, HBr, NH3 und HCN wurden im Gaszustand bei 0,1 bis 0,5 Atm. Druck teilweise im gesamten Temperaturgebiet zwischen 100 und 800° K gemessen. Die Ergebnisse erlauben es, die von Eucken aufgestellten Beziehungen zwischen den Koeffizienten für Wärmeleitung und Viskosität mit den von Chapman und Cowling sowie von Schäfer geforderten Verbesserungen zu bestätigen. Die Temperaturabhängigkeit der in diesen Ansätzen auftretenden dimensionslosen Faktoren „f”︁ wird diskutiert. Das abweichende Verhalten der Wärmeleitfähigkeit gasförmigen Zyanwasserstoffs läßt sich nach Anwenden der erwähnten Formeln quantitativ durch teilweise Assoziation zu Doppelmolekeln erklären.
Untersuchungen über den Einfluß der Herstellungsbedingungen von Nickel‐ und Kobaltpulvern auf die katalytischen Eigenschaften bei Hydrierungsreaktionen
Authors: Lihl F. , Wagner H. , Zemsch P. 
Published: October 2023

AbstractDie Formiate bzw. Oxalate von Nickel und Kobalt werden auf verschiedenem Wege hergestellt und daraus durch einen Reduktionsprozeß Metallpulver gewonnen. Die katalytische Wirksamkeit dieser Pulver wird an der Hydrierung des Benzols zu Cyclohexan geprüft und der Einfluß der Herstellungsbedingungen der Ausgangsstoffe untersucht.
Warmeleitfähigkeit, Zähigkeit und Diffusion in der Gasphase VI. Beziehungen zwischen den Selbstdiffusions‐, Wärmeleitfähigkeits‐ und Temperaturleitkoeffizienten von Gasgemischen. Berechnung derselben und Vergleich mit den Zähigkeitskoeffizienten
Authors: Andrussow Leonid 
Published: October 2023

AbstractTemperatur‐ und Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten λp/c'p und λp sind auch im Falle von Gasgemischen unmittelbar mit dem Selbstdiffusionskoeffizienten verknüpft; ein einfacher, einheitlicher Zusammenhang mit dem Zähigkeitskoeffizienten besteht dagegen nicht. Zwecks Ermittlung obiger Koeffizienten ist eine Reihe Gleichungen entwickelt. Von besonderer Bedeutung erscheint die Möglichkeit, Selbstdiffusionskoeffizienten von Gasgemischen zu berechnen, zumal keine diesbezüglichen experimentellen Befunde vorliegen. Einige Gleichungen und Feststellungen sind in‐nachfolgender Zusammenfassung kurz hervorgehoben.
Glimmlicht‐Elektrolyse XXI. Das Verhalten wäßriger Lösungen des Äthylalkohols
Authors: Klemenc A. , Ofner G. 
Published: October 2023

AbstractEs wird das Verhalten stark verdünnter wäßriger Lösungen von Äthylalkohol bei der Glimmlicht‐Elektrolyse (G.E.) untersucht. Unter der Einwirkung von Gleichstrom, Anode im Gasraum, oder Wechselstrom mit beiden Elektroden im Gasraum, erfährt Äthylalkohol bei der G.E. eine chemische Reaktion. Diese führt zur Bildung von Wasserstoff (als Hauptbestandteil), Kohlenoxyd, Methan und Äthylen. Kohlendioxyd bildet sich meist wenig (etwa 3—4%), der Sauerstoffgehalt ist stets verschwindend klein. Zufolge großer Konzentration elektrischer Energie auf einem kleinen Raum — das Typische der G.E. — werden erstaunlich große Geschwindigkeiten bei der Gasbildung beobachtet.
Die Bildungswärmen von Lithiumcholrid und Zirkonchlorid
Authors: Siemonsen H. , Siemonsen U. 
Published: October 2023

AbstractDie Wärmetönung der Chlorierung von Lithium und Zirkon wird in einer kalorimetrischen Bombe gemessen. Die Meßergebnisse werden mit älteren Werten kritisch verglichen.
Zur Theorie des Potentials von Austauscher‐Membranen
Authors: Schlögl R. , Helfferich F. 
Published: October 2023

AbstractDie Beziehung von Teorell und K. H. Meyer für das Potential selektiv‐permeabler Membranen einschließlich später von verschiedenen Autoren vorgenommener Verfeinerungen werden diskutiert, die Grenzen ihrer quantitativen Gültigkeit an Membranen großer Kapazität und hochkonzentrierten Elektrolyten von der Theorie des Ionenaustauschs her kritisch untersucht.Fußend auf der Modellvorstellung von Teorell und Meyer wird eine allgemeinere Beziehung für das Membranpotential besprochen, für die ein breiterer Gültigkeitsbereich erwartet werden darf. Die neue Beziehung enthält nur eine einzige empirisch zu ermittelnde Funktion, die aus Messung der Selbstdiffusionsströme der Ionen mittels radioaktiver Indikatoren zugänglich ist.
Der Vergleich der Spannungsreihen in verschiedenen Solventien
Authors: Strehlow Hans 
Published: October 2023

AbstractFür den Vergleich der Spannungsreihen werden zwei unabhängige Verfahren vorgeschlagen. Einmal läßt sich die Differenz der freien Solvatationsenergie der Rubidiumionen in verschiedenen Lösungsmitteln aus molekulartheoretischen Vorstellungen näherungsweise berechnen. Die damit gegebene Zuordnung der Spannungsreihen kann zweitens durch Aciditätsmessungen von Lösungen starker Säuren in den betreffenden Solventien nach Hammett geprüft werden. Die Ergebnisse der Rechnung werden mit dem experimentellen Material verglichen.
Zur Theorie konzentrierterer starker Elektrolyte
Authors: Falkenhagen H. , Kelbg G. 
Published: October 2023

AbstractDie Theorie der Leitfähigkeit und der Dielektrizitätskonstanten starker 1–1 wertiger Elektrolyte ist von uns1) weiterentwickelt worden unter Berücksichtigung des endlichen Ionenradius und einer neuen Verteilungs‐funktion, welche die Hydratation der Ionen mitberücksichtigt. Diese in den Naturwissenschaften2) angegebene Verteilungsfunktion ist nur eine Näherung, die bei 1–1 wertigen Elektrolyten bis zu einer Konzentration von 1 Mol/1 recht gut mit der exakteren Formel übereinstimmt. Wir halten eine Erweiterung dieser Ansätze unter Berücksichtigung der Ionenassoziation für möglich und hoffen, hierauf später zurückzukommen. Ferner ist eine ausführliche numerische Diskussion in Vorbereitung.In dieser Mitteilung sind zunächst die Ergebnisse der Theorie formelmäßig zusammengestellt, und es ist ein weiteres Beispiel für die Leitfähigkeit im stationären Fall durchgerechnet worden. Der Einfluß des Radius‐effektes und der neuen Verteilungsfunktion auf die Dielektrizitätskonstante und die Viskosität starker Elektrolyte ist ebenfalls aus Formeln zu erkennen.Die Durchrechnung einiger spezieller Beispiele zeigt, daß im Gegensatz zur Leitfähigkeit bei der DK und der Viskosität bei weitem keine so gute Übereinstimmung der Theorie mit dem Experiment erreicht wird. Dies liegt daran, daß noch zusätzliche Effekte bei wachsender Konzentration mehr und mehr überwiegen. Bei der Dielektrizitätskonstante kann man annehmen, daß die Dipole des Lösungsmittels durch die anwesenden Ladungen der Ionen in ihrer Ausrichtung behindert werden, was zu einer Erniedrigung der DK mit zu‐nehmender Konzentration führt.
Zur Theorie der Wärmeleitfähigkeit wäßriger Elektrolytlösungen
Authors: Eigen M. 
Published: October 2023

AbstractDie Wärmeleitfähigkeit wäßriger Elektrolytlösungen zeigt durchweg einen linearen Abfall mit steigender Konzentration im Gegensatz zur Schallgeschwindigkeit. Dieser zunächst überraschende Befund wird verständlich, wenn man die Verhältnisse der Wärmeleitung in reinem Wasser — besonders hinsichtlich des Einflusses der Assoziation — sinngemäß auf die Elektrolytlösungen übertragt.Im reinen Wasser findet neben der normalen Wärmeleitung ein zusätzlicher Transport von Dissoziations‐energie der Molekelaggregate statt, der sich ‐ wie kürzlich gezeigt wurde — in Analogie zu den Nernstschen Vorstellungen über die Wärmeleitfähigkeit dissoziierender Gase berechnen läßt. Mit Hilfe eines einfachen molekularkinetischen Ansatzes konnten Absolutwert und Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit des Wassers quantitativ wiedergegeben werden.Bei Elektrolytlösungen wird der genannte „Assoziationsanteil”︁ durch die Ausbildung der Hydrathüllen wesentlich vermindert. Die genaue Berechnung, die sich an die Euckenschen Vorstellungen über die Ionenhydratation anschließt, liefert in allen bisher untersuchten Fällen (Alkalihalogenide) eine quantitative Übereinstimmung mit dem Experiment. Die angestellten Betrachtungen lassen Rückschlüsse zu über die Bildungsgeschwindigkeit und Relaxation der Assoziate und Hydrate, die im Zusammenhang mit der Ultraschall‐absorption des Wassers und wäßriger Elektrolyte diskutiert werden.
Über die Relaxationseinflüsse auf den Wärmetransport in dissoziierendem Brom und Fluor
Authors: Franck E. U. , Spalthoff W. 
Published: October 2023

AbstractEine Funktion wird abgeleitet, welche die Abhängigkeit des Wärmestroms in dissoziierenden Gasen von der Einstellgeschwindigkeit des Dissoziationsgleichgewichtes im Gasraum und an der warmen Grenzfläche mit Hilfe einer Relaxationszeit und eines Akkommodationskoeffizienten wiedergibt. Neue Messungen des Wärmestroms in dissoziierendem Bromdampf bis 800° C in einer Hitzdrahtzelle bei verschiedenen Drucken werden mit diesem Ansatz gut wiedergegeben. Das Ausbleiben des Dissoziationseffektes auf die Wärmeleitfähigkeit des Fluors bis 700° C wird auf die ungenügende Reaktionsgeschwindigkeit im Gasraum und auf einen kleinen Akkommodationskoeffizienten (10−4bis 10−3) der Gleichgewichtseinstellung an den stets von Nickelfluorid bedeckten Nickel‐Hitzdrähten zurückgeführt.