Автоволновая самоорганизация α-спиралей. Оценка хиральности вторичных структур
Автоволновая самоорганизация α-спиралей. Оценка хиральности вторичных структур
А. Э. Сидорова$^1$, Н. Т. Левашова$^2$, А. О. Луценко$^1$, К. А. Зуев$^2$
Рассматривается новая концепция формирования α-спиралей как автоволновых структур, согласно которой полипептидную цепочку белков (термодинамически неравновесную систему с распределенным по всей длине ресурсом) можно рассматривать в качестве одномерной активной среды с распределенным ресурсом свободной энергии, а, начиная со второго уровня образования α-спирали – в качестве трехмерной распределенной активной среды. Также на базе разработанного ранее метода количественной оценки степени хиральности в иерархических структурах макромолекулярных систем проанализированы структуры 800 белков семи классов ферментов. На основе данного метода представлены карты хиральности α-спиралей – вторичных структур белков. Достоверность карт подтверждается анализом реальных структур.
Показать АннотациюЭндовазальная коагуляция варикозных вен с использованием двухмикронного лазерного излучения
Эндовазальная коагуляция варикозных вен с использованием двухмикронного лазерного излучения
А. Д. Таратынова, С. А. Хрущалина, С. А. Артемов, А. Н. Беляев, О. С. Бушукина, С. В. Костин, А. А. Ляпин, П. А. Рябочкина
Проведены эксперименты in-vivo по эндовазальной лазерной коагуляции вен овец эдильбаевской породы с использованием лазерного излучения с длиной волны 1910 нм и значениями мощности 1.5, 3 и 4 Вт. На основе результатов морфологических исследований гистологических срезов непосредственно после процесса ЭВЛК и через 40 дней после проведения процедуры, а также результатов клинического наблюдения сделан вывод о том, что использование излучения с длиной волны 1910 нм и значением мощности 4 Вт обеспечивает коагуляцию и некроз стенки вены и исключает процесс реканализации.
Показать АннотациюЭкспериментальные акустические измерения на песчаных неконсолидированных образцах, содержащих гидрат метана
Экспериментальные акустические измерения на песчаных неконсолидированных образцах, содержащих гидрат метана
М. И. Фокин$^{1,2}$, Г. А. Дугаров$^1$, А. А. Дучков$^{1,2}$
В работе рассматриваются результаты длительного эксперимента по изучению акустических свойств песчаного неконсолидированного образца, содержащего газовый гидрат метана. Эксперимент был разделен на два этапа: поддержание постоянных термобарических условий, соответствующих области стабильности гидрата метана и линейное изменение температуры образца. В результате было обнаружено два эффекта: падение скоростей как продольных, так и поперечных волн при длительной выдержке образца, содержащего гидрат метана, а также температурная зависимость акустических свойств – скоростей. С увеличением температуры наблюдается уменьшение значений скоростей с усилением этого эффекта при приближении к границе зоны стабильности гидрата метана. При длительной выдержке образца за примерно 400 ч скорости продольных и поперечных волн упали на 5.3% и 4.4% соответственно. Данные эффекты могут оказывать существенное влияние на интерпретацию результатов экспериментальных исследований гидратосодержащих образцов и должны быть учтены в ходе их проведения
Показать АннотациюИсследование рудных компонент биогенных железомарганцевых корок
Исследование рудных компонент биогенных железомарганцевых корок
Н. В. Ким, Д. С. Новиков, А. А. Новакова
Проведен послойный фазовый анализ железомарганцевой корки возрастом порядка 70 миллионов лет, извлеченной с поднятия Магеллановых гор Тихого океана, комплексом физических методов: рентгендифракционного анализа, цифровой оптической спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и мессбауэровской спектроскопии. Этот анализ показал, что корки представляют собой ассоциацию многих минералов различной твердости, дисперсности и окристаллизованности, между которыми располагаются наноразмерные окислы Fe и Mn, что свидетельствует об их биогенной природе. Изменения фазового состава корок от нижнего слоя к верхнему свидетельствуют об изменениях внешних условий окружающей среды во время их образования.
Показать АннотациюНовые аспекты 2D корреляционной релаксометрии в ЯМР
Новые аспекты 2D корреляционной релаксометрии в ЯМР
Е. И. Ускова, М. М. Дорогиницкий, В. Д. Скирда
Рассматриваются различные аспекты метода двумерной (2D) ЯМР релаксометрии в части выделения и идентификации динамических фаз. Анализируются дисперсионные зависимости времен ядерной магнитной релаксации от времени корреляции $\tau_c$ и второго момента $\Delta\omega^2$. Время корреляции $\tau_c$ определяется по автокорреляционной функции гамильтониана взаимодействия спина с его окружением и характеризует интенсивность стохастического движения молекул. Второй момент $\Delta\omega^2$ интерпретируется в~зависимости от предполагаемого механизма ядерной магнитной релаксации и содержит информацию о структуре исследуемой системы. Приводится новая методика вычисления совместного распределения времен корреляции $\tau_c$ и вторых моментов $\Delta\omega^2$. Для получения совместного распределения времен корреляции $\tau_c$ и вторых моментов $P_{2}(\tau_c, \Delta\omega^{2})$ используется метод регуляризации Тихонова с внесением априорной информации о неотрицательности и 0-гладкости решения, а также о преимущественном механизме ядерной магнитной релаксации в исследуемой системе. Областью применения методики являются исследования медленных молекулярных движений, отвечающих условию отношения времени спин-решеточной релаксации $T_1$ к времени спин-спиновой релаксации $T_2$: $T_1/T_2>1.125$. В отличие от известных методик расчета 2D-карт совместного распределения $P_{2}(T_1, T_2)$ предлагаемая методика построения 2D-карты совместного распределения $P_{2}(\tau_c, \Delta\omega^2 )$ не зависит от основной характеристики ЯМР релаксометра - резонансной частоты $\omega_0$, что позволяет сравнивать данные, полученные различными приборами. Методика была использована для анализа характеристик сорбированной воды в глинистых горных породах - аргиллитах.
Показать АннотациюИсследование скорости перемешивания в цепи Чуа
Исследование скорости перемешивания в цепи Чуа
А. С. Трифонов, О. Я. Бутковский
В работе рассмотрено явление перемешивания в динамических моделях с хаотическим поведением: базовой модели лазерной динамики с помощью модели Лоренца-Хакена и модели простейшей электрической цепи, демонстрирующей режимы хаотических колебаний - модель Чуа. Исследовалась связь степени перемешивания и управляющего параметра. Показан рост степени перемешивания с ростом управляющего параметра. С помощью реализованного алгоритма в системе Matlab проведены исследования с целью установления связи динамики величины степени перемешивания в точках бифуркаций, которые по Хакену соответствуют фазовым переходам.
Показать АннотациюЧисленное исследование выгорания топливных частиц при факельном сжигании с вводом вторичного топлива
Численное исследование выгорания топливных частиц при факельном сжигании с вводом вторичного топлива
М. А. Хабарова, А. А. Тринченко
Энергетика является фундаментом для развития и существования промышленного сектора любой страны. На сегодняшний значительную долю в выработке электроэнергии занимает угольная генерация, важным показателем которой является экология производства. В работе произведена оценка снижения вредного воздействия работы угольных электростанций на окружающую среду при применении технологии стадийного сжигания твердого топлива полифракционного состава. На основании численного исследования топочного процесса произведена оценка эффекта от внедрения рассматриваемой технологии в паровой энергетический котел с технологией факельного сжигания. Согласно разработанным подходам определены: уровень температур дымовых газов во высоте топочной камеры с учетом ввода вторичного топлива; показатели процесса горения на различных его стадиях; траектории движения частиц горящих угольных частиц; динамика изменения концентрации оксидов азота по высоте топки, механическая неполнота сгорания топлива, уточнены значения показателей эффективности работы установки. Согласно современным подходам диффузионно-кинетической теории горения разработаны алгоритм, математическая модель и компьютерная программа расчета процесса горения угольного топлива полифракционного состава с учетом ввода вторичного топлива. Модель учитывает сложные физико-химические преобразования, происходящие в процессе горения угольного топлива, и может быть использована как на стадии проектирования новых установок, так и при модернизации существующих котлоагрегатов.
Показать АннотациюАтомистическая динамика аморфного пористого нитинола
Атомистическая динамика аморфного пористого нитинола
Г. А. Никифоров$^1$, Б. Н. Галимзянов$^{1,2}$, А. В. Мокшин$^{1,2}$
Благодаря уникальному сочетанию физико-механических характеристик никелид титана (нитинол) представляет большой прикладной интерес в различных отраслях промышленности. В настоящей работе рассматривается возможность получения нитинола с мезопористой структурой быстрым охлаждением расплавленного образца до комнатной температуры. На основе данных моделирования атомарной динамики показано, что быстрое охлаждение расплава нитинола приводит к образованию пористой структуры. Обнаружено, что внутренняя стенка пор формируется преимущественно атомами титана, которые обеспечивают биосовместимость нитинола. Установлено, что пористость нитинола слабо зависит от скорости охлаждения, в то время как пористость линейно возрастает с уменьшением плотности расплава.
Показать АннотациюАнализ термоэлектрических характеристик тканей матки при электрохирургической миомэктомии
Анализ термоэлектрических характеристик тканей матки при электрохирургической миомэктомии
А. С. Фоменко, В. А. Карпухин
Обоснована актуальность контроля температуры тканей при электрохирургическом лечении миомы матки. Предложен метод оценки температуры нагрева биологической ткани на основе измерения частоты релаксации обрабатываемых биологических тканей. Были разработаны геометрическая и математическая модели для расчета термоэлектрических характеристик биологических тканей при воздействия высокочастотным электрическим током. Проведен вычислительный эксперимент по исследованию влияния температуры нагрева биологической ткани в зоне резекции на ее частоту релаксации. В результате проведенных исследований установлена линейная зависимость между температурой нагрева биологических тканей и ее частотой релаксации для заданной геометрии игольчатого электрода.
Показать АннотациюИзменение люминесцентных свойств пирена в растворе поверхностно-активного вещества в присутствии сывороточного альбумина
Изменение люминесцентных свойств пирена в растворе поверхностно-активного вещества в присутствии сывороточного альбумина
С. Р. Сокольникова, Д. А. Татаринов, Н. А. Мыслицкая
В работе изучены люминесцентные свойства представителя полициклических ароматических углеводородов – пирена в мицеллярном растворе, образованного молекулами анионного поверхностно-активного вещества – натрия диоктилсульфосукцината. Зафиксировано увеличение интенсивности флуоресценции пирена, объясняемое солюбилизацией молекул полициклических ароматических углеводородов в мицеллярных структурах. Был изучен диполь-дипольный перенос энергии по Ферстеру (FRET), где акцептором является пирен, а донором бычий сывороточный альбумин. Рассчитан средний размер мицелл поверхностно-активного вещества и агрегационное число при концентрации мицеллярного раствора 0.001 М
Показать Аннотацию