МАТЕМАТИКА
Дискриминанты многочленов характеризуют распределение корней полиномов на комплексной плоскости. В последние годы для целочисленных многочленов найдены точные оценки для количества многочленов заданной степени и высоты. Метод получения оценок основан на теоремах Минковского в геометрии чисел и метрической теории диофантовых приближений. Предложен новый метод, позволяющий получать оценки сверху для количества многочленов с ограниченными дискриминантами в архимедовой и неархимедовой метриках. В методе обобщены идеи Х. Давенпорта, Б. Фолькмана и В. Спринджука, позволившие им получить существенные продвижения при решении проблемы Малера.
ФИЗИКА
Исследование корреляции между многофазным состоянием системы и ее магнитными свойствами было проведено на керамических образцах Bi1-xEuxFeO3 с 0,12 ≤ x ≤ 0,18. Результаты рентгеновской дифракции свидетельствуют о том, что с увеличением концентрации ионов Eu наблюдается структурный переход от ромбоэдрической (R3c) к неполярной орторомбической (Pnma) фазе через частичное образование антиполярной орторомбической структуры (Pbam). Смешанное фазовое состояние в полученных соединениях наблюдается в интервале 0,12 ≤ x ≤ 0,16. Магнитные измерения в сильном магнитном поле указывают на слабое ферромагнитное взаимодействие. Магнитный отклик в сильном поле объясняется расположением спинов на фазовой границе, а также наличием собственных антиферромагнитных спинов.
ХИМИЯ
Установлено существенное повышение эластичности бедренно-подколенных сегментов артерий in vitro в результате действия кавитации, генерированной мощным низкочастотным (24–26 кГц) ультразвуком, вводимым внутрь кровеносного сосуда гибким волноводом. Эластичность сосуда оценивалась как по прогибу под действием внешней силы, так и по степени его вазодилатации внутренним давлением, создаваемым расширяющимся баллоном. Показана возможность достижения более чем двукратного снижения модуля упругости сосудистой стенки после 30 с ультразвукового воздействия интенсивностью 31 Вт/см2. Установлено, что при амплитуде ультразвуковых колебаний 10 мкм имеет место повреждение сосудистой стенки в виде мелких фокусов отслоения и разрыва интимы, сопровождающееся расслоениями в медии с формированием полиморфных щелевидных полостей при увеличении амплитуды колебаний свыше 23 мкм.
На примере сезонного респираторного альфа-коронавируса человека 229Е (HCoV-229E) проведено изучение противовирусных свойств природных брассиностероидов кампестанового, эргостанового и стигмастанового рядов (6-кетонов и B-лактонов) и их соответствующих (22S,23S)-аналогов. Показано наличие противокоронавирусных свойств для ряда изученных соединений. 6-Кетоны в целом оказались более активными в сравнении с B-лактонами. Максимальный показатель ингибирующего действия (EC50 21,1 µM) в отношении репродукции HCoV-229E отмечен для (22S,23S)-эпикастастерона.
БИОЛОГИЯ
Целью данного исследования было определение статуса метилирования промоторных областей генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX в опухолевой и неопухолевой ткани легкого у пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ). Относительный уровень метилирования промоторных областей генов MARCH11, HOXA9, PTGDR, UNCX определяли методом количественной метилспецифической ПЦР у 73 пациентов с НМРЛ. Количественная метилспецифическая реакция проводилась как для образцов опухолевой ткани, так и для образцов неопухолевой ткани одного и того же пациента. Для каждого из образцов ставили реакцию по изучаемым генам (MARCH11, UNCX, HOXA9, PTGDR) и по референсному гену бета-актина (β-actin). Установлены положительные уровни метилирования гена HOXA9 у 83,5 % пациентов, гена MARCH11 – у 80,8 % пациентов, гена PTGDR – у 68,4 % пациентов, гена UNCX – у 84,9 % пациентов. В исследуемой группе пациентов с НМРЛ выявлены достоверные различия относительных уровней метилирования промоторных регионов генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX в опухолевой и неопухолевой ткани легкого. Эти данные позволяют предположить, что гиперметилирование генов MARCH11, HOXA9, PTGDR и UNCX может играть роль в опухолевой прогрессии НМРЛ.
МЕДИЦИНА
С использованием нейтральной версии метода ДНК-комет изучены уровни двунитевых разрывов ДНК − грубых нарушений целостности генома – в образцах спермы мужчин из белорусской популяции при нормозооспермии и патозооспермии, включая астенозооспермию, олигозооспермию, олигоастенозооспермию и другие смешанные формы патозооспермии. Показано, что двунитевые разрывы ДНК составляют большую долю (в среднем около 44–50 %) от общего количества повреждений ДНК (однои двунитевых разрывов, щелочно-лабильных сайтов и др.), регистрируемых с использованием щелочной версии метода ДНК-комет, рекомендованной Всемирной организацией здравоохранения. Установлены более высокие уровни двунитевых разрывов ДНК спермиев в группе с патозооспермией и подгруппе с астенозооспермией, чем при нормозооспермии. Показано также, что зарегистрированные при патозооспермии уровни двунитевых разрывов соответствуют мутагенному эффекту in vitro высоких концентраций (10–30 мкг/мл) мощного радиомиметика сульфата блеомицина, что свидетельствует о существенном нарушении целостности ДНК при патозооспермии. В целом полученные данные говорят о возможности использования анализа двунитевых разрывов ДНК спермиев в диагностике мужского бесплодия.
Представлен метод анализа изображений культивируемых клеток коры головного мозга для количественной оценки параметров развития биологических нейронных сетей с применением средств машинного обучения. Разработаны программные модули сегментации изображений на клетки, кластеры и нейриты с применением нейросетевой модели и метода глубокого обучения, сформирован обучающий набор изображений культивируемых нейронов и соответствующих масок сегментации. Результаты апробированы при анализе развития сети культивируемых нейронов in vitro на основе подсчета длины нейритов на различных стадиях роста культуры. Разработанные методики мониторинга процессов формирования биологических нейронных сетей на основе анализа роста нейронов в различных условиях и на различных субстратах предоставляют возможность контроля процессов дифференцировки стволовых клеток в нейрогенном направлении. Результаты могут применяться для мониторинга формирования органоидов в биоинженерных приложениях, а также при моделировании процессов регенерации нервной ткани.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Представлены результаты компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния участков крепи ствола № 1 рудника 3 ОАО «Беларуськалий», выполненные на основе визуального и инструментального обследования состояния крепи. Параметры нагружения ствола шахты учитывают особенность расчета бокового давления на рассматриваемом участке, заключающуюся в пересечении вертикальной выработкой различных по своим физико-механическим свойствам горных пород. Компьютерное моделирование нагружения части ствола, в которой наблюдаются наиболее проблемные по результатам обследования крепи участки, выполнено с использованием компаненты Static Structural инженерного программного комплекса ANSYS Workbench методом конечных элементов. Получены диаграммы распределения продольных нормальных, сдвиговых и эквивалентных по Мизесу напряжений в крепи вертикального ствола шахты на самом проблемном участке для проектных и остаточных значений толщин чугунного тюбинга и затюбинговой бетонной крепи. Произведен сравнительный анализ остаточной несущей способности ствола шахты при различных параметрах крепи. На основании результатов компьютерного моделирования сделаны выводы о несущей способности ствола № 1 рудника 3 ОАО «Беларуськалий» и предложены рекомендации по дальнейшей безопасной эксплуатации ствола шахты.
Рассмотрен процесс получения наноструктурных алмазных материалов за счет фазового превращения в алмаз тонких пленок на основе неалмазных форм углерода, сформированных на поверхности наноалмаза. Для синтеза наноструктурного алмазного поликристаллического сверхтвердого материала предложены различные варианты исходной шихты на основе наноалмаза с неалмазным углеродом на поверхности (поверхностно-графитизированный наноалмаз, поверхностно-графитизированный наноалмаз с добавкой очищенного наноалмаза, детонационная алмазосодержащая шихта с поверхностным слоем «аморфного» углерода, в т. ч. с добавкой очищенного наноалмаза). Выявлено влияние структуры тонкого неалмазного слоя на параметры перехода графита в алмаз. Для углеродной пленки с неупорядоченной структурой (так называемый аморфный углерод) давление перехода в алмаз составит порядка 10–15 ГПа, что существенно выше давления фазового превращения для тонких пленок графита в данном температурном диапазоне. Показано, что рост давления превращения тонкого слоя «аморфного» углерода вызван его более низкой поверхностной энергией по сравнению с поверхностной энергией графита. Установлено, что область превращения тонкой графитоподобной пленки толщиной порядка 1 нм, сформированной на поверхности наноалмаза размером 2–10 нм, в алмаз будет находиться ниже линии равновесия графит–алмаз в диапазоне температур 1000–2500 °С. Дополнительное введение очищенных частиц наноалмазов приводит к снижению давления превращения тонких слоев неалмазного углерода в алмазную структуру с 10–15 до 2–7 ГПа, что обусловлено влиянием поверхности каталитически активных алмазных наночастиц.
Подтверждена рабочая гипотеза о том, что требуемая вязкость разрушения конструкционного бетона может обеспечиваться многоуровневым армированием: на уровне кристаллического сростка цементного камня – углеродные нанотрубки, а на уровне мелкозернистого бетона – различные фибровые волокна макроразмера (стальная, полимерная). Армирование углеродными нанотрубками кристаллического сростка приводит к повышению прочности на растяжение на 20 %, повышению модуля Юнга. При дисперсном армировании модифицированного наночастицами бетона на уровне мелкозернистого бетона прочность на растяжение увеличивается на 109 %, критический коэффициент интенсивности напряжений (показатель трещиностойкости) при нормальном отрыве увеличивается на 280 %, при поперечном сдвиге – на 48 %.
АГРАРНЫЕ НАУКИ
В настоящее время в связи со сложившейся экономической ситуацией в республике овцеводство Беларуси интенсивно развивается, поскольку на мировом рынке возникла потребность в баранине. В некоторых регионах уже ведется работа по созданию перспективных массивов овец с высокой мясной продуктивностью. Обязательным элементом селекционных мероприятий является оценка баранов-производителей по качеству потомства, от точности которой зависит эффективность селекционного процесса. Приведены результаты исследований по разработке зоотехнических правил оценки селекционируемых признаков племенных овец романовской породы, которые проводились в РУП «Витебское племпредприятие». Объектом являлись чистопородные животные романовской породы, использовавшиеся в племенной работе с 2017 г. В результате исследований разработаны параметры ранжирования овец по комплексу селекционируемых признаков, алгоритмы определения частных и комплексного индексов племенной ценности баранов, маток и молодняка. Это позволит наиболее рационально проводить зоотехнические мероприятия и оценку племенных овец шубно-мясного направления продуктивности.
ISSN 2524-2431 (Online)