Предлагаются и исследуются компактные разностные схемы порядка аппроксимации 4 + 1 и 4 + 2 на минимальных шаблонах для одномерного нестационарного квазилинейного уравнения теплопроводности, не требующие итерационного процесса для их реализации. Вычислительный эффект достигается в результате распараллеливания метода прогонки по четным и нечетным узлам. Получены условия монотонности и доказаны двусторонние оценки разностного решения и априорные оценки в равномерной норме. Приводятся также вычислительные эксперименты, иллюстрирующие эффективность предложенных методов, а также их сходимость с соответствующим порядком.

С помощью эталонного набора данных CASF-2016 осуществлен сравнительный анализ эффективности оценочных функций AutoDock Vina, NNScore2, RF-Score-4, CENsible, HGScore, OnionNet-2, PIGNet2 и PLANET, предназначенных для предсказания на основе данных молекулярного докинга аффинности связывания малых молекул с целевым белком. В результате проведенных исследований показано, что новые оценочные функции глубокого обучения PLANET и OnionNet-2 демонстрируют наиболее высокую точность, эффективно прогнозируя сродство лиганда к молекулярной мишени и увеличивая достоверность идентификации молекул-кандидатов с высоким потенциалом ингибиторной активности. Полученные данные показывают, что PLANET и OnionNet-2 могут быть использованы в вычислительных протоколах молекулярного докинга для последующего расчета экспоненциального консенсусного ранга для каждого лиганда и надежного отбора наиболее вероятных ингибиторов заданной терапевтической мишени.

На основе численного решения уравнений Максвелла–Блоха исследовано взаимодействие коротких импульсов света с резонансными усиливающими средами. Рассмотрены импульсы различной формы – с огибающими гауссова, прямоугольного и экспоненциального вида, последний из которых привлекает повышенное внимание благодаря возможности реализации с его помощью таких новых эффектов, как виртуальное поглощение. Показано, что выбор формы и длительности падающих импульсов позволяет управлять интенсивностью и временем генерации усиленного излучения, а также динамикой населенностей уровней среды.

Используемые в настоящее время функции радиального распределения (парной корреляции частиц) являются усредненными по времени и пространству величинами и однозначное восстановление по ним величины и строения отдельных молекулярных групп жидкостей невозможно, так как относится к некорректно поставленным задачам. На примере жидкой воды при обычных условиях показано, что ее структура наилучшим образом отображается моментальным пространственным распределением атомов кислорода по расстояниям. Это распределение рассчитывалось из структуры фрагмента кластера воды (Н2О)56 без учета молекул, подверженных действию краевого эффекта. Структура кластера рассчитывалась неэмпирическим квантово-химическим методом в приближении HF LCAO c базисным набором 6-31G. Данные о точном положении каждого атома кислорода нескольких находящихся вблизи центра кластера молекул группировались по расстояниям в соответствии с выбранным шагом интегрирования и использовались для расчета функции радиального распределения g(r) обычным способом. Форма g(r) сильно зависит от шага интегрирования. При минимальном шаге интегрирования 0,1 Å при r < 5,6 Å она имеет 10 пиков, число которых уменьшается до трех при увеличении шага интегрирования до 0,4 Å. При этом диаграмма g(r) приобретает обычный вид, и информация о ее тонкой структуре теряется. Наиболее достоверная и наглядная интерпретация структуры кластеров может быть получена при совместном анализе диаграммы радиального распределения численной плотности частиц и пространственного распределения частиц по расстояниям.

Изучена адсорбция ионов Ni2+ сорбентами на основе термически активированного при 800 °С доломита (Д-800), фосфатированного доломита (ФД) и Zr-модифицированного ФД (ФД-Zr). Установлено, что образец Д-800 характеризуется наиболее высокой сорбционной емкостью (364 мг/г), при исходной концентрации ионов Ni2+ 300 мг/л достигается очистка водных растворов до норм предельно допустимой концентрации (ПДК) питьевой воды (менее 0,1 мг/л), а при С0 Ni2+ 50 мг/л глубокая очистка до остаточной концентрации менее 0,01 мг/л. Выявлено, что поглощение ионов Ni2+ сорбентом Д-800 обусловлено гетерогенным осаждением основного карбоната никеля, а в случае сорбента ФД образуется гидрофосфат никеля. Результаты десорбции ионов Ni2+ из насыщенных сорбентов свидетельствуют о протекании ионного обмена с участием аморфного фосфата циркония для образца ФД-Zr. При этом наименьшую степень десорбции (<1 %) показали образцы Д-800 и ФД. В динамической сорбции гранульный сорбент Д-800 обеспечивает очистку более 1000 колоночных объемов раствора с С0 10 мг/л ниже уровня ПДК питьевой воды при линейной скорости фильтрации 20 м/ч.

Проведено исследование динамики экспрессии генов R1 и PR1 в тканях листьев картофеля (Solanum tuberosum L.) высокоустойчивого к фитофторозу сорта Вектар и низкоустойчивого сорта Уладар в норме и при их заражении в течение 3 суток Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, определены общие и сортоспецифические закономерности в защитных ответах на уровне относительной экспрессии изученных генов. Обнаружено, что в отсутствии заражения в листьях сорта Вектар детектируется экспрессия R1, которая незначительно возрастает после заражения листьев фитофторой. В неустойчивом сорте Уладар экспрессия R1 не зафиксирована ни в здоровых, ни в зараженных листьях. Экспрессия PR1 в сорте Вектар присутствует в клетках незараженных листьев и увеличивается при заражении. Сорт Уладар характеризуется существенно более низким уровнем экспрессии PR1 в незараженных и зараженных листьях по сравнению с сортом Вектар, однако более существенной в сравнении с ним ее активацией в ответ на атаку патогена. Обнаружено, что экзогенный донор этилена этефон оказывает стимулирующее влияние на экспрессию R1 в сорте Вектар и экспрессию PR1 в обоих сортах. Салициловая кислота оказывает существенное положительное влияние на экспрессию R1 и PR1 в сорте Вектар, но ингибирует накопление транскриптов PR1 в сорте Уладар. Синтетический брассиностероид эпин оказывает отрицательное действие на транскрипцию R1 и PR1 в обоих сортах. Полученные профили экспрессии генов R1 и PR1 у чувствительного и устойчивого сортов картофеля к действию фитофторы на фоне одновременного действия фитогормонов могут стать основой для ранней оценки чувствительности селекционных сортов картофеля к действию указанного фитопатогена.

Установлено влияние фармакологических и токсических концентраций солей лития (сульфата и хлорида) на экспрессию и функциональную активность белка-транспортера P-гликопротеина (P-gp) в лимфоцитах человека in vitro. Показано, что в лимфоцитах, подвергшихся воздействию как хлорида, так и сульфата лития в диапазоне концентраций от 6 до 10 мМ, происходит снижение функциональной активности мембранного транспортера P-gp, при этом данный эффект зависел как от типа, так и от экспозиционной концентрации соли. Обнаружен разнонаправленный эффект на экспрессию P-gp (увеличение при действии на клетки 10 мМ сульфата лития и отсутствие изменений при такой же концентрации хлорида лития), что указывает на возможное участие специфических сигнальных путей, которые активируются или ингибируются в зависимости от аниона, а не только катиона лития. Полученные результаты в дальнейшем планируется использовать для создания способа оценки токсичности лития при проведении мониторинга концентрации лития в крови.

Представлены результаты исследования структуры и физико-механических свойств сорбционной раневой повязки, содержащей серебро и медь, производства Республики Беларусь. Плотность серебро- и медьсодержащей повязки на 12,6 % выше контрольных целлюлозных раневых повязок. Обнаружено, что плотность сереброи медьсодержащих повязок после использования в I фазу раневого процесса при ожоговой ране у детей в течение 48 ч снижается на 28,3 % (p < 0,001), в объеме раневой повязки концентрация меди – на 22,9 % (p < 0,001), концентрация серебра – на 82,1 % (p < 0,001). Установлено, что коэффициент динамического трения серебро- и медьсодержащей повязки после использования увеличивается на 4,1 %, что доказывает атравматичность применения данного медицинского изделия в процессе динамической эксплуатации. Обнаружено, что при нанесении серебро- и медьсодержащей добавки на раневую повязку сила на разрыв раневого покрытия повышается до 47,74 Н, а после эксплуатации снижается до 11,78 Н.

Настоящая работа посвящена исследованию влияния компатибилизирующего агента на основе функционализированного полиэтилена марки ПФ-1, разработанного и выпускаемого в ИММС НАН Беларуси, на формирование структуры, огнезащитные свойства и механические характеристики полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), содержащего азотфосфорсодержащий антипирен (АФА). С помощью ИК-спектроскопии установлено образование межфазных взаимодействий между ПФ-1 и АФА, что обусловливает повышение совместимости компонентов в матрице ПЭВП. Анализ микрофотографий, полученных методом сканирующей электронной микроскопии (CЭМ), показал, что введение ПФ-1 в композит ПЭВП/АФА приводит к существенной модификации морфологии, характеризующейся уменьшением среднего размера частиц диспергированного АФА и улучшением адгезии между частицами АФА и полимерной матрицей. Дифференциальная сканирующая калориметрия выявила снижение энтальпий плавления и кристаллизации композита ПЭВП/ПФ-1/АФА, что свидетельствует об усилении межфазного взаимодействия компонентов. Показано, что антипирированная ПЭВП композиция, содержащая АФА совместно с ПФ-1, обладает пониженной скоростью горения, что связано с более равномерным распределением антипирена в полимерной матрице. Результаты механических испытаний указывают на увеличение модуля упругости при растяжении и предела текучести для композита ПЭВП/АФА при добавлении компатибилизатора ПФ-1.

На основе кристаллохимического и физико-химического анализа образования алмаза проведена трансформация топологической модели диаграммы состояния углерода. Предложена фазовая диаграмма метастабильных превращений с учетом поглощаемой диссипативными структурами энергии, которая определяет положения линий, описывающих фазовые переходы, их число, возрастающее в результате формирования переходных структур, в зависимости от температуры, давления и количества поглощаемой энергии. Выделены новые области образования фаз при формировании природных минералов, включающие импактный алмаз с лонсдейлитом, переходные области выпадения из жидкости ультрадисперсных частиц алмаза и микрогруппировок графита и лонсдейлита. По диаграмме состояния углерода идентифицированы зерна высокобарических углеродных фаз Попигайского месторождения – импактных алмазов, сформированных при столкновении метеорита с графитсодержащими породами. Относительно прозрачные, крупные сверхтвердые зерна минерала представляют собой импактный алмазно-лонсдейлитовый абразив. Практически непрозрачные темные зерна минерала, образованные при ударе со сдвигом, представляют собой сростки ультрадисперсных частиц алмаза с микрогруппировками графита и лонсдейлита.