Впервые строятся устойчивые экономичные компактные разностные схемы порядка точности 2 + 4 и 4 + 4 для простейшего параболического уравнения на основе использования идеи метода прямых и методов Рунге–Кутты для решения систем нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. При построении вычислительного алгоритма используется только трехточечный шаблон при аппроксимации уравнения по пространственной переменной, что позволяет использовать известный метод прогонки для обращения обратной матрицы за O(N) арифметических операций, где N – число точек сетки по пространству. Построение компактных схем аналогичного порядка на основе обычного интегро-интерполяционного метода приводит лишь к абсолютно неустойчивым алгоритмам. Показаны результаты вычислительного эксперимента, иллюстрирующие эффективность предложенного алгоритма.

Для разработки материалов, устойчивых к условиям ближнего космоса, в настоящей работе исследуются эпоксидные композиты с наполнителями в виде графена и многостенных углеродных нанотрубок («Таунит-М» и «Таунит-МД»). Анализируются их структурные характеристики и оптическое поведение после воздействия атомарного кислорода. Воздействие атомарного кислорода на низких околоземных орбитах со средней энергией ~5 эВ приводит к эрозии поверхности композитов, что выражается в значительной потере массы. Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что средний выход эрозии (Rm) составляет 1,07·10–23 г/атом для композита с наполнителем из «Таунит-М», 1,21·10–23 г/атом для «Таунит-МД» и 8,56·10–24 г/атом для наполнителя из графена. Этот эффект обусловлен тем, что углеродные наполнители подвергаются окислению и химическому распылению под действием кислородной плазмы, что характерно для материалов, используемых в условиях космического пространства. Воздействие атомарного кислорода с флюенсом (1,7–30,0)1020 атом/см2 приводит к значительному уменьшению коэффициентов отражения (как зеркального, так и диффузного) в широком диапазоне длин волн (0,2–25,0 мкм). Для чистой эпоксидной смолы зеркальное отражение снизилось в 1,4 раза, а для образцов с добавками графена, «Таунит-М» и «Таунит-МД» – в 9,9, 15,8 и 13,6 раз соответственно. Диффузное отражение уменьшилось в 1,2 раза у чистой смолы и в 5,3, 16,7 и 9,0 раз для соответствующих наполненных систем. Эти результаты свидетельствуют о формировании на поверхности модифицированных композитов слоя с высокими антиотражающими характеристиками. Такие модифицированные низкоэнергетической кислородной плазмой материалы являются эффективными для использования в составе оптических и оптоэлектронных систем космического назначения, а также в наземных приложениях, где важны материалы с высоким поглощением и пониженным отражением.

Методом электрохимического синтеза из теноилтрифторацетона получен 1,1,1,6,6,6-гексафтор-3,4-ди(2-тиофенметанон)гександионат-2,5 самария (III). На основании данных масс-спектрометрии и ИК-спектроскопии показано, что в результате электролиза прошло формирование как тетракетонатного лиганда, так и квазиароматического металлоцикла – основного структурного элемента хелата. Периферийные группы (трифторметил и теноил) тетракетонатного лиганда не подверглись трансформации под воздействием электрического тока. Полученное хелатное соединение самария является перспективным прекурсором для синтеза светодиодных и активных лазерных сред оранжевого свечения.

Впервые в качестве субстратов фосфатидацилгидролазы (фосфолипазы типа А) в реакциях фосфолиполиза исследованы фосфатидильные производные ряда нуклеозидов. Предложен и изучен новый пусковой механизм, инициирующий гибель патогенных и условно-патогенных микроорганизмов (клеток Staphylococcus aureus и Candida spp.), за счет их вирулентности, обеспечиваемой в том числе активностью собственных фосфолипаз типа А, под действием лекарственных форм антибиотиков (на основе ковалентно и нековалентно модифицированных липоконъюгатов) пуринового (неларабин, азотистое основание гуанин) и пиримидинового (бривудин, азотистое основание урацил) ряда, обладающих бактерицидным действием. В части устойчивости новых лекарственных форм к деструкции в пищеварительном тракте показано, что липоконъюгат бривудина наиболее подвержен гидролизу с участием панкреатической фосфолипазы А2, а липоконъюгат на основе неларабина отличается более высокой стабильностью к фосфолиполизу. Установлено, что поскольку скорость гидролиза липоконъюгатов неларабина и бривудина фосфолипазой А культуральной жидкости Candida sake и Staphylococcus aureus соответственно в 1,7 и 2 раза выше, чем фосфатидилхолина, они могут служить основой для создания биоцидсодержащих наноконтейнеров и облегчать за счет повышенной гидролизуемости доступность действующего вещества.

Исследование проводилось с целью оценки перспективности применения желатиновых наночастиц в качестве средства повышения эффективности и биодоступности фитосоединений, в частности кверцетина. Установлено, что инкапсуляция кверцетина в желатиновые наночастицы позволяет использовать его в виде водных суспензий, не снижая антиоксидантный потенциал, генои цитопротекторное действие при моделировании клеточного окислительного стресса, что свидетельствует о высокой эффективности высвобождения кверцетина из данного наноносителя. Продемонстрировано, что использование желатиновых наночастиц представляет собой перспективный подход для повышения биодоступности и терапевтической эффективности фитосоединений.

Исследованы параметры биосинтеза каротиноидов у штамма Rhodotorula glutinis БИМ Y-159, установлен состав и соотношение отдельных пигментов. Показано, что максимальный уровень продукции каротиноидов (5,7 мг/г биомассы) достигается в условиях глубинного культивирования дрожжевого гриба в среде с высоким содержанием углеводов (глюкоза, 11 %) и дефицитом азотного питания. Ионы Cu2+ в концентрации 0,5 мМ стимулируют продукцию каротиноидов у R. glutinis БИМ Y-159 на 17,5–17,8 %. В условиях глубинного культивирования штамма состав комплекса продуцируемых каротиноидов представлен торуленом, торулородином, ζи β-каротинами, а также не идентифицированным компонентом. На долю β-каротина, торулина и торулородина приходится соответственно 16, 40 и 32 % синтезированных R. glutinis БИМ Y-159 каротиноидов.

Потребление высококалорийной пищи является одним из факторов формирования ожирения и связанных с ним осложнений. В основе этого лежат эпигенетические механизмы, в том числе регуляция экспрессии генов с помощью микроРНК. Работа проводилась с целью изучения влияния пищи с высоким содержанием жиров животного происхождения на экспрессию miR-335, а также генов FASN и SIRT 4 и кодируемых ими белков в висцеральной жировой ткани крыс Вистар. В течение 8 недель дополнительно к стандартному рациону вивария крысы получали жиры животного происхождения (45 % от суточной калорийности). Относительную экспрессию miR-335 и ее целевых генов FASN и SIRT 4 определяли методом ПЦР в режиме реального времени, содержание белков FASN и SIRT 4 в висцеральной жировой ткани – методом иммуноферментного анализа. Установлено, что на фоне высокожировой диеты происходит повышение экспрессии miR-335 и снижение активности липогенных генов FASN и SIRT 4 в висцеральной жировой ткани крыс, что сопровождается повышением глюкозы в крови, развитием инсулинорезистентности, нарушением липидного обмена. Полученные результаты указывают на важную роль miR-335 в регуляции метаболических процессов в жировой ткани и перспективность ее использования в качестве терапевтической мишени для профилактики осложнений, связанных с ожирением.

Представлены явные аналитические зависимости коэффициента гидродисперсии радионуклидов от скорости потока влаги и характеристик их сорбции при конвективно-диффузионном переносе в природных дисперсных средах. Эти зависимости получены на основании анализа асимптотического решения уравнения конвективно-диффузионного переноса радионуклидов с учетом неравновесного характера их сорбции и наличия молекулярной диффузии. Показано, что для коэффициента гидродисперсии радионуклидов характерна квадратичная зависимость от скорости потока влаги и обратно пропорциональная зависимость от коэффициента массообмена между радионуклидами, находящимися в поровом растворе и сорбированных твердой компонентой дисперсной среды. В деятельном слое территории, где происходят периодические изменения величины и направления скорости конвективного потока влаги, рекомендовано расчет процессов конвективно-диффузионного переноса радионуклидов проводить обязательно с учетом неравновесного характера их сорбции твердой компонентой. Установлено, что в деятельном слое основной вклад в перенос радионуклидов вносит гидродисперсия, определяемая среднеинтегральной величиной квадрата скорости конвективного потока влаги, и эффективная молекулярная диффузия. Это обуславливает сравнительно малую величину скорости переноса радионуклидов в деятельном слое в направлении водоносных горизонтов при отсутствии участков закрытого водосбора склонового стока.

На образцах меди М1 и медных сплавов марки Л63 и ЛЖМц66-4-7, полученных методом радиально-сдвиговой прокатки, установлены закономерности формирования структуры и механических свойств ультрамелкозернистой меди и ее сплавов при ультразвуковой обработке. Методом дифракции обратно рассеянных электронов определены ориентировки индивидуальных зерен, локальная текстура, а также идентифицированы фазы в исследуемых образцах. Определены локальные и общие деформации, количество рекристаллизованных и деформированных зерен, их размеры и ориентацию. Методами рентгеноструктурного анализа и сканирующей электронной микроскопии исследована структура ультрамелкозернистых материалов и их механические свойства. Установлена связь параметров ультразвукового воздействия с микроструктурой и физико-механическими свойствами ультрамелкозернистых образцов меди и латуни. Показано, что ультразвуковое воздействие на материалы после их радиально-сдвиговой прокатки при определенных амплитудах механических напряжений способствует релаксации неравновесной структуры границ зерен и снятию, таким образом, внутренних напряжений.