В работе изложены возможности и указаны области применения методов фрагментации пептидов в тандемной масс-спектрометрии, в особенности фрагментации фосфопептидов методами CID, ECD и ETD, а также их комбинациями. Проанализированы механизмы образования фрагментов, методики пробоподготовки и ввода пробы применительно к методу ECD/ETD. Показана возможность использования общих баз данных по фрагментам пептидов для решения задач фосфопротеомики. Сделан вывод об эффективности применения комбинации методов фрагментации CID/ETD для расширения возможностей по восстановления аминокислотных последовательностей фосфопептидов.

Бесплатно

Фуллерены и углеродные нанокластеры

Латыпов З.З., Галль Л.Н.

Статья обзорная

В работе приводится краткий обзор состояния исследований фуллеренов и углеродных нанотрубок - веществ, перспективных в науке и технике. В последние годы достигнут значительный прогресс в технологии синтеза углеродных нанокластеров и нанокомпозитов, применение которых открывает новые возможности в технике, медицине и промышленности.

Бесплатно

Фундаментальные ограничения сигналов волновой природы

Нестеров М.М., Трифанов В.Н.

Статья научная

Дается характеризация сигналов волновой природы по энергии, импульсу и информации. Исследуются принципы Ферма и Мопертюи в применении ко времени и действию сигнала, а также к его информации. Анализируются групповая и фазовая скорости распространения сигнала. Даются оценки ограничений по действию, скорости, управляемости и устойчивости процессов обработки сигнала.

Бесплатно

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕССЕТОЧНОГО ДВУХЭЛЕКТРОДНОГО ИОННОГО ЗАТВОРА ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ

И. В. Курнин, Н. В. Краснов, А. Г. Черепанов, А. Н. Арсеньев, М. Н. Краснов, Е. П. Подольская

Статья

В качестве ионного затвора для формирования короткого ионного импульса в ион-дрейфовом спектрометре предложена бессеточная двухдиафрагменная конструкция. Экспериментально показано, что в зависимости от геометрических и электрических параметров затвора существуют оптимальные длительность электрического импульса (открытия затвора) и напряженность электрического поля в системе электростатической транспортировки, которые обеспечивают максимальную амплитуду ионного импульса.

Бесплатно

Характеристики факела электрораспыления с динамическим делением потока жидкости при атмосферном давлении

Пашков О.В., Мурадымов М.З., Краснов Николай Васильевич, Краснов М.Н.

Статья научная

В статье приведены экспериментальные данные по исследованию характеристик факела электрораспыления жидкости с динамическим делением потока в области распыления при нормальных условиях. Показана зависимость плотности тока распыленных заряженных частиц в поперечном распылению направлении. Зарегистрирован режим электрораспыления жидкости с коронным разрядом над поверхностью мениска; проведено сравнение характеристик тока при электрораспылении с коронным и без коронного разряда. Определена возможность управлять величиной тока распыленных частиц неэлектрическими параметрами.

Бесплатно

Хемосенсор на основе самоорганизующейся колонии несовершенных грибов ("электронный рот")

Буляница А.Л.

Статья научная

Предложена концепция хемосенсорного анализатора, в основе которого лежит чувствительный элемент естественного происхождения - колония несовершенных мицелиальных грибов (КНМГ). Грибная клетка может интерпретироваться как совокупность слабоселективных сенсоров, откликающихся на состав, температуру, освещенность окружающей среды. Тем самым просматривается их сходство с мультисенсорами типа "электронный нос" и "электронный язык". Вместе с тем самоорганизация КНМГ связана с потреблением питательного субстрата и выработкой метаболитов в окружающую среду. Последняя особенность позволяет предложить для такого хемосенсора название "электронный рот".

Бесплатно

Целевая обработка поверхности материалов микрофлюидных чипов

Посмитная Яна Станиславовна, Кухтевич И.В., Евстрапов А.А., Тупик А.Н.

Статья научная

К наиболее распространенным материалам, применяемым для изготовления микрофлюидных чипов, относятся стекла марки К8, полиметилметакрилат и поликарбонат. Приведены результаты исследования свойств смачивания необработанных и обработанных поверхностей этих материалов методом лежащей капли. Обсуждается влияние плазменной обработки в аргоновой среде и химической обработки (растворами щелочей, гипохлорита натрия и метакрилоксипропил-(триметокси)-силана) на смачиваемость поверхности. Рассмотрены результаты измерения рельефа поверхностей материалов методами атомно-силовой микроскопии до и после обработки.

Бесплатно

Целенаправленная регуляция электроосмотического потока для оптимизации капиллярного электрофореза белков

Щеглов А.А., Шмыков А.Ю., Мальцев В.Г.

Статья научная

Предложен способ химической модификации внутренней поверхности капилляра полисульфопропилметакрилатом для стабилизации электроосмотического потока (ЭОП) в капиллярном электрофорезе. Показано, что стабилизирующие покрытия обеспечивают независимость скорости ЭОП от рН, а также отсутствие гистерезиса, характерного для непокрытых кварцевых капилляров. На примере анализа белков сыворотки крови показано, что полисульфопропилметакрилатное покрытие обеспечивает также повышенную разрешающую способность и устраняет необходимость в промывках капилляра раствором щелочи до и после анализа.

Бесплатно

Цифровой биометрический браслет контроля функционального состояния оператора

Кулешов Сергей Викторович

Статья научная

В статье предложен подход к формированию функционального профиля оператора. Показано техническое решение в виде устройства, обеспечивающего накопление и передачу данных от биометрических сенсоров, рассмотрены возможности его применения.

Бесплатно

ЧИСЛЕННЫЙ АЛГОРИТМ ДЛЯ МИНИМАКСНОЙ ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ АППРОКСИМАЦИИ ФУНКЦИЙ С ЗАДАННЫМ ВЕСОМ

А. С. Бердников, С. В. Масюкевич

Статья научная

В статье рассматривается быстросходящийся численный алгоритм для определения полиномов заданной степени, который обеспечивает на заданном интервале оптимальное приближение заданной функции в минимаксной норме с заданным весом при условии, что весовая функция не обращается в ноль на рассматриваемом интервале, за исключением, быть может, начальной и/или конечной точек интервала.

Бесплатно

Частичная расшифровка аминокислотной последовательности пептида по его фрагментному масс-спектру: алгоритм и результаты применения

Лютвинский Я.И., Макаров В.В., Краснов Н.В., Подольская Е.П., Веренчиков А.Н.

Статья научная

Разработан новый алгоритм восстановления части аминокислотной последовательности пептида по фрагментному масс-спектру пептида. Алгоритм оптимизирован по числу проверяемых гипотез, что обеспечивает его высокое быстродействие. При оценке возможных гипотез используется байесов подход, основанный на фактической статистике пиков фрагментного масс-спектра. Поведена проверка алгоритма на данных тандемного времяпролетного масс-спектрометра Q-TOF и масс-спектрометра на основе ловушки Паули.

Бесплатно

Численная оценка равномерности распределения молекулярных колоний при анализе изображений результата ЦПЦР в геле

Буляница Антон Леонидович, Рудницкая Г.Е., Тупик А.Н., Лукашенко Т.А., Цымбалов А.И., Евстрапов А.А.

Статья научная

Одним из высокочувствительных методов генетического анализа является метод молекулярных колоний, реализуемый на планарном микрочиповом устройстве с системой реакционных камер. При этом погрешность результатов анализа связана с равномерностью расположения молекулярных колоний в реакционной камере. В работе рассматривается подход, основанный на порядковых статистиках. Это позволяет обосновать две оценки степени равномерности, являющиеся аналогами общих понятий статистики: точечной оценки максимального правдоподобия и интервальной оценки. Применимость подхода проиллюстрирована анализом изображений, полученных при обнаружении транскриптов цитокератина (CK-19) в пробе.

Бесплатно

Численная оценка эффективности жидкостного и воздушного электрокинетических излучателей. Случай вязкой теплопроводной жидкости

Б.П. Шарфарец, В.Е. Курочкин

Статья научная

Настоящая работа продолжает серию модельных экспериментов на вычислительном пакете, позволяющих провести прогноз сравнительной эффективности электрокинетических звуковых излучателей в жидкой и воздушной средах. Ранее такой прогноз был осуществлен авторами для условия наличия в среде только вязких потерь. В настоящей работе осуществлена попытка получения сравнительной эффективности электрокинетических излучателей в жидкой и воздушной средах на вычислительном пакете COMSOL Multiphysics при наличии в них не только вязких, но и тепловых потерь. В результате проведенных численных экспериментов выявлено незначительное влияние учета тепловых потерь на точность вычислений. Этот факт может значительно ускорить проведение сложных модельных экспериментов на пакете COMSOL Multiphysics.

Бесплатно

Численное моделирование движения ионов в газонаполненных магнитных масс-сепараторах

Щербаков А.П., Явор М.И.

Статья научная

В работе представлены параметризации основных процессов ионно-молекулярного взаимодействия в газонаполненных магнитных масс-сепараторах. С их использованием разработаны две программы расчетов движения ионов в газонаполненных сепараторах: одна с применением метода матриц перехода в параксиальном приближении и вторая - основанная на пакете SIMION 7.0. Приведены примеры тестовых расчетов фокусировки ионов - продуктов реакций слияния ядер в сепараторе DGFRS Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ в г. Дубна.

Бесплатно

Численное моделирование скользящего разряда как источника ионов для элементного масс-спектрометрического анализа диэлектриков

Курнин И.В.

Статья научная

На основе двухтемпературного лагранжевого гидродинамического кода, предложена численная модель, описывающая развитие скользящего разряда инициируемого на поверхности диэлектрика. Проведено численное моделирование экспериментальных условий. Сравнение расчетного ионного состава разрядной плазмы показывает хорошее согласие с экспериментальными данными. На основе результатов численного моделирования рассматриваются пути оптимизации скользящего разряда как источника ионов для элементного масс-спектрометрического анализа диэлектриков.

Бесплатно

Чувствительность и пределы обнаружения при масс-спектрометрическом анализе ультрамалых проб урана и плутония

Чубинский-надеждин И.В., Куликов Ю.В., Каменев А.Г., Макарова Т.П., Степанов А.В.

Статья научная

Представлена схема проведения анализа изотопного состава U и Pu на термоионизационном масс-спектрометре с многоканальным счетчиком ионов. Рассмотрены принципиальные с точки зрения возможностей измерения ультрамалых проб аналитические характеристики: чувствительность и пределы обнаружения. Количественные оценки сделаны на основании обобщения экспериментальных результатов.

Бесплатно

Чувствительные элементы датчиков на дисперсионных линиях задержки

Богословский С.В.

Статья научная

Предложен новый метод построения чувствительных элементов датчиков на поверхностных акустических волнах на основе дисперсионных линий задержки. Приведены результаты моделирования применительно к мембранному датчику давления. Определен субоптимальный вид закона изменения фазы, обеспечивающий высокую чувствительность к деформации звукопровода. Предлагаемый подход обеспечивает высокую помехозащищенность и точность бесконтактных измерений.

Бесплатно

Шум гранулированных сверхпроводников и чувствительность магнитных датчиков на их основе

Черных Сергей Викторович

Статья научная

Представлены теоретические и экспериментальные исследования проникновения магнитного поля в гранулированные сверхпроводники состава YBa 2Cu 3O 7-x. На основе результатов этих исследований проведена оценка шумового магнитного потока, и сделано предположение о предельной чувствительности датчиков магнитного поля на основе высокотемпературных сверхпроводников.

Бесплатно

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ УСТАНОВКИ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ ИСТОЧНИК БЕЛОГО СВЕТА ДЛЯ КОНТРОЛЯ МИКРОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ

Е. Е. Майоров, В. П. Пушкина, Р. Б. Гулиев, А. В. Дагаев

Статья научная

Исследование освещает проблему метрологии негладких поверхностей и выявление технических характеристик разработанной интерферометрической установки, где в качестве источника излучения применялся диод белого света. Получение высокоточной информации о геометрии оптической либо негладкой поверхности является значимой проблемой для метрологического обеспечения, и интерференционные приборы и комплексы, использующие источники света, которые загрубляют лазерный режим, способны обеспечить исследователя такой информацией. В работе исследованы метрологические параметры экспериментальной установки: диапазон, погрешность измерений, амплитуду интерференционного сигнала. Полученные экспериментальные результаты представлены в виде технических характеристик.

Бесплатно

ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ ПО ВЫДЫХАЕМОМУ ВОЗДУХУ НА ОСНОВЕ КВАДРУПОЛЬНОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА

Л. В. Новиков, В. В. Манойлов, А. Г. Кузьмин, Ю. А Титов, И. В. Заруцкий, А. О. Нефедов, А. В. Нефедова, А. И. Арсеньев

Статья научная

Данная работа является развитием исследований, опубликованных в журнале "Научное приборостроение" № 1, 2019. В сравнении с указанной статьей в данной работе расширен литературный обзор, впервые разработан и апробирован алгоритм расчета вероятности заболеваний. Приводятся результаты обработки данных больных, находящихся на лечении в двух онкологических клиниках. Расчет вероятности заболевания по данным масс-спектрометрического анализа выдыхаемого воздуха основан на определении принадлежности масс-спектра тестируемого больного соответствующей контрольной группе. Каждая контрольная группа формируется путем набора массива спектров не менее десяти пациентов с одним и тем же заболеванием. Диагностика выполняется путем преобразования матрицы спектров контрольной группы и спектра тестируемого больного в пространство главных компонент. Вероятность заболевания определяется по евклидову расстоянию координат больного от центроиды контрольной группы в многомерном пространстве главных компонент

Бесплатно

Журнал