Методами ИК-спектроскопии поглощения, краевых углов смачивания водой (глицерином) и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии изучены поверхностные свойства и структура покрытий полистирола и полистиролсульфокислоты на кварцевых стеклах КУ-1 и ВК-100, модифицированных олигомерным диизоцианатом СХ-100. Получена корреляция между поверхностной энергией образцов кварца и покрытий полистирола и полистиролсульфокислоты на модифицированном кварце и интегральной интенсивностью полос поглощения силанольных групп кварца. Установлены закономерности изменения состава функциональных групп и поверхностной энергии полимерных покрытий на кварце в зависимости от концентрации полистирола и полистиролсульфокислоты, на основе которых получены капиллярные колонки для высокоэффективной электрохроматографии белков.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Красовский А.Н., Шмыков А.Ю., Осмоловская Н.А., Курочкин В.Е.)
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Мякин С.В.)
Контакты: Шмыков Алексей Юрьевич, shmyniy@mail.ru

В результате экспериментального исследования кривых намагничивания двух магнитных жидкостей методом ЯМР было получено, что функция распределения наночастиц по значениям их магнитных моментов Р в диапазоне 4.5•10^-19 < Р < 12•10^-19 А•м² пропорциональна 1/Р, т. е. растет при уменьшении Р. Этот результат не противоречит экспериментальным функциям распределения наночастиц по размерам, полученным методом просвечивающей электронной микроскопии при размерах наночастиц, превышающих 9 нм.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Контакты: Жерновой Александр Иванович, azhspb@rambler.ru

В статье показывается, что введение новых элементов в схему голографического интерференционного микроскопа для исследования фазовых микрообъектов позволяет более эффективно производить регулировку и перестройку микроскопа. Приводится математическое описание микроскопа и методика его настройки.

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Бабенко Вероника Андреевна, babenko@mail.ioffe.ru

Получены несвязанные уравнения типа Кирхгофа, позволяющие решать связанные линеаризованные уравнения термоупругости для твердых тел и связанные уравнения системы Навье—Стокса для вязкой теплопроводящей жидкости как в стационарном, так и в нестационарном случаях. Уравнения записаны для скалярных потенциалов смещения твердого тела и скорости в жидкости, а также для полей температуры в твердом теле и жидкости. Полученные уравнения предоставляют дополнительные возможности для расчетов указанных полей в упругих областях, контактирующих с жидкостью.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Шарфарец Борис Пинкусович, sharb@mail.ru

Математические уравнения кинетики ферментативных реакций, как правило, не имеют аналитического решения и исследуются численными методами. Однако в ряде задач наличие хотя бы приближенного аналитического решения напрямую обусловливает адекватность их решения. На основе такого описания, например, можно было бы разработать более эффективный алгоритм обработки экспериментальных данных метода полимеразной цепной реакции в реальном времени, широко используемого в анализе целевых нуклеиновых кислот. В настоящей работе рассматривается подход, позволяющий получить приближенные аналитические решения, выражающие временнýю зависимость концентраций компонентов реакции при некоторых ограничениях на параметры реакции.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Бердников А.С., Фёдоров А.А., Курочкин В.Е.)
ЗАО «Синтол», г. Москва (Сочивко Д.Г.)
Контакты: Фёдоров Алексей Александрович, f_aa@mail.ru

В работе освещены особенности динамики конвективных течений, вызванных действием силы тяжести и градиентов температуры; приведена математическая модель, описывающая их поведение, а также условие механического равновесия жидкости при нагреве; условия возникновения устойчивого и неустойчивого конвективных течений. Приведены законы подобия для свободной конвекции и теплопередачи. Представленные результаты позволяют существенно повысить эффективность численного моделирования с целью получения рекомендаций к синтезу нужных для создания приборов устойчивых конвективных течений путем вариации геометрии задачи, распределения градиентов управляющего температурного поля и параметров рабочей жидкости.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Шарфарец Борис Пинкусович, sharb@mail.ru

В работе предложен вебометрический метод изучения тенденций развития аналитического приборостроения, основанный на анализе сайтов Американского химического общества в Интернете. В отличие от классической наукометрии вебометрия позволяет изучать не только динамику числа публикаций, но и динамику числа ссылок на эти публикации. Показано, что качество определения числа ссылок в режиме on-line вполне удовлетворительно за периоды 1996–2007 и 2010–2012 гг., неудовлетворительно за 2008–2009 гг. и ранее 1980 г. Понятие h-индекса Хирша обобщено на различные виды аналитических приборов. В перспективе вебометрический анализ может выявить небольшое число управляющих параметров, определяющих тенденции развития аналитического приборостроения и его отдельных направлений. В частности, вебометрия показала, что в первом десятилетии XXI в. развивалось не столько аналитическое приборостроение, сколько использование наноструктур для отдельных классов аналитических приборов.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Буляница Антон Леонидович, antbulyan@yandex.ru

В статье рассматриваются алгоритмы обработки информации в дискретных динамических системах с отказами. Для различных математических моделей параметра отказа строятся алгоритмы фильтрации, которые затем обобщаются на задачи обнаружения сигналов на фоне помех и белого шума.

Санкт-Петербургский государственный университет
Контакты: Бутырский Евгений Юрьевич, evgenira88@mail.ru

С использованием имитационного моделирования исследован метод анализа качества многокомпонентных смесей (продуктов химической и пищевой промышленности) с использованием мультисенсорных систем. Предложена процедура отбраковки сенсоров с линейнозависимой чувствительностью по рангу ковариационной матрицы откликов сенсоров и выбора их количества в системе по собственным числам этой матрицы. Моделируемая система осуществляет дискриминантный анализ (распознавание образов с учителем) многокомпонентных смесей по схеме: (обучение—измерение откликов сенсоров от контролируемого образца—вычисление вероятности их принадлежности обучающей выборке). Обработка данных ведется в пространстве главных компонент, что повышает вероятность правильной классификации.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
Контакты: Новиков Лев Васильевич, novik38@mail.ru

Рассмотрены основные причины различия электрофоретической мобильности флуоресцентно-меченых фрагментов ДНК. Выполнен анализ результатов экспериментального разделения фрагментов секвенсной смеси. Предложен способ определения базового временнóго интервала. Отличия реальных временных интервалов от базового временнóго интервала предложено рассматривать как систематическую составляющую погрешности измерений при определении последовательности пиков.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
(Белов Д.А., Белов Ю.В., Курочкин В.Е.)
ЗАО «СИНТОЛ», г. Москва (Алексеев Я.И.)
Контакты: Белов Юрий Васильевич, bel3838@mail.ru

В статье анализируются факторы, вносящие искажения при проведении исследования топологии поверхности при использовании сканирующего зондового микроскопа, и предлагаются методы устранения их влияния в процессе постобработки изображений. Особое внимание уделяется решению прямой и обратной задач при исследованиях параметров системы автоматического регулирования сканера и его аппаратной функции.

НИУ ИТМО, г. Санкт-Петербург (Михайлов М.А.)
Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург (Манойлов В.В.)
Контакты: Манойлов Владимир Владимирович, manoilov_vv@mail.ru

В статье рассматривается возможность повышения точности анализа различных образцов, проводимого с помощью анализатора, работающего в ближней инфракрасной области. Для решения задачи предлагается создание градуировки с помощью методов математического программирования.

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Контакты: Скутин Илья Владимирович, Skytin.Ilya@gmail.com

В статье представлены результаты исследований по постановке конкурентного иммунного анализа на пористом стекле SBS-МАП (средний размер пор 490 нм, пористость 50 %) и в микрофлюидном устройстве с интегрированным сенсорным элементом. Продемонстрирована возможность обнаружения инсулина в диапазоне концентраций (2.9∙10^-7÷2.3∙10^-6) М в 600 мкл пробы на сенсорном элементе и в 40 мкл пробы в микрофлюидном устройстве с интегрированным сенсорным элементом.

Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург (Есикова Н.А., Евстрапов А.А.)
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН, г. Санкт-Петербург (Антропова Т.В.)
Контакты: Есикова Надежда Александровна, elpis-san@yandex.ru

Целью работы является выявление реальных возможностей метода эллипсометрии для исследования плазмы крови в целях диагностики хронического панкреатита. При этом плазма используется в виде жидкой фазы. Эксперимент, проведенный с использованием спектрального эллипсометра на образцах плазмы крови больных хроническим панкреатитом, привел к важным результатам. Прежде всего наблюдается существенный разброс поляризационных углов Δ и Ψ по образцам плазмы при заданной длине волны, что указывает на хорошие возможности метода в вопросах диагностики хронического панкреатита на разных стадиях. Кроме того, поведение этих углов в спектральном диапазоне прибора со всей очевидностью указывает на наличие поверхностного слоя на образцах плазмы. Толщина и оптические параметры этого слоя зависят от выраженности заболевания. Метод эллипсометрии, обладающий сверхчувствительностью к изменению состояния поверхности, реагирует на это заметным изменением измеряемых поляризационных углов Δ и Ψ, значения которых, очевидно, не зависят от выбора модели отражающей поверхности. В проводимой работе на первом этапе используется модель однородной среды. В этом случае мы имеем дело с эффективным показателем преломления n_ef плазмы крови, поведение которого также связано с выраженностью заболевания. Обработка результатов эллипсометрических измерений проведена (относительно параметров Δ, Ψ и n_ef) с помощью статистического метода полного факторного эксперимента. В качестве основных факторов X₁, X₂, X₃ рассмотрены такие признаки хронического панкреатита, как фиброз, псевдокисты и кальцинаты. При этом установлено, что статистически значимыми для рассмотренной группы больных являются сочетания факторов X₁X₃ и X₁X₂X₃. Это означает, что наибольшее влияние на оптические параметры, определяемые с помощью метода эллипсометрии на образцах плазмы крови, оказывает одновременное действие факторов Х₁ и Х₃ (фиброз + кальцинаты), а также одновременное действие всех трех факторов (фиброз + псевдокисты + кальцинаты).

Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, п. Черноголовка
Московской обл., Россия (Ковальчук А.В., Митина А.А., Полушкин Е.А., Шаповал С.Ю.)
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Россия
(Гальперин Э.И., Дюжева Т.Г., Семененко И.А.)
Институт прикладной физики НАН Украины (Семененко А.И.)
Контакты: Семененко Альберт Иванович, sem199@mail.ru

Описан масс-спектрометрический интерфейс для измерения концентрации анестетизиологических препаратов в биологических жидкостях (плазме крови и моче). Забор проб биологических жидкостей осуществлялся во время сбалансированной ингаляционной (севофлуран, фентанил) анестезии и тотальной внутривенной (пропофол, фентанил) анестезии. Описанная методика измерения концентрации препаратов в биологических жидкостях не требует пробоподготовки для ввода образца в интерфейс масс-спектрометра. В интерфейсе использовалась гидрофобная селективная мембрана, которая позволяла выделять анестезиологические препараты из биологических жидкостей: ингаляционный анестетик севофлуран, гипнотик пропофол. Продемонстрирована возможность использования мембранного интерфейса для измерения абсолютной концентрации внутривенного гипнотика пропофол в плазме крови.

ЗАО «Научные приборы», г. Санкт-Петербург (Елохин В.А., Ершов Т.Д.)
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе, г. Санкт-Петербург (Елизаров А.Ю.)
Контакты: Елизаров Андрей Юрьевич, a.elizarov@mail.ioffe.ru

В этом году отмечает юбилей доктор физ.-мат. наук, проф. Лидия Николаевна Галль — выдающийся ученый и обаятельная женщина.