Рассмотрены особенности детектирования сигналов флуоресценции меченых нуклеотида в волноводе нулевой моды. Введено понятие "сигнал-событие" — для единичного акта излучения в одном из спектральных каналов при комплементарном встраивании меченого нуклеотида. Учтены длительность свечения метки, особенности формирования последовательности сигналов-событий и фоновых интервалов между ними. Моменты наступления сигналов моделируются как стационарный одномерный пуассоновский поток, описываемый свойствами бесконечного счетного множества событий, стационарности, ординарности и отсутствия последействия. Отмечена необходимость применения нестационарных моделей или комбинаций процессов при учете эпигенетических эффектов (например, метилирования). Результатом работы стала программная реализация симулятора первичных данных для одномолекулярного секвенатора третьего поколения с генерацией выходных данных в форматах FASTA, MOVIE и TRACE с возможностью формирования серий изображений, имитирующих изображения массива волноводов нулевой моды в измерительной ячейке.

Ключевые слова: симулятор последовательности, длинные риды, имитационное моделирование, одномолекулярное секвенирование, волновод нулевой моды

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
Контакты: Васильева Екатерина Кимовна, virtkat@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 23.03.2026

В этой статье описана вновь разработанная методика мультисенсорного потенциометрического микробиологического тестирования. Методика предусматривает периодическую (в данном случае, через 0, 40, 80 и 120 мин) регистрацию изменений рН, а также разностей потенциалов между хлорсеребряным электродом сравнения и индикаторными стальным и латунным электродами "1-го рода", характерных для жидкой питательной среды, инкубируемой в присутствии и в отсутствие тестируемых образцов (ТО) и жизнеспособных тестовых микроорганизмов (ТМ). Разработаны два принципиально новых потенциометрических датчика. В качестве ТМ в этой работе использовались молочнокислые бактерии. Получаемые данные подвергались математической обработке. С помощью этой методики нами был проведен сравнительный анализ биологической активности промышленно производимых углекислотных экстрактов в зависимости как от вида растительного сырья, из которого эти экстракты были получены, так и от их концентрации, а также от времени воздействия этих экстрактов на ТМ. Нами введен новый параметр, учитывающий динамику изменения биологической активности ТО в ходе их взаимодействия с ТМ. Это исследование подтвердило более высокую экспрессность, информативность и экономичность представленной в данной работе методики по сравнению как с "классическими визуальными", так и с ранее использовавшимися нами инструментальными микробиологическими методами, применяемыми как при контроле качества уже существующей, так и при разработке новой фармацевтической и иной продукции, а также ингредиентов и добавок к ней.

Ключевые слова: потенциометрическое биотестирование, микробиологическое тестирование, контроль качества, эфирные масла, биологическая активность

Санкт–Петербургский государственный химико-фармацевтический университет,
Санкт-Петербург (Сибирцев В.С., Уткина Ю.И., Шерстнёв В.В.)
Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
(Зайцева А.Ю., Глебов С.Н., Романова В.В.)
Контакты: Сибирцев Владимир Станиславович, vs1969r@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 06.03.2026

Созданы и исследованы полимерные тестовые структуры для использования в качестве тестовых образцов в сканирующей капиллярной микроскопии (СКМ). Использован метод импринтинга на поверхности этилен-винилацетата. В качестве исходной матрицы использована периодическая кремниевая структура с выступами/лунками круглого профиля. Геометрические параметры исходной кремниевой матрицы и созданной полимерной структуры определены с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ). Исследованы искажения формы и геометрических размеров полимерной тестовой структуры, обусловленные технологией импринтинга. Этилен-винилацетатные полимерные тестовые структуры, полученные методом импринтинга, позволяют проводить калибровку сканера в СКМ в латеральной плоскости (X, Y). Предложен метод оценки апертуры зонда-нанопипетки при использовании субмикронных лунок. Учитывая изменение размеров полимерной тестовой структуры со временем, необходимо проводить периодическую поверку ее размеров с помощью АСМ-метода.

Ключевые слова: сканирующая капиллярная микроскопия, атомно-силовая микроскопия, нанопипетка, калибровка, геометрия зонда, лунки, полимерные реплики

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Жуков М.В., Банков А.А.)
Национальный исследовательский университет ИТМО (Университет ИТМО),
Санкт-Петербург, Россия (Банков А.А.)
Контакты: Жуков Михаил Валерьевич, cloudjyk@yandex.ru

 
Материал поступил в редакцию 20.03.2026

Методом постадийного введения реагентов в раствор получены монослои октадециламина, содержащие в своем составе гексацианоферраты железа и меди, а также производные ферроцена. С целью создания электродов полученные монослои перенесены методом Ленгмюра – Блоджетт на твердую токопроводящую поверхность.

Ключевые слова: пленки Ленгмюра – Блоджетт, пленочные электроды, берлинская лазурь и ее аналоги

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург
(Суходолов Н.Г., Гладчук А.С., Подольская Е.П.)
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
(Суходолов Н.Г., Иванов Н.С.)
Контакты: Гладчук Алексей Сергеевич, aleglad24@gmail.com

 
Материал поступил в редакцию 01.11.2025

В работе исследован синтез карбида (Fe₃C) и нитрида железа (Fe₃N) с использованием метода импульсного джоулева нагрева. Данным методом можно достигать экстремальных температур (до ~3000 К) за миллисекунды, что позволяет формировать соединения, недоступные при применении традиционных методов синтеза. В качестве исходных компонентов использовались порошки технического железа, графита и диоксида титана. Элементный состав и фазовая идентификация полученных продуктов подтверждены комбинированным применением энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и качественным анализом. Полученные результаты демонстрируют перспективность метода импульсного джоулева нагрева для энергоэффективного и высокоскоростного синтеза функциональных материалов.

Ключевые слова: порошковые структуры, импульсный нагрев, наноструктурированные материалы, аллотропы углерода, карбид железа, нитриды железа, дисперсные среды

Петрозаводский государственный университет,
Физико-технический институт, Петрозаводск
Контакты: Мотин Георгий Юрьевич, georgii_motin@mail.ru

 
Материал поступил в редакцию 22.01.2026

В представленной статье проведен теоретический анализ и дано системное методологическое обоснование подходов к повышению точности регистрации волновых пакетов фемтосекундных лазерных импульсов. Данная задача на сегодняшний день признается одной из наиболее приоритетных для качественного развития систем импульсной терагерцовой спектроскопии во временнóй области. Обусловлена актуальность проведенного исследования объективной необходимостью нивелирования искажений, вызванных эффектом алиасинга, которые неизбежно возникают при цифровой обработке широкополосных сигналов в условиях ограниченного быстродействия приемных трактов. Предметом авторского внимания выступает построение и верификация аналитической модели, описывающей процесс совместного применения аппаратной антиалиасной фильтрации на базе многослойных метаповерхностей и специализированных алгоритмов субдискретизации (undersampling).В ходе выполнения работы была существенно уточнена математическая модель процесса дискретизации, что позволило в явном виде определить граничные условия, необходимые для корректного восстановления формы импульса без потери фазовой информации. На основе анализа электродинамических характеристик квазиоптических интерференционных структур автором показано, что использование фильтров с крутизной спектрального спада более 30 дБ/октаву формирует надежный теоретический фундамент для увеличения временнóго шага выборки в 6.5 раз — со 125 до 820 фс. Особое внимание в работе уделено вторичной обработке массивов экспериментальных данных, в ходе которой было подтверждено, что расчетная погрешность восстановления ключевых спектральных параметров при реализации предложенного подхода не превышает 2.3 %. Сформулирован итоговый вывод о том, что предложенная в работе интеграция аппаратных и программных решений позволяет кратно снизить требования к частотным характеристикам электроники, обеспечивая при этом прецизионность измерений, достаточную для решения задач неразрушающего контроля и фундаментальной спектроскопии конденсированных сред.

Ключевые слова: фемтосекундные импульсы, волновой пакет, точность измерения, антиалиасная фильтрация, субдискретизация, терагерцовая спектроскопия

Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения, Санкт-Петербург
Контакты: Петровский Александр Сергеевич, aptrvsk@mail.ru

Материал поступил в редакцию 25.02.2026

Несмотря на большой потенциал применения микрофлюидных систем в исследовательской и производственной практике, их широкое распространение ограничивается высокой стоимостью производства ключевых элементов, в частности микрофлюидных чипов (МФЧ). По этой причине ведется активный поиск новых методов прототипирования МФЧ. В последнее десятилетие наблюдается тенденция к использованию для этих целей технологий 3D-печати. В настоящей работе обсуждается возможность создания МФЧ для генерации одинарных монодисперсных эмульсий, который был сконструирован как система, объединяющая компоненты, созданные посредством технологии FDM- и LCD-печати, с легкодоступными элементами — медицинскими иглами и стеклянными капиллярами. Собранные МФЧ были использованы в составе установки для синтеза гидрогелевых частиц на основе альгината кальция. С ее помощью были получены микросферы с высокой степенью монодисперсности.

Ключевые слова: микрофлюидный чип, капельная микрофлюидика, FDM-печать, LCD-печать, гидрогелевые микросферы

МИРЭА – Российский технологический университет, г. Москва
Контакты: Полдушов Максим Александрович poldushov@mail.ru

Материал поступил в редакцию 23.02.2026

В статье представлена альтернативная кремниевой технология изготовления микротермального МЭМС-сенсора, предназначенного для измерения расхода газа. МЭМС-сенсор потока формировался на серийно выпускаемых мембранах из оксида циркония, на поверхность которых методом магнетронного напыления наносился слой платины. Топология нагревателя и терморезисторов с контактными площадками прорисовывалась методом лазерной абляции. Полученные чипы монтировались на керамический держатель, изготовленный из оксида алюминия методом двустороннего лазерного микрофрезерования, который устанавливался на печатную плату и в корпус ТО-8. Были определены значения ТКС тонкопленочных платиновых резисторов, измерены зависимости температуры нагревателя сенсора и потребляемой мощности от прикладываемого напряжения нагрева в диапазоне 0–2.5 В. Проведены измерения потока воздуха в диапазоне от 10 до 60 л/мин. Показано, что результат — изменение ∆R — зависит от положения сенсора в потоке газа. Чувствительность сенсора составляет приблизительно 0.013 Ом/(л/мин). Время нагрева сенсора до рабочей температуры не превышает 136 мс.

Ключевые слова: калориметрический МЭМС-сенсор потока, мембрана оксида циркония, измерение расхода газа, магнетронное нанесение платины, температурный коэффициент сопротивления, потребляемая мощность, чувствительность

ООО "ИНТЭР", Москва, Россия
(Касенко А.Л., Щур П.А., Драч Е.А., Борзунов И.Г., Егоров В.В., Прудников Б.Е., Баранов А.М.)
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет),
Москва, Россия (Щур П.А., Драч Е.А., Борзунов И.Г., Егоров В.В., Прудников Б.Е., Баранов А.М.)
Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
(Самотаев Н.Н., Облов К.Ю.)
Контакты: Драч Екатерина Анатольевна, catherinedratch@yandex.ru

Материал поступил в редакцию 19.02.2026

Современные достижения в области микроэлектроники и искусственного интеллекта позволили совершить качественный скачок в развитии робототехники. Как следствие, расширилась сфера применения беспилотных транспортных систем, что повышает требования к точности и безопасности автономного управления. Актуальным является не только создание данных систем, но и их адаптация под внешнюю среду; интеграция в технику, изначально созданную для пилотирования человеком. В настоящей статье исследованы вопросы точности следования траектории, подбора или размещения паллеты. Предложен модифицированный адаптивный алгоритм на основе метода "чистого преследования" в применении к вилочным погрузчикам, оснащенным переносной бортовой системой оптической навигации собственной разработки. Тестировались сценарии выезда и движения по прямой траектории, подбор и размещение паллеты на промышленных складах. Алгоритм демонстрирует точность, соизмеримую с точностью других современных методов, но при большей скорости движения и при меньших требованиях к точности позиционирования.

Ключевые слова: метод чистого преследования, адаптивное управление, велосипедная модель движения, алгоритм следования траектории

Московский физико-технический институт
(национальный исследовательский университет), г. Долгопрудный
Контакты: Татаринова Елена Александровна, tatarinova.ea@mipt.ru

Материал поступил в редакцию 25.12.2025

Продолжено описание разработанной в ИЗМИРАН архитектуры построения высоконадежной системы электроснабжения на базе литий-ионных аккумуляторных батарей, предназначенной для проведения научных экспериментов на борту космических аппаратов. Рассмотрены вопросы построения алгоритмов управления двумя аккумуляторными батареями с учетом вопросов общей надежности системы в целом. Указанные алгоритмы предназначены для реализации в бортовом микропроцессорном блоке управления системой электроснабжения космического аппарата с двумя и более литий-ионными аккумуляторными батареями и в описываемом виде предназначены для реализации ручного управления перекоммутацией бортовых батарей в безопасном для аппарата режиме.

Ключевые слова: система электроснабжения, литий-ионная аккумуляторная батарея, космический эксперимент, управление резервированием, алгоритмы

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн
им. Н. В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН), г. Москва, Троицк
Контакты: Лисин Дмитрий Валерьевич, lisindv@izmiran.ru

Материал поступил в редакцию 27.01.2026

Рассматривается задача предварительного отбора наиболее информативных видеокадров для системы визуальной навигации беспилотных летательных аппаратов, основанной на кросс-модальном сопоставлении со спутниковыми изображениями в условиях ограниченных вычислительных ресурсов. Высокая частота формирования видеопотока приводит к существенному объему входных данных, тогда как модели сопоставления обладают ограниченной пропускной способностью. В результате в режиме реального времени обрабатывается лишь часть кадров, что повышает риск пропуска наиболее информативных изображений. Показано, что кадры, содержащие геометрически устойчивые структуры сцены, наблюдаемые на разных масштабах изображения и имеющие согласованную ориентацию границ, обладают более высокой вероятностью успешного сопоставления со спутниковыми изображениями. Обоснована необходимость использования структурных критериев, ориентированных на задачи сопоставления.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, кросс-модальное сопоставление изображений, предварительный отбор кадров, структурная информативность, вейвлет-преобразование, мультимасштабный анализ, спутниковые изображения, визуальная навигация

Московский физико-технический институт
(национальный исследовательский университет), Москва
Контакты: Фатеев Алексей Сергеевич, fateev.as@mipt.ru

Материал поступил в редакцию 19.03.2026