Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
СТЕПЕНЬ КОЛОНИЗАЦИИ ПАТОГЕННЫМИ И УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ КАК ПРОГНОСТИЧЕСКИЙ ФАКТОР РАЗВИТИЯ СЕПСИСА
The development of sepsis in newborns with congenital malformations of the gastrointestinal tract in the postoperative period depends on the colonization of various biotopes. The starting etiological factors are: the presence of opportunistic and pathogenic microflora in certain biotopes, as well as a quantitative content of microorganisms (the “degree of microbial load”). It has been established that colonization of biotopes with a quantitative assessment of CFU of 104 /g (colony forming unit) and more is one of the factors of the sepsis development in newborns with this pathology. Развитие сепсиса у новорожденных с врожденными пороками развития желудочно-кишечного тракта в послеоперационном периоде зависит от колонизации различных биотопов. Пусковыми этиологическими факторами являются наличие в определенных биотопах условно-патогенной и патогенной микрофлоры, а также количественное содержание микроорганизмов («степень микробной нагрузки»). Установлено, что колонизация биотопов с количественной оценкой КОЕ 104 /г (колоний образующая единица) и более является одним из факторов развития сепсиса у новорожденных с данной патологией.
ОСНОВЫ СИСТЕМНОЙ ЭКОНОМИКИ
Economy is a system, including a set of levers and regulatory mechanisms, methods and measures for support and development, evaluation methods, schemes and models of strategic devices and tools, current setting, etc. In this regard, system economics implies a whole set of measures and instruments in the appropriate system to achieve the target effect. Then the economy system can be represented as a scientifically ordered economy, where all structural components have their place and fulfill the role of functioning as a holistic system and allow you to get the programmed result. Such an economy eliminates the spontaneity of development and inconsistency of actions of a set of measures and instruments. However, in Belarus the subject of system of the economy has not yet developed, therefore all sections of the economy are presented separately, does not allow to achieve synergetic efficiency of economic entities in practice.Research shows that system economics has its well-established infrastructure. It has five main levels: nanoeconomics, microeconomics, mesoеconomics, macroeconomics and megaeconomics. System Economics goes back to the intelligence, persisted in innovation, it not only represents a balanced interaction of measures and levers, but “doing” is based on the latest ideas, innovations and high technologies.It is established that the first pattern is the system of Economics is based on intelligence. Regardless of the field generator for the reproduction and sustainability is a scientific-innovative potential. Another natural system of the economy should be the emphasis on real material production, although it is assumed the optimum balance of real (material) and intangible industries. The balance of industries in different spheres of employment – is an essential attribute of any modern economic infrastructure, driven by the mechanisms of the system of the economy.In this regard, the article emphasizes that systematizing ideas and innovations constitute the main value of human capital determines his level of competition, the ability to be proactive. Capital creative individuals, primarily scientists, should be considered as the fundamental base for generating new ideas, the ability to select personnel and to encourage them to develop new competitive solutions for the more significant results of economic activities.Экономика – это система, включающая совокупность рычагов и механизмов регулирования, методов и мер поддержки и развития, методик оценки, схем и моделей стратегического устройства, инструментария текущей настройки и т. п. В связи с этим системная экономика означает приведение совокупности мер и инструментов в соответствующую систему, позволяющую достигать определенного целевого эффекта. Значит, системную экономику можно представить как научно упорядоченную экономику, где все структурные составляющие имеют свое место и выполняют отведенную роль, функционируют как целостный комплекс и позволяют получать запрограммированный результат. Такая экономика исключает стихийность развития и противоречивость действия совокупности мер и инструментов. Вместе с тем в Беларуси предмет системной экономики пока не разрабатывается, в связи с чем все разделы экономики представляются разрозненно, что не позволяет достичь синергетической эффективности хозяйствующих субъектов на практике.Исследования показывают, что системная экономика имеет устоявшуюся инфраструктуру, представленную пятью основными уровнями: наноэкономика, микроэкономика, мезоэкономика, макроэкономика и мегаэкономика. Системная экономика не только является сбалансированным взаимодействием составляющих ее мер и рычагов, но и «делает» это на основе новейших идей, инноваций и высоких технологий, поскольку восходит к интеллекту, материализованному в инновациях.Установлено, что первейшей закономерностью системной экономики является ее базирование на интеллекте. Независимо от сферы генератором воспроизводства и устойчивости служит научно-инновационный потенциал. Еще одной закономерностью системной экономики следует назвать акцент на реальное материальное производство, хотя предполагается оптимальный баланс реальных (материальных) и нематериальных отраслей. Равновесие отраслей различных сфер занятости – это неотъемлемый атрибут любой современной экономической инфраструктуры, приводимой в действие механизмами системной экономики.Подчеркивается, что систематизирующие идеи и инновации составляют основную ценность человеческого капитала, определяют его уровень конкурентности, способность работать на опережение. Капитал творческих личностей, в первую очередь ученых, должен рассматриваться как фундаментальная база генерирования новых идей, умения подобрать кадры и нацелить их на выработку новых конкурентных решений ради более значимых результатов экономической деятельности
Создание штамма-продуцента химерного белка, состоящего из РНК-полимеразы и ДНК-аффинного домена
One of the recent perspective trends of molecular biotechnology is cell-free synthesis of protein. The procedure of cell-free synthesis of protein is based on in vitro reconstruction of all stages of a biosynthesis of protein in a whole cell, including a transcription, an aminoacylation of tRNA and translation of mRNA by ribosomes. Procreation of the transcription stage requires participation of specific RNA polymerase which initiates process of mRNA synthesis from the particular sites of recognition. Often the DNA-dependent RNA polymerase of a bacteriophage of T7 (T7 RNA polymerase) is for this purpose applied. For improvement of qualitative characteristics of the T7 RNA polymerase in the real work the new strain of Escherichia coli producing this enzyme fused with the DNA-affine Sso7d domain of a thermophilic bacterium Sulfolobus solfataricus is created. The producing ability of the received recombinant strain concerning synthesized chimera protein reaches 625 un/l of cultural liquid, and the specific activity of the purified enzyme preparation was 80 un/ μg of protein. The received enzyme is intended for use as tools at synthesis of proteins in cell-free system.Одним из новых перспективных направлений молекулярной биотехнологии является бесклеточный синтез белка. Процедура бесклеточного синтеза белка основана на реконструкции in vitro всех этапов биосинтеза белка в клетке, включая транскрипцию, аминоацилирование тРНК и трансляцию мРНК рибосомами. Для воспроизведения этапа транскрипции требуется участие специфических РНК-полимераз, которые инициируют процесс синтеза мРНК с определенных сайтов узнавания. Часто для этого применяется ДНК-зависимая РНК-полимераза бактериофага Т7 (Т7-РНК-полимераза). Для улучшения качественных характеристик Т7-РНК-полимеразы в настоящей работе создан новый штамм Escherichia coli, продуцирующий этот фермент, слитый с ДНК-аффинным доменом Sso7d термофильной бактерии Sulfolobus solfataricus. Продуцирующая способность полученного рекомбинантного штамма в отношении синтезируемого химерного белка достигает 625 ед/л культуральной жидкости, а удельная активность препарата очищенного фермента составила 80 ед/мкг белка. Полученный фермент предназначен для использования в качестве инструментария при синтезе белков в бесклеточной системе
ПРИЧИНА МЕТАМАГНИТНОГО ПЕРЕХОДА В EuMn0,5Co0,5O3
The magnetic properties of perovskite EuMn0.5Co0.5O3, obtained under different synthesis conditions, have been studied. It is shown that the sample obtained at 1500 °C exhibits a metamagnetic transition, whereas in the sample obtained at 1200 °C, the field dependence of magnetization as in a ferromagnet was observed. The both samples have TC = 123 K and approximately equal to magnetization in large magnetic fields. Metamagnetism is associated with a transition from a noncollinear to a collinear magnetic phase, whereas the presence of clusters with the ordering of Co2+ and Mn4+ ions leads to ferromagnetism. The noncollinear phase is formed due to the competition of positive Co2+–Mn4+ and negative Mn4+–Mn4+, Co2+–Co2+ interactions and due to large magnetic anisotropy.Исследованы магнитные свойства перовскита EuMn0,5Co0,5O3, полученного при различных условиях синтеза. Показано, что образец, полученный при 1500 °С, проявляет метамагнитный переход, тогда как у образца, полученного при 1200 °С, наблюдалась полевая зависимость намагниченности, характерная для ферромагнетиков. Оба образца имеют температуру Кюри TC = 123 К и приблизительно равную намагниченность в больших магнитных полях. Метамагнетизм связан с переходом из неколлинеарной в коллинеарную магнитную фазу, тогда как наличие кластеров с упорядочением ионов Co2+ и Mn4+ ведет к ферромагнетизму. Неколлинеарная фаза образуется вследствие конкуренции положительных Co2+–Mn4+ и отрицательных Mn4+–Mn4+, Co2+–Co2+ взаимодействий, а также наличия большой магнитной анизотропии
УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ В УСЛОВИЯХ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИХ ВОЗМУЩЕНИЙ
In the class of discrete control actions a linear control problem of a dynamic object under conditions of constantly acting disturbances is considered. A method is suggested to construct guaranteeing disclosable and closable loops in the real-time mode. В классе дискретных управляющих воздействий рассматривается линейная задача управления динамическим объектом в условиях постоянно действующих возмущений. Излагается метод построения в реальном времени текущих значений гарантирующих размыкаемых и замыкаемых связей.
ТВЕРДОФАЗНАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИ НАРУШЕННОГО СЛОЯ КРЕМНИЯ ПРИ БЫСТРОЙ ТЕРМООБРАБОТКЕ
Quality and reliability of integrated circuits to a great extent depend on the surface condition of silicon wafers. In view of this, great attention is paid on the aspects of their preparation prior to their formation. It is of significant interest to study the possibility of applying rapid thermal treatment for solid phase re-crystallization of a mechanically disrupted layer of the wafer working side. The objective of this work was to establish the behavior regularities of a mechanically disrupted layer subjected to rapid thermal treatment with 2 s light pulses. As samples, there were used the silicon wafers with a diameter of 100 mm, grade KDB 12 and KEF 4.5, orientation <100> after chemical-mechanical polishing subjected to rapid thermal treatment during 7 s, which ensured their heating up to 1100 °C and without treatment. The application of the methods of Auger-spectroscopy, spectral ellipsometry, X-ray diffraction made it possible to state that such treatment increases the structural flawlessness of the surface layer of silicon wafers due to a decrease in the mechanically disrupted layer, thus ensuring obtaining the atomic-flat surface.Состояние поверхности кремниевых пластин является одним из фундаментальных факторов, определяющих качество и надежность интегральных схем. В связи с этим большое внимание уделяется вопросам ее подготов-ки перед процессом их формирования. Одним из возможных путей улучшения поверхностных свойств кремния может явиться его твердофазная рекристаллизация с использованием быстрой термической обработки импульсами секундной длительности. Цель работы заключалась в исследовании влияния быстрой термической обработки на структуру нарушенного слоя поверхности кремниевых пластин после химико-механической полировки. В качестве образцов использо-вались пластины кремния диаметром 100 мм марки КДБ 12 и КЭФ 4,5 ориентации <100>после химико-механической полировки, прошедшие быструю термическую обработку в течение 7 с, что обеспечивало их нагрев до 1100 °С и без обработки. Методами оже-спектроскопии, спектральной эллипсометрии, рентгеновской дифракции показано, что такая обработка приводит к увеличению структурного совершенства поверхностного слоя кремниевых пластин, за счет уменьшения глубины механически нарушенного слоя, обеспечивая получение атомарно-плоской поверхности
СТИМУЛИРОВАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ЧЕРЕНКОВСКОГО ТИПА В ГРАФЕНОВЫХ СИСТЕМАХ
A mechanism of stimulated emission of electromagnetic radiation by an electron beam in metal carbon nanotubes and graphene is theoretically considered. Three basic properties of graphene and carbon nanotubes: strong slowing down of surface electromagnetic waves, anomalously large electron free path length, and extremely high electron current density to be reached in the structures considered allow us to propose them as candidates for the development of Cherenkovtype nanoscale emitters analogous to a traveling-wave tube and a free electron-based laser. In graphene/polymer multi-layered structures exposed to an external electron beam, the generation is possible on a macroscopic scale, and the generation frequency tuning is proposed by varying the graphene doping, the number of graphene sheets, a distance between sheets, etc. Теоретически рассматривается механизм стимулированной эмиссии электромагнитного излучения электронным пучком, взаимодействующим с графеном и металлическими углеродными нанотрубками. Базовые физические свойства таких углеродных наноструктур: сильное замедление поверхностных электромагнитных волн, аномально большая длина свободного пробега и экстремально большая достижимая плотность тока электронов, позволяют предложить их в качестве кандидатов для разработки наноразмерных излучателей черенковского типа, подобных лампе бегущей волны и лазеру на свободных электронах. При использовании внешнего электронного пучка в графен/ полимерных слоистых структурах возможна макроскопическая генерация, причем частота генерации может перестраиваться путем допирования графена или изменением числа слоев в структуре и расстояния между слоями.
КЛАССИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ СМЕШАННОЙ ЗАДАЧИ УРАВНЕНИЯ КЛЕЙНА– ГОРДОНА–ФОКА С НЕЛОКАЛЬНЫМИ УСЛОВИЯМИ
The mixed problem for the one-dimensional Klein–Gordon–Fock equation with nonlocal conditions in a halfstrip is considered. Solving this problem reduces to solving the systems of the second-type Volterra equations. The theorems of existence and uniqueness of a solution in the class of twice continuously differentiable functions were proved for these equations, when initial functions are smooth enough. It is proved that fulfillment of the matching conditions for given functions is necessary and sufficient for the existence of a unique smooth solution when initial functions are smooth enough. The method of characteristics is used for the problem analysis. This method reduces to splitting the original area of the definition into subdomains. The solution of the subproblem can be constructed with in each subdomain, the help of the initial and nonlocal conditions. The obtained solutions are then glued at common points, and these gluing conditions are the matching conditions.This approach can be used in constructing both an analytical solution, when the solution of the systems of integral equations can be found explicitly, and an approximate solution. Moreover, approximate solutions can be constructed numerically and analytically. When the numerical solution is constructed, matching conditions are essential and need to be considered while developing numerical methods. Для одномерного уравнения Клейна–Гордона–Фока рассматривается смешанная задача с двумя нелокальными условиями в полуполосе. Решение данной задачи сводится к решению систем интегральных уравнений Вольтерры второго рода, для которых справедливы условия существования единственного решения в классе дважды непрерывно дифференцируемых функций при заданной гладкости начальных данных. При заданных условиях гладкости на начальные данные доказана необходимость и достаточность выполнения условий согласования для существования единственного гладкого решения поставленной задачи. При анализе задачи используется метод характеристик, который сводится к разбиению всей области решения на подобласти, в которых строятся решения подзадач с помощью начальных и нелокальных условий. Полученные решения потом склеиваются в общих точках и данные условия склейки и дают условия согласования.Названный подход позволяет построить как аналитическое решение, в случае если удается в явном виде найти решения систем интегральных уравнений, так и приближенное решение. Причем приближенное решение может быть найдено как в численном виде, так и в аналитическом. При этом для поиска численного решения существенными оказываются условия согласования, которые необходимо учитывать при построении численных методов решения задачи.
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИТОХРОМА P450 7B1 ЧЕЛОВЕКА С АМИНОКИСЛОТНОЙ ЗАМЕНОЙ Phe470Ile
To study the influence of the amino acid substitution of Phe470Ile, correlating with the spastic paraplegia of type 5, on the structure of human cytochrome P450 7B1, the spatial full-atomic models of this enzyme and its mutant form were created. It was found that Phe470 does not influence directly the catalytic properties of the enzyme because of its localization far from the active site. It was shown that the residue under investigation belongs to a highly conservative region of the protein structure and can influence the CYP7B1 correct folding. In particular, the amino acid substitution of Phe470Ile increases rigidity and stability of sterol 7α-hydroxylase. This can be a reason of changes in the CYP7B1 hydroxylase activity in relation to neurosteroids.С целью изучения влияния аминокислотной замены Phe470Ile, коррелирующей с возникновением спастической параплегии типа 5, на пространственную структуру цитохрома P450 7B1 человека построены компьютерные модели данного фермента и его варианта с соответствующей мутацией. Установлено, что Phe470 не влияет напрямую на каталитические свойства фермента в силу того, что он локализован далеко от активного центра фермента. Однако расположение 470 остатка в высоко консервативной области белка свидетельствует о его важной роли в формировании корректной пространственной структуры исследуемой стероид 7α-гидроксилазы. В частности, аминокислотная замена Phe470Ile приводит к увеличению жесткости и, как следствие этого, стабильности пространственной структуры CYP7B1, что может являться причиной изменения профиля гидроксилазной активности фермента по отношению к нейростероидам
СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ КОКСАРТРОЗЕ, ВЫЯВЛЕННЫЕ МЕТОДОМ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА
The structure of human bone slices taken from patients suffering from deforming arthrosis of the hip joint (coxarthrosis) was studied by Raman spectroscopy. Comparative analysis of healthy and sick bone tissues was made on the basis of the intensity ratio of RS bands associated with organic and mineral components. It was shown that coxarthrosis results in a relative increase of an organic component and in a higher degree of substitution of phosphate groups by carbonate ones in the hydroxyapatite lattice. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света исследована структура срезов костной ткани людей, страдающих деформирующим артрозом тазобедренного сустава (коксартроз). Проведен сравнительный анализ срезов здоровых и больных участков костной ткани по соотношению интенсивностей полос комбинационного рассеяния, характеризующих долю органической и минеральной фазы. Показано, что для разрушенной в результате коксартроза костной ткани характерна более высокая доля органической составляющей и более высокая степень замещения фосфатной группы на карбонатную в решетке гидроксиапатита.