В рамках данного исследования была решена задача разработки методики для выявления особенностей и закономерностей изменений взаимной ориентации гексагональных решеток, состоящих из актиновых и миозиновых филаментов, в смежных саркомерах на протяжении миофибрилл, с использованием атомной силовой микроскопии (АСМ). Изложенные в работе подходы и алгоритмы могут в дальнейшем быть применены для выявления новых критериев для нанодиагностики патологических состояний мышц.

В работе проведено сравнительное исследование пленочных покрытий из фиброина домашнего шелка Bombyx mori, фиброина дикого шелка и их композитов с хитозаном. Биологические свойства материалов оценивали in vitro по показателям цитосовместимости, адгезии и пролиферации фибробластов.

Накоплены необъяснимые классической биохимией данные: экстремальное долголетие выживших в концлагерях (Иерусалимское исследование, 2023), тысячи случаев спонтанной ремиссии рака IV стадии (База Калифорнийского университета) и аномально низкая онкозаболеваемость в гетто времен Второй мировой войны. Предлагается физическая модель анакинезиса (от греч. "обновление") - эволюционного механизма, при котором экстримальные воздействия (голод, холод, нагрузки) вызывают фазовый переход биосистемы. 

В работе изучено влияние обработки тканевых шелковых скаффолдов водно-спиртовым раствором хлорида кальция на адгезию мышиных фибробластов 3T3 и их взаимодействие с материалом с помощью сканирующей зондовой нанотомографии. Показано, что обработка увеличивает пористость и доступность внутренних поверхностей микроволокон, способствуя более глубокому проникновению клеток и улучшая их интеграцию с скаффолдом.

Представлен усовершенствованный метод для распознавания режима активности животного. Комбинация порогового детектора, преобразования Фурье и когерентного вейвлет-анализа позволяет распознавать ряд режимов активности ("покой", "ходьба", "бег", “прыжок”).
Новая конструкция беспроводного измерительного модуля вносит минимальные искажения в параметры движения благодаря компактному размеру. Алгоритм обработки данных и детерминации режима движения реализован в пакете MATLAB.

Разработан новый материал путем модификации супрамолекулярной конформации гиалуроната натрия. Осуществлены первичные доклинические испытания гемостатика на его основе

В рамках проекта были разработаны и исследованы ион-проводящие гидрогели на основе природных биополимеров, предназначенные для применения в имплантируемых устройствах. Актуальность работы обусловлена механическим несоответствием жёстких электронных компонентов и мягких биологических тканей, приводящим к воспалительным реакциям. Получено 8 прототипов гидрогелей на основе альгината натрия, проведены пилотные серии экспериментов для выявления проводящих и механических свойств.

В данной работе проанализированы существующие протоколы пробоподготовки тканей миокарда и предложен способ количественной оценки качества АСМ-изображений.

Исследование показало, что использование мягких эпоксидных композиций минимизирует деформации и обеспечивает максимальную детализацию структуры кардиомиоцитов при атомно-силовой микроскопии.

Гетерогенное строение внешнего сегмента бледного шара играет важную роль в регулировании активности базальных ганглиев и проявлении моторных симптомов у пациентов с болезнью Паркинсона. В нашей работе мы выделили 2 подтипа нейронов GPe на основе продолжительности потенциалов действия, как отличительной характеристики нейрона, и показали, что эти электрофизиологически разные нейроны играют различную роль в проявлениях симптомов болезни Паркинсона.

Цервикальная дистония связана с нарушением нейронного интегратора, получающего обратную связь от базальных ганглиев. Роль GPi и GPe при глубинной стимуляции (DBS) изучена недостаточно: исследовали осцилляторную активность сегментов у пациента при DBS. Вейвлет-анализ показал: в GPi при 2 мА - периодическое снижение тета-ритма, в GPe при 3 мА - устойчивое снижение тета-ритма. Результаты подтверждают, что тета-ритм - биомаркер дистонии, и указывают на различный вклад сегментов в ее механизмы.

Работа посвящена разработке метода неинвазивного количественного определения концентрации железа в ткани печени с использованием виртуальной моноэнергетической визуализации при спектральной компьютерной томографии. В ходе исследования были созданы гомогенные фантомы, имитирующие различные степени перегрузки железом, проведено компьютерное моделирование методом Монте-Карло и экспериментальное подтверждение на клиническом томографе. 

Процессы электромагнитных возбуждений в живых клетках были изучены с позиций квантовой электоникиконденсированных состояний. Были обнаружены не известные ранее виды биологической интенсивности низко интенсивных лазерных излучений, магнитного векторного потенциала и митогенетического излучения клеток. Среди новых видов терапевтической активности: пост радиационная репарация хромосом, повышение иммунного потенциала системы крови инфекционных и онкологических больных, ускорени заживления ран.

С целью получения достоверных и воспроизводимых результатов в экспериментах по посадке кардиомиоцитов пейсмейкерного типа, полученных дифференцировкой из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, к пораженному участку сердечной ткани, разработана in vitro модель, позволяющая проверить способность полученных клеток к формированию межклеточных контактов, спонтанной генерации и передаче волны возбуждения.

Для лечения тяжелых дистонических симптомов используется глубинная стимуляция мозга, механизм действия которой до конца не изучен. В нашей работе исследовано влияние глубинной стимуляции мозга на активность бледного шара. Выявлено, что стимуляция оказывает следующие эффекты на паллидарную активность: подавляет патологическую низкочастотную синхронизацию в альфа диапазоне частот и вызывает кратковременное торможение спайковой активности.

Обсуждаются  результаты замеров уровней звукового давления инфразвука (частоты 1 Гц - 20 Гц) в обитаемых отсеках орбитальной станции "Мир", проведенных в ходе полета в 1993 и 1994 гг. космонавтами А.А.Серебровым и Ю.В.Усачевым. Сделаны предложения по измерению показателей инфразвука в Международной космической станции и в планируемой Российской космической станции

В докладе будет приведён обзор разработанного в рамках проекта метода получения индивидуальных ф-МРТ карт зон речи с особым акцентом на проведённой обработке сырых Т2* изображений с использованием пакета SPM12 (Statistical Parametrical Mapping, MATLAB).

На основе сокультурирования кардиомиоцитов и фибробластов разного происхождения разработаны 2 клеточные модели фиброза: модель рубца и модель диффузного фиброза.

Модель позволяет формализовать границу между типами фиброза через зависимость CV(p), что в дальнейшем позволит построить цифровые двойники сердечной ткани с фиброзом для пациент-специфичного моделирования. Модель может быть использована для доклинического скрининга на кардиотоксичность и антиаритмиков.

В работе выполнена классификация спонтанной активности соматосенсорной коры новорожденных крыс P5–8 на основе параметров локального полевого потенциала, множественной нейронной активности и пространственного распределения источников тока. С применением метода главных компонент и кластерного анализа выделены три типа эпизодов, различающиеся по длительности, мощности сигнала и степени вовлечения кортикальных слоев.

Одним из перспективных методов для определения состава смесей молекул является ЯМР-спектроскопия. Матрица спиновой системы является одним из способов параметризации спектров ЯМР. Для автоматизации процесса подбора параметров матриц спиновых систем мы разработали алгоритм, основанный на машинном обучении, который оптимизирует параметры матриц без непосредственного участия человека.