Пути получения новых противотуберкулёзных препаратов 

Резюме: В статье на основе литературных данных, приведены сведения об основных способах синтеза новых противотуберкулёзных препаратов, нацеленных на MDR и XDR штаммы. Указывается на необходимость новых подходов и поиска новых мишеней для следующего поколения лекарственных средств. Новыми биомишенями могут служить серин-треониновые протеинкиназы (СТПК) эукариотического типа PknB, PknA, PknG, PknF, отвечающие, соответственно, за рост клеток, за их выживание в макрофагах человека, за формирование биопленок, затрудняющих доставку лекарств в клетки. Указывается на значимость определенных серин-треониновых киназ в развитии механизма лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза. Покозаны методы и синтезированы новые соединения класса аминотиазолов с ранее неизвестной структурой, которые, согласно данным расчетов и скрининга, обладают как противотуберкулезной активностью, так и способностью ингибировать серин-треониновые киназы.

Ключевые слова: туберкулез, лекарственная устойчивость, киназы, бактериальные тест-системы. 

K.I. Usov, M.M. Rasulov, I. A. Kuznetsov, V.M. Gukasov, L.L. Myakinkova

Methods for produ cing ne w anti-tuberculosis drugs 

Summary: In the article, based on the literature data, information is provided on the main methods of synthesis of new antituberculosis drugs aimed at MDR and XDR strains. It points to the need for new approaches and the search for new targets for the next generation of medicines. New biomimes can be serine-threonine protein kinases (PTCA) of the eukaryotic type PknB, PknA, PknG, PknF, corresponding, respectively, for cell growth, for their survival in human macrophages, for the formation of biofilms that hamper the delivery of drugs to the cells. The importance of certain serine-threonine kinases in the development of the mechanism of drug resistance of mycobacteria tuberculosis is pointed out. Methods were tested and new compounds of the class of aminothiazoles with a previously unknown structure synthesized, which, according to calculations and screening, possess both antituberculous activity and the ability to inhibit serine-threonine kinases.

Keywords: tuberculosis, drug resistance, kinases, bacterial test systems.

Яминский И.В., Ахметова А.И. 

Экспериментальные возможности бионаноскопии в решении практических задач биологии и медицины 

Резюме: Приведен обзор новых перспективных для биологии и медицины методов сканирующей зондовой микроскопии. Особое внимание уделено капиллярной микроскопии, которая позволяет не только визуализировать биологические объекты, но и осуществлять адресную доставку реагентов на поверхность клетки или внутрь её объема. Одновременно капиллярный микроскоп работает как молекулярный 3D принтер.

Ключевые слова: сканирующая зондовая микроскопия, обработка и анализ изображений, дистанционное управление, трехмерные изображения, антибиотикорезистентность, адресная доставка биомакромолекул.

I.V. Yaminsky, A.I. Akhmetova 

Bionanoscopy experimental possibilities in solvi ng practical probl ems of biology and medicine 

Summary: A review of new scanning probe microscopy methods promising for biology and medicine is presented. Particular attention is paid to capillary microscopy, which allows not only to visualize biological objects, but also to carry out targeted delivery of reagents to the cell surface or inside its volume. At the same time, a capillary microscope works like a molecular 3D printer.

Keywords: scanning probe microscopy, image processing and analysis, remote control, three-dimensional images, antibiotic resistance, targeted delivery of biomolecules.

Кабаев Е.М., Симонов К.В., Мацулев А.Н. 

Выявление динамических закономерностей в данных con-trex 

Резюме: В исследовании решается задача обработки и анализа данных тестирования пациентов посредством CON-TREX. Для этого выполнен корреляционный анализ данных. Вычислены корреляционные коэффициенты Пирсона. Выявлена линейная зависимость между переменными, представленными рядами данных. Целью исследования является сохранение/изменение «паттерна» микро-движений в цикле по мере выполнения упражнения пациентом.

Ключевые слова: роботизированный тренажер CON-TREX, обратная связь, опорно-двигательный аппарат, контроль над движением, оптимальные скоростные характеристики движения, корреляционный анализ.

Iden tification of dynamic regulations in con-trex data 

E.M. Kabaev, K.V. Simonov, A.N. Matsulev 

Summary: The study solves the problem of processing and analyzing patient test data using CON-TREX. For this a correlation analysis of the data was performed. Pearson correlation coefficients are calculated. A linear relationship between the variables represented by the data series is revealed. The aim of the study is to preserve / change the “pattern” of micro-movements in the cycle as the patient performs the exercise.

Keywords: CON-TREX robotic trainer, feedback, musculoskeletal system, movement control, optimal speed characteristics of movement, correlation analysis.

Кенц А.С., Симонов К.В., Хамад Ю.А. 

Визуализация и контрастирование медицинских изображений 

Резюме: Исследование посвящено представлению возможностей современного алгоритмического обеспечения для эффективной визуализации медицинских изображений на примере обработки и геометрического анализа рентгеновских снимков. Для этих целей предлагается использовать алгоритмы шиарлет-преобразования – сравнительно нового вычислительного инструмента для решения задач спектральной декомпозиции и аппроксимации. На этой вычислительной основе предлагается методика решения диагностических задач: выделение и контрастирование объектов интереса с учетом цветового кодирования. Далее на экспериментальном и клиническом материале показано, что шиарлет-преобразование является эффективным инструментом для анализа изменчивости внутренних геометрических черт объекта интереса на изучаемых изображениях.

Ключевые слова: рентгеновский снимок, геометрический анализ изображений, алгоритмы шиарлет-преобразования, контрастирование снимков цветовым кодированием, элементы экспертной системы.

А.S. Kents, K.V. Simonov, Y.A. Hamad 

Visualization and contrasting of med ical images 

Summary: The study is devoted to presenting the capabilities of modern algorithmic support for the effective visualization of medical images using the example of processing and geometric analysis of x-ray images. For these purposes it is proposed to use the shearlet transform algorithms a relatively new computing tool for solving problems of spectral decomposition and approximation. On this computational basis a technique is proposed for solving diagnostic problems: the selection and contrasting of objects of interest taking into account color coding. Further on the experimental and clinical material it is shown that the shearlet transform is an effective tool for analyzing the variability of the internal geometric features of the object of interest in the studied images.

Keywords: x-ray image, geometric analysis of images, shearlet transform algorithms, contrasting images with color coding, elements of an expert system. 

Скворчевский А.К., Соловьев А.А., Скворчевский К.А., Сергеев А.М. 

Биологические основы тактильной информации кожных анализаторов человека и живой природы 

Резюме: Авторы объясняют в своей статье, что информационный характер и специфика их биомеханических исследований живых систем вызваны тем обстоятельством, что живые организмы (в том числе и человека) в силу их анатомо-физиологического строения, полиморфности и композиций твердых, упругих, эластических структур, жидких и газообразных фаз представляет собой крайне сложную гетерогенную колебательную систему с распределенными параметрами. Авторами представлены разработанные научные основы, методики и технические средства на основе волоконно-оптических измерительных систем (ВОИС) для исследования задач биомеханики живых систем, а именно — биологические основы тактильной информации и искусственной мышцы, биологическая электродинамика. В статье также дана физическая модель светочувствительности, описана биомеханика живых систем и генетический код, предложена гипотеза генетических алфавитов ДНК, представлены методы пульсографии.

Ключевые слова: информационный, биомеханические исследования, квантовые методы, тактильная информация, электродинамика, светочувствительность, медицинская робототехника, искусственная мышца.

A.K. Skvorchevsky, S.V. Petoukhov, А.А. Solovyov, A.M. Sergeev 

The human and wildlife tactile skin analyz ers informatio n biological basis 

Summary: The authors explain in the paper that informational character and special features of their biomechanical research of live systems is due to the fact that live organisms (including human beings) thanks to their anatomic and physiological structure, polymorphism, the compositions of their hard, elastic and flexible structures, liquid and vapor phases, — live structures present a very complex heterogeneous oscillating system with distributed parameters.The authors present in the paper developed scientific fundamentals, methods, techniques and technical means on the basis of fiber-optic measurement systems (FOMS) for research into problems of live systems biomechanics, namely — biological fundamentals for tactile information and for an artificial muscle, biological electrodynamics. The article also gives a physical model of sensitivity, described biomechanics of living systems and the genetic code, a hypothesis of the genetic alphabet of DNA, represented methods of pulsography.

Keywords: nformational, biomechanical research, quantum methods, tactile information, electrodynamics, light sensitivity, medical robotics, artificial muscle.

Скворчевский К.А., Соловьев А.А., Скворчевский А.К., Сергеев А.М., Ковалев Н.С. 

Экспериментальные исследования биомолекулярных машин лазерными методами 

Резюме: В статье излагаются новые принципы исследования методом микроголографического проектирования подвижности АТФ-синтазы клеточных структур в живых системах за счет создания изображения обращенного фронта обратной волны структурного элемента АТФ-синтазы молекулярных машин с высоким разрешением, что позволяет анализировать их структуру и кинематику.

Ключевые слова: лазерный зондовый сканирующий микроскоп, АТФ-синтаза, обращенный фронт обратной волны, решетка Брэгга, фазовый кристалл, молекулярная машина, структура, кинематика.

K.A. Skvorchevsky, A.A. Soloviev, A.K. Skvorchevsky, A.M. Sergeev, N.S. Kovalev 

Laser experimental studies of biomolecular machines 

Summary: The article presents new principles of the study of the mobility of ATP synthase of cellular structures in living systems by creating the image of the reversed front of the backward wave of the structural element of ATP synthase of molecular machines with high resolution are presented, which allows analyzing their structure and kinematics.

Keywords: laser probe scanning microscope, ATP synthase, reversed wave front, Bragg grating, phase crystal, molecular machine, structure, kinematics.

Скворчевский К.А. 

Разработка технических средств реабилитации (ТСР) людей с ограниченными физическими возможностями с использованием квантовых компьютеров 

Резюме: В настоящей работе излагаются современные сведения, технические характеристики и основные оптические параметры для проектируемых управляющих систем медицинских роботов и биопротезов, работающих на квантовых чипах. Это связано прежде всего с развитием нового поколеничя биороботов и биопротезов, основой которых являются молекулярные машины типа АТФ-лидазы, способные создавать искусственные мышцы и сухожилия, костные образования и т.д. Рассматривается возможность определять основные составляющие лазерных компонентов для создания на их базе роботов и биопротезов.

Ключевые слова: Ключевые радиоэлектронные компоненты, квантовые чипы, роботы, Брегговские датчики, зеркала, нелинейная нанофотоника, молекулярные машины.

K.A. Skvorchevskyi 

Development of technical means of rehabilitatio n usi ng quantum comp uters for people with disabilities 

Summary: This paper presents the modern data, specifications and basic optical parameters for the designed control systems by medical robots and bioprosthesis, working on quantum chips. This is primarily due to the development of new generation bio-robots and bioprosthesis, which are based on molecular machines such as ATP-lidazy and which able to create artificial muscles, tendons, bone formation, etc. Study the possibility to define the basic parts of laser components for creation on its base the robots and bioprosthesis.

Keywords: radio-electronic components, quantum chips, robots, Bragg sensors, mirrors, nonlinear nanophotonics, molecular machines.

Скворчевский А.К., Соловьев А.А., Скворчевский К.А., Сергеев А.М. 

Экспериментальные стендовые исследования подвижности и управляемости функционального аналога протез руки 

Резюме: Данная статья посвящена исследованию и разработке информационных моделей антропоморфных био-протезов с очувствленными элементами восприятия снабженных искусственными мышцами, действующими на основе гидролазерного эффекта, а также созданию алгоритмов управления.

Ключевые слова: информационныу модели, алгоритмы управления, антропоморфтные биопртезы, искусственная мышца.

A.K. Skvorchevsky, A.A. Soloviev, K.A. Skvorchevsky, A.M. Sergeev 

Experimental bench studies of the mobility and controllability of a prosthetic arm functional analogue 

Summary: This article is devoted to research and development of information models of anthropomorphic bioprostheses with sensed elements of perception provided with artificial muscles, acting on the basis of the hydrolaser effect, as well as the creation of control algorithms

Keywords: information models, control algorithms, anthropomorphic bioprtheses, artificial muscle.

Спектор В.С., Монахова М.И., Скоблин А.А. 

Первичное протезирование пациентов после ампутации нижней конечности. Особенности назначения: лечебно-тренировочный или первично-постоянный протез 

Резюме: рассматриваются особенности назначения протеза при первичном протезировании пациента после ампутации нижней конечности. Проведен сравнительный анализ особенностей назначения лечебно-тренировочного и первично-постоянного протеза.

Ключевые слова: первичное протезирование; протезы нижних конечностей; ампутация голени; ампутация бедра.

V.S. Spektor, M.I. Monakhova, A.A. Skoblin 

Primary prosthetics of patients after amputation of the lower limb. Destination features: medical training prosthesis or primary permanent prosthesis 

Summary: the article discusses the features of the appointment of a prosthesis in the primary prosthetics of patients after amputation of the lower limb. A comparative analysis of the features of the appointment of medical training prosthesis and primary permanent prosthesis.

Keywords: primary prosthetics; lower limb prostheses; below knee amputation; above knee amputation.