Биофизика и медицинская физика

Благодаря развитию методов анализа сигналов автономного контроля кровообращения, нарушения в работе сердечно-сосудистой системы могут быть диагностированы сегодня на ранних стадиях. Для персонифицированной диагностики состояния сердечно-сосудистой системы и мониторинга ее показателей перспективно использовать специализированные устройства. Исследования систем автономного контроля кровообращения являются сложной проблемой как с точки зрения физиологии, так и радиофизики.

Одной из важных и активно развивающихся областей современной биомедицины является клеточная инженерия, исследующая вопросы выращивания новых и восстановления поврежденных тканей и органов, включая лечение травматических состояний. В природной среде клетки ткани находятся в микроокружении внеклеточного матрикса – трехмерной сети макромолеклу, в основном протеинов и пептидов, которая обеспечивает структурную и биохимическую поддержку.

Общепринятый подход к анализу пульсовой волны основан на оценке особенностей ее формы в пределах каждого кардиоинтервала. При этом рассчитывается набор индексов (индекс эффективности серд ца, индекс отражения, индекс жесткости), которые определяются по опорным точкам формы волны. Авторами предложен альтернативный метод, основанный на гармоническом анализе передискретизованного сигнала по каждому из кардиоинтервалов и обладающий рядом преимуществ при исследовании вариабельности формы пульсовой волны отдельно от вариабельности ее ритма.

Рассмотрена модифицированная SIRS модель распространения эпидемий в виде решетки стохастических клеточных автоматов. В модели используется динамическое регулирование численности населения с ограничением максимального числа особей популяции и влиянием заболевания на процессы воспроизводства. Показано, что при определенных значениях параметров в системе существуют самоподдерживающиеся колебания числа инфицированных. Данный режим характеризуется нерегулярными шумоподобными колебаниями числа заболевших с выраженной периодической составляющей.

Приведен обзор результатов исследований по выявлению токсичности различных типов апконверсионных наночастиц. Апконверсионные наночастицы являются перспективными для визуализации структуры биологических тканей и органов в люминесцентном свете, а также для использования при диагностике заболеваний и фотоиндуцированной терапии. Рассмотрены наночастицы с дополнительными оболочками или функционализированные при помощи покрытия поверхности адресными или фотоактивными молекулами, позволяющими создание частиц с несколькими модальностями.

Знание оптических свойств биологических тканей важно для разработки методов оптической диагностики, фотодинамической и фототермической терапии различных заболеваний. Однако, несмотря на значительное количество работ, посвященных определению оптических свойств биологических тканей, оптические свойства десны и дентина человека в настоящее время остаются недостаточно изученными. В данной работе экспериментально исследованы оптические свойства тканей десны и дентина зуба человека в спектральном диапазоне от 350 до 800 нм.