Патенты автора Ковальчук Михаил Валентинович (RU)

Изобретение относится к способам оптимизации условий кристаллизации белков для последующего выращивания белкового кристалла в оптимизированных условиях и расшифровки структуры белка с высоким разрешением с помощью рентгеноструктурного анализа и может быть применено в области белковой кристаллографии. Техническим результатом является удешевление и ускорение этапа оптимизационного скрининга условий кристаллизации белков. Для его достижения предложен способ оптимизации условий кристаллизации белков с применением метода молекулярной динамики, заключающийся в том, что выделяют олигомеры, содержащиеся в предкристаллизационном растворе, к полученным олигомерам применяют вычисление молекулярной динамики и изменения свободной энергии при формировании олигомера в различных условиях рН, типа осадителя, концентрации осадителя, температуры согласно следующему протоколу, заключающемуся в том, что для каждых моделируемых условий кристаллизации сначала задают рН системы путем определения состояний протонирования аминокислотных остатков в составе олигомеров с помощью программы PROPKA, после чего все расчеты и подготовку структур к ним выполняют в программном пакете GROMACS, подготовленные структуры помещают в центр ячейки моделирования, при этом минимальное расстояние между ее краем и молекулой белка составляет 1 нм, при этом остальное пространство ячейки заполняют водой, в систему добавляют компоненты осадителя в необходимой концентрации, осуществляют минимизацию энергии и NVT- и NPT-уравновешивание систем, проводят вычисление продуктивной МД в NPT-ансамбле, при этом интегрирование производят по стандартному алгоритму leap-frog с временным шагом интегрирования 2 фс и длительностью рассчитанных траекторий 100 нс, при этом перед анализом полученных траекторий устраняют артефакты, возникающие из-за квазибесконечных периодических граничных условий, по данным полученных траекторий строят графики среднеквадратичных флуктуаций атомов Сα (RMSF) и вычисляют изменения энергий при образовании олигомеров белка, при этом для расчетов изменения свободной энергии при образовании олигомеров используют метод MM/GBSA, проводят вычисление свободной энергии для каждой траектории по результатам МД-моделирования, с помощью программы GROMACS, на 1000 фреймах с применением модуля gmx_MMPBSA версии 1.4.0 в сочетании со скриптом MMPBSA.py и пакетом AmberTools20, устанавливают оптимальные для кристаллизации исследуемого белка параметры, при которых наблюдаются наименьшие среднеквадратичные флуктуации атомов олигомеров и наибольшее уменьшение свободной энергии. 2 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к получению композиционного материала на основе алмазных частиц. Способ включает формование заготовки из шихты, состоящей из алмазных частиц, пропитку заготовки расплавом кремния при температуре 1420-1500°С. В качестве алмазных частиц используют ограненные алмазные частицы двух фракций - малой с размером частиц 20-28 мкм и большой с размером 200-250 мкм. Шихта содержит не менее 60 об.% алмазных частиц размером более 200 мкм, а соотношение в шихте размеров частиц малой и большой фракций составляет 1:6-1:10. После формования проводят термообработку заготовки в среде инертного газа или в вакууме при температуре 700-800°С. Пропитку заготовки расплавом кремния ведут в среде вакуума или инертного газа с обеспечением образования кубического карбида кремния и диффузионно-реакционного процесса Тьюринга на границе раздела алмаз - кубический карбид кремния. Полученный материал может быть использован в конструкциях различного назначения, где необходимо сочетание или преобладание одного или нескольких из перечисленных свойств: высокого модуля упругости, малой плотности, высокой твердости и других физико-механических свойств. При пропитке заготовок из алмазных частиц двух фракций жидким кремнием обеспечивается реакционный рост зерен кристаллического карбида кремния, который с частицами алмаза образует структуру, соответствующую трижды периодическим поверхностям минимальной энергии. Обеспечивается получение материала, обладающего следующим комплексом физико-механических свойств: плотность р=3,32-3,40 г/см3, модуль упругости Еупр=746-760 ГПа, твердость по Виккерсу HV=65-70 ГПа. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр., 4 ил.

Изобретение относится к химической промышленности, станко-, машино- и двигателестроению и может быть использовано при изготовлении узлов трения, сопел пескоструйных аппаратов, деталей двигателей. Композиционный материал содержит, об %: 85-90 частиц алмаза и 10-15 фазы кристаллического карбида кремния. Частицы алмаза состоят по меньшей мере из двух фракций, одна из которых содержит частицы диаметром 200 мкм и более, в количестве по меньшей мере 60 об. %, при соотношении размеров малых и больших частиц (1:6)-(1:10). Плотноупакованные частицы алмаза образуют высокопрочный каркас - «скелетон», при пропитке которого расплавом кремния между частицами алмаза образуются слои кристаллического карбида кремния, полученного в результате взаимодействия расплавленного кремния с углеродом по механизму реакции типа Тьюринга. Полученный композиционный материал имеет плотность р=3,30-3,35 г/см3; модуль упругости Е=740-750 ГПа; твердость по Виккерсу HV=64-65 ГПа. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к металлургии сплавов на основе титана, предназначенных для изготовления корпусных конструкций атомных энергетических установок с водяным теплоносителем. Высокопрочный сплав на основе титана для изготовления корпусных конструкций атомных энергетических реакторов с водяным теплоносителем содержит, мас. %: алюминий 4,0-4,5; молибден 1,5-2,5; цирконий 18,0-21,0; хром ≤ 0,003; никель ≤ 0,005, кобальт ≤ 0,0008; железо ≤ 0,014; кремний ≤ 0,006; углерод ≤ 0,006; азот ≤ 0,005; кислород < 0,05; медь ≤ 0,005; титан - остальное. Суммарное содержание алюминия и циркония составляет 22,0-25,0 мас.%, суммарное содержание никеля, хрома, меди, кобальта и железа не превышает 0,02 мас.% и суммарное содержание углерода, кислорода и азота не превышает 0,05 мас.%. Сплав характеризуется высокой прочностью и пластичностью в исходном состоянии и после длительного нейтронного облучения. 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановым сплавам, предназначенным для использования в качестве конструкционного высокопрочного высокотехнологичного материала для изготовления силовых конструкций судостроительной, авиационной и космической техники, энергетических установок, длительно работающих при температурах до 350°С. Сплав на основе титана содержит, мас.%: алюминий 5,3-6,0; ванадий 7,3-7,9; молибден 4,8-5,3; хром 1,3-1,8, железо 0,4-0,7; цирконий 0,5-0,8; кислород 0,10-0,18, углерод 0,01-0,02, кремний 0,005-0,02, азот 0,005-0,02, водород 0,003-0,015, прочие примеси не более 0,30; титан - остальное. Сплав характеризуется высокими значениями прочности, пластичности и коррозионной стойкости в водном растворе NaCl. 7 табл., 2 пр.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения упорядоченных пленок лизоцима на твердых подложках. Готовят маточный раствор лизоцима в буфере с концентрацией, соответствующей началу кристаллизации лизоцима. Фильтруют раствор лизоцима и центрифугируют. Параллельно готовят маточный раствор хлорида натрия - осадителя для лизоцима. Раствор осадителя фильтруют. Затем маточные растворы лизоцима и осадителя смешивают в объемном соотношении 1:1. Полученную смесь выдерживают в течение 1 ч для образования олигомеров. Далее смесь наносят на водную субфазу ленгмюровской ванны, формируют монослой и переносят сформированный монослой на твердую подложку. Изобретение позволяет получать более однородные и плотноупакованные пленки лизоцима толщиной 7,5 нм. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к устройствам для проведения рентгенодифракционных исследований материалов. Дифрактометр содержит источник рентгеновского излучения, размещенные за ним последовательно по ходу рентгеновского луча первую щелевую диафрагму, первый гониометр, вторую щелевую диафрагму, второй гониометр, а также детектор излучения, дополнительно содержит отдельный съемный блок. Данный блок имеет электромеханический рентгенооптический элемент на основе кристалла кремния, соединенного с безгистерезисным монолитным биморфом. Съемный блок подключен к блоку модуляции напряжения на названном элементе и в зависимости от поставленной задачи исследования может размещаться как на первом по ходу рентгеновских лучей гониометре, так и на втором гониометре. При этом второй гониометр дополнительно снабжен блоком для установки исследуемого образца, позволяющим проводить дополнительную подстройку положения исследуемого образца относительно пучка излучения, а также юстировку путем подстройки углов наклона и азимутального угла. Детектор излучения и второй гониометр электрически связаны с блоком управления. В качестве безгистерезисного монолитного биморфа электромеханического рентгенооптического элемента может быть применен бидоменный кристалл ниобата лития, соединение кристалла кремния с безгистерезисным монолитным биморфом может осуществляться посредством склейки. Техническим результатом является создание устройства, в котором реализована электронно-управляемая перестройка углового положения рентгенгоптического монохроматора, что обеспечивает оперативный и прецизионный анализ исследуемых объектов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству листового проката для использования при строительстве морских сооружений, транспортном и тяжелом машиностроении и для работы в арктических условиях. Техническим результатом изобретения является получение проката ответственного назначения в толщинах до 50 мм с повышенными показателями прочности, пластичности, вязкости, свариваемости. Способ производства толстолистового проката включает изготовление заготовки заданного химического состава толщиной не менее 3-кратной конечной толщины проката, аустенизацию заготовки при 1200-1220°С, охлаждение заготовки до температуры 900-950°С, затем прокатку за один проход с деформацией 60-70% до конечной толщины, после чего производится охлаждение в установке контролируемого охлаждения со скоростью 20-80°С/с, или охлаждение в воде до температуры цеха; не позднее чем через 8-12 час проводят отпуск листов при температуре 640±5°С с выдержкой 8-12 мин/мм и охлаждают в воде. 2 табл.

Изобретение относится к химической промышленности. Способ кристаллизации белков предусматривает подготовку исходных растворов белка в буфере, фильтрование полученного раствора, центрифугирование и заполнение раствором капилляров. Первую часть полученных после центрифугирования белковых растворов смешивают с буферным раствором в равных объемах, а оставшуюся вторую часть впоследствии используют для смешения с осадителем. Проводят исследование первой части белковых растворов методом малоуглового рентгеновского рассеяния для получения серии кривых рассеяния, анализируют названные кривые и вычисляют размер отдельной белковой субъединицы в каждом из растворов различной концентрации. Готовят маточные растворы осадителя, в качестве которого используют вещества, способные оказать влияние на конформацию молекул, фильтруют маточный раствор осадителя, смешивают вторую часть белковых растворов в равных объемах с маточными растворами осадителя, получая коллекцию кристаллизационных растворов. Проводят исследование каждого из растворов названной коллекции методом малоуглового рентгеновского рассеяния в диапазоне температур от температуры, при которой не происходит денатурации молекулы данного белка, до 0°С с выбранным шагом изменения температуры, получая в результате графики кривых малоуглового рассеяния, математически обрабатывают эти кривые рассеяния, получая распределение количества белковых субъединиц и их олигомеров в растворе в зависимости от их радиуса, отбирают те кристаллизационные растворы, при обработке кривых малоуглового рассеяния от которых было выявлено образование в растворе наибольшего количества олигомеров, что означает нахождение условий кристаллизации. Если в кристаллизационных растворах не выявлены частицы, большие по размерам, чем мономеры, то ступенчато производят понижение температуры исследуемых растворов до 0°С, на каждой из ступеней понижения температуры раствора производят исследование каждого из растворов методом малоуглового рассеяния, математически обрабатывают эти кривые рассеяния, получая распределение количества частиц в растворе в зависимости от их радиуса, отбирают те кристаллизационные растворы, при обработке кривых малоуглового рассеяния от которых было выявлено образование в растворе наибольшего количества олигомеров, операцию ступенчатого понижения температуры завершают при выявлении наибольшего количества олигомеров, что означает нахождение условий кристаллизации. Изобретение позволяет сократить время для образования кристаллов, а также создать прямой способ определения образования единиц роста, обеспечивающего получение надежной и оперативной информации о начальной стадии кристаллизации белка. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для регистрации кривых дифракционного отражения. Сущность изобретения заключается в том, что пучок рентгеновского излучения заданного диапазона от источника рентгеновского излучения пропускают через две диафрагмы, а интенсивность рентгеновского излучения, подвергшегося дифракции в исследуемом кристалле, определяют с помощью детектора при последовательном изменении параметров условий снимаемого рентгеновского рефлекса, в котором параметры условий дифракции изменяют модуляцией межплоскостного расстояния снимаемого рентгеновского рефлекса посредством ультразвукового излучения, генерируемого электроакустическим резонатором, при этом исследуемый кристалл размещают за первой диафрагмой по ходу рентгеновских лучей, сканируют условия дифракции путем модуляции межплоскостного расстояния в кристалле-анализаторе, акустически связанном с электроакустическим резонатором, причем исследуемый кристалл размещают в положении брэгговской дифракции выбранного рефлекса, а параметры условий дифракции сканируют с помощью детектора, соединенного с блоком регистрации стоячей волны, на который подают синхроимпульс с генератора, использующегося для возбуждения ультразвуковых колебаний в электроакустическом резонаторе. Технический результат: обеспечение возможности регистрации кривых дифракционного отражения путем управления параметрами рентгеновского пучка с помощью ультразвука, при котором отсутствует необходимость в предварительной подготовке образца и нет ограничений на его размер. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для кристаллизации белковых макромолекул в наземных условиях и условиях микрогравитации (в космосе). Микрофлюидное устройство содержит емкости с растворами различных белков 7, 9, 11 и осадителей 8, 10, 12, попарно подключенные через отдельные каналы 2, 3, 4, в которых установлены микрозатворы 13, к кристаллизационным камерам, при этом каналы 2, 3, 4 подключены к одному трубчатому элементу 1, внутри которого формируют отдельные кристаллизационные камеры 20-28 для каждого из белков, один конец трубчатого элемента 1 соединен через микрозатвор 16 с микронасосом 15, подающим из резервуара 14 в полость трубчатого элемента 1 рабочую среду 19, служащую для разделения полостей кристаллизационных камер 20-28, а другой конец трубчатого элемента 1 соединен со сборником 17 рабочей среды 19, причем для подачи растворов белков и осадителей через отдельные каналы 2, 3, 4 в кристаллизационные камеры 20-28 применяют отдельные микронасосы 5, 6, функционирующие по индивидуальным программам. Изобретение позволяет проводить эксперименты как по подбору условий кристаллизации, так и по кристаллизации различных белков в одном канале - благодаря конструкции с параллельными и независимыми друг от друга микронасосами. При работе с устройством возможно без дополнительных действий по перемещению кристаллов сразу отправлять их на последующие исследования. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу модификации оболочек полиэлектролитных капсул наночастицами магнетита. Заявленный способ включает получение матрицы-контейнера, в качестве которой используют пористые микрочастицы карбоната кальция, формирование оболочки полиэлектролитных капсул путем последовательной адсорбции полиаллиламина и полистиролсульфоната и модификацию наночастицами магнетита на поверхности матрицы-контейнера или после растворения матрицы путем синтеза наночастиц магнетита методом химической конденсации. Заявленное изобретение обеспечивает получение модифицированных полиэлектролитных капсул, предназначенных для доставки лекарственных веществ, которые не оказывают вредного воздействия на организм человека. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области калибровки просвечивающих электронных микроскопов (ПЭМ) при измерениях в нано- и субнанометровом диапазонах. Тестовый объект выполнен в виде держателя образцов с несколькими местами крепления исследуемых объектов, в одном из которых расположена эталонная структура, выполненная в виде тонкого поперечного среза кремниевой структуры с периодической рельефной поверхностью, имеющей известное межплоскостное расстояние и известные размеры трапециевидных элементов рельефа. Техническим результатом является повышение точности калибровки ПЭМ, обеспечивающее повышение точности измерений с помощью ПЭМ длин отрезков, характеризующих профиль элемента рельефа в широком диапазоне длин (0.3-2000 нм), а также одновременное определение масштабного коэффициента ПЭМ по двум осям и степени линейности и ортогональности этих осей. 9 ил.

Изобретение относится к области получения нанодисперсных порошков тугоплавких неорганических материалов и соединений регулируемого химического, фазового и гранулометрического состава

Изобретение относится к технологии изготовления макро- и микроизделий - эмиттеров электронов с пониженной работой выхода электронов и с большим ресурсом работы, предназначенных для термоэмиссионных элементов электродуговых катодов генераторов плазмы и термоэмиссионных катодов электровакуумных или газонаполненных приборов, являющихся источником электронов

Изобретение относится к кристаллографии, а более конкретно - к устройству для выращивания кристаллов биологических макромолекул, например кристаллов белка
Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в микроэлектронике и оптике при производстве пластин из полупроводниковых и оптических материалов, особенно из материалов с повышенной твердостью и хрупкостью, например из сапфира

Изобретение относится к области выращивания оптических кристаллов, предназначенных для применения в оптоэлектронных приборах

Изобретение относится к таким областям как биохимия, биофизика, медицинская диагностика и может быть использовано в качестве модели клеточной мембраны при исследовании механизма действия лекарственных мембранопротекторных препаратов, а также для создания активных элементов биосенсорных устройств

Изобретение относится к области выращивания кристаллов белков и может быть использовано для исследования процессов кристаллизации и получения монокристаллов белков, в частности в условиях микрогравитации на борту орбитальной космической станции

Изобретение относится к области рентгенодифракционных и рентгенотопографических неразрушающих методов исследования структуры и контроля качества материалов и предназначено для формирования рентгеновского пучка, в частности пучка синхротронного излучения (СИ), с помощью кристаллов-монохроматоров и фокусирующей системы, состоящей из двух зеркал

 


© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности
Наверх