В спецвыпуске представлены результаты исследований по материалам, сплавам, биологической ткани
Профессора кафедры теоретической и математической физики Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) Дмитрий Александров и Андрей Зубарев подготовили спецвыпуск одного из старейших и авторитетнейших изданий по естественным наукам Philosophical Transactions of the Royal Society A. Тематический номер Patterns in soft and biological matters («Модели в мягких и биологических материалах») опубликован 13 апреля и доступен на сайте издания.
Всего в спецвыпуск вошли 17 статей. Часть опубликованных исследований выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант 18-19-00008, Кинетика фазовых переходов в метастабильных системах: нуклеация и рост кристаллов с приложениями к кристаллизации биохимических соединений).
Номер посвящен теоретическим, компьютерным и экспериментальным исследованиям внутренних неоднородных структур, их морфологии и эволюции в различных мягких физических системах. Это такие органические и неорганические материалы, как сплавы, полимеры, клеточные культуры, биологические ткани, а также метастабильные и композитные материалы.
«Важность этих исследований определяется значительной ролью внутренних структур в макроскопических свойствах и поведении природных и искусственных тканей и материалов, — поясняет Дмитрий Александров. — Особое внимание мы уделили такому направлению, как формирование паттернов в биологических системах. Это транспорт лекарств, гидродинамические образцы в крови и динамика паттернов в кристаллах белка и инсулина. А также акцентировали внимание на разработке научных основ для прогрессивных методов лечения рака и инсульта. Это магнитная гипертермия для терапии рака, магнитно-индуцированная доставка лекарств в тромбозированные кровеносные сосуды».
В статьях номера представлены результаты экспериментальных, теоретических и вычислительных исследований систем и явлений, основанных на законах физики мягкой материи. Как отмечают редакторы журнала, теоретические математические и физические исследования могут быть использованы в биомедицинских приложениях.
«Современная биофизика, а также новые биомедицинские технологии для местного применения лекарств требуют разработки теоретических основ для понимания и описания эволюции структур в органических средах. Например, перенос лекарственных соединений в кровеносных сосудах, ответственных за фазовые превращения в белках сетчатки человека. Или лечение катаракты и рака с помощью ферромагнитных наночастиц, нагреваемых переменным магнитным полем, — констатирует Андрей Зубарев. — Проблема сосредоточена на разработке таких теорий и их вычислительной и экспериментальной проверке, чтобы создать новую основу для будущих биомедицинских приложений. Поэтому исследования крайне актуальны».
Справка
Первый выпуск Philosophical Transactions вышел в марте 1665 года. В журнале публиковали статьи такие выдающиеся ученые, как Исаак Ньютон, Чарльз Дарвин, Майкл Фарадей, Уильям Гершель, Эрнест Резерфорд, Стивен Хокинг и другие.
УрФУ — один из ведущих университетов России, участник проекта 5-100, расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных студенческих игр 2023 года. Вуз выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука».