КЛАСТЕРИЗАЦІЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ СТАНІВ ОРГАНІЗМУ. ПІЛОТНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ

Розглянуто питання та проведено пілотний аналіз даних про можливості виділення стабільних станів функціонування організму при фізичних навантаженнях. В якості прикладу обрано показники ергоспірометрії та динаміки частоти серцевих скорочень у 7 чоловіків і 6 жінок, основного складу збірної команди України з біатлону. Визначено можливість виділення кластерів сталих фізіологічних станів спортсменів-біатлоністів, їх повторюваність, взаємозв'язок із фізіологічними показниками та виявлено бар'єри, що негативно впливають на своєчасне корегування функціонального стану спортсменів. З'ясовано, що проведена кластеризація функціонального стану в спортсменів у процесі змагальної діяльності підтвердила гіпотезу про наявність у них декількох сталих станів, виявлення та інтерпретація змін яких для досягнення максимального результату на змаганнях можлива при забезпеченні певної тривалості моніторингу та персоналізованого оцінювання траєкторії змін. Більшість методів автоматичної кластеризації станів у спортсменів дають близькі результати. Враховуючи, що біологічні об'єкти здатні створювати свої власні норми та постійно гармонізувати свої можливості для забезпечення стабільності функціонування, вкрай потрібна формалізація біологічних концепцій про сталі стани. Застосування парадигми сталих станів як комбінації незмінних фізіологічних показників (при не екстремальних впливах зовнішніх факторів) дозволяє суттєво полегшити вирішення завдання прогнозування результатів тренувального процесу в спортсменів.

ОПТИЧНІ БІОСЕНСОРИ НА ОСНОВІ ГІБРИДНИХ НАНОСТРУКТУР І МЕТАМАТЕРІАЛІВ

Роботу присвячено дослідженню методів удосконалення оптичних біосенсорних приладів на основі поверхневого плазмонного резонансу та поверхнево-посиленому комбінаційному розсіюванні (SERS) при застосуванні гібридних наноструктур і метаматеріалів. Розглянуто схеми використання гібридних магнітно-плазмонних наночастинок, біметалевих і діелектричних багатошарових плівок, дифракційних структур, CD дисків і Фано-резонансних метаматеріалів.

АНАЛІЗ БІОЛОГІЧНОЇ АКТИВНОСТІ ВОДИ ТА ЇЇ ЕНЕРГОІНФОРМАЦІЙНИХ КОПІЙ ЗА ДАНИМИ КІРЛІАНОГРАМ

Встановлено критерії біологічно активної води та її енергоінформаційних копій за даними кірліанограм, для використання в практичній біології. З метою дослідження та класифікації води різних типів було вирішено завдання накопичення експериментальних вибірок зображень води з різними фізико-хімічними та біологічними властивостями, побудови бази даних зображень. На основі аналізу експериментальних даних було виявлено специфічні ознаки, на базі яких можливо побудувати систему автоматизованої програмної класифікації. Метод кірліанфотографії крапель води досить інформативний для оцінювання природних властивостей води та може використовуватись, як експрес-метод.

ОСВІТНЬО-НАУКОВА ПРОГРАМА ЗА СПЕЦІАЛЬНІСТЮ 224 «ТЕХНОЛОГІЇ МЕДИЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ ТА ЛІКУВАННЯ»

Представлено сучасний формат стратегії і програми навчання майбутніх спеціалістів ступеня доктора філософії за спеціальністю 224 «Технології медичної діагностики та лікування» галузі знань 22 «Охорона здоров'я». Методами експертного оцінювання проаналізовано розвиток теорії і практики застосування технологій діагностики та лікування захворювань внутрішніх органів, у тому числі інформаційних. Уніфіковано сучасні технології клінічних лабораторних і променевих методів дослідження, що сприяють підвищенню якості надання медичної допомоги; методи променевої терапії, що сприяють підвищенню ефективності лікування онкологічних і неонкологічних захворювань, а також методи прийняття рішень у діагностиці, лікуванні та прогнозуванні станів пацієнта. По завершенню навчання, здобувачі вищої освіти третього рівня мають оволодіти загальнонауковими компетентностями, здобути універсальні навики дослідника та мовні компетентності. Тематика курсів професійної підготовки розроблена з метою сприяння здатності інтегрувати знання та розв'язувати складні завдання в мультидисциплінарних і трансдисциплінарних контекстах. Отже, зміст запропонованої освітньо-наукової програми за спеціальністю 224 «Технології медичної діагностики та лікування» направлено на підготовку висококваліфікованих і конкурентоспроможних спеціалістів ступеня доктора філософії та здобуття ними в процесі навчання необхідних теоретичних знань, що носять мультидисциплшарний характер, та комплексу практичних умінь, навиків і компетентностей для виконання інноваційних наукових досліджень та впровадження отриманих результатів у практичну охорону здоров'я.

ОСВІТНЬО-НАУКОВА ПРОГРАМА ЗА СПЕЦІАЛЬНІСТЮ 091 «БІОЛОГІЯ»

Біологія — напрям, котрий є трансдисциплінарною галуззю знань та розглядається як комплекс наукових дисциплін, що вивчають живі організми, їх будову, функціонування, поширення, походження та розвиток, а також природні співтовариства організмів, їх зв'язки один із одним, із неживою природою та людиною. Представлено сучасне бачення навчання майбутніх спеціалістів ступеня доктора філософії за спеціальністю 091 «Біологія» галузі знань 09 «Біологія». Сучасна біологія має декілька особливостей: вивчення взаємозв'язку біологічного та соціального розвитку людини; щільний зв'язок із низкою високотехнологічних напрямів, що включають молекулярну біологію, молекулярну генетику, системну біомедицину. Практично всі нові напрями та особливості пов'язані з використанням інформаційних технологій. По завершенню навчання, здобувачі вищої освіти третього рівня мають оволодіти загальнонауковими компетентностями, здобути універсальні навики дослідника та мовні компетентності. Тематика курсів професійної підготовки розроблена з метою сприяння здатності інтегрувати знання та розв'язувати складні завдання в мультидисциплінарних і трансдисциплінарних контекстах. Отже, зміст запропонованої освітньо-наукової програми за спеціальністю 091 «Біологія» спрямовано на підготовку висококваліфікованих і конкурентоспроможних спеціалістів ступеня доктора філософії та здобуття ними в процесі навчання необхідних теоретичних знань, що носять мультидисциплЫарний характер, та комплексу практичних умінь, навиків і компетентностей для виконання інноваційних наукових досліджень та впровадження отриманих результатів у практичну охорону здоров'я.

ІНФОРМАЦІЙНИЙ АНАЛІЗ ДЕНТАЛЬНОЇ ІМПЛАНТАЦІЇ У ВІЙСЬКОВОСЛУЖБОВЦІВ ІЗ ВТОРИННОЮ АДЕНТІЄЮ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ЇЇ ЛІКУВАННЯ

У статті на основі статистичного аналізу інформації про дентальну імплантацію у військовослужбовців із вторинною адентією проведено аналіз результатів лікування та на основі узагальнення результатів обґрунтовано рекомендації щодо вдосконалення лікування. Для дослідження розроблено класифікацію показів до дентальної імплантації у військовослужбовців Збройних Сил України, Що базується на їх розподілі за соціальними та клінічними параметрами. За соціальними параметрами визначено такі групи: військовослужбовці з наслідками бойових ушкоджень щелепно-лицевої ділянки; військовослужбовці, які отримали бойові поранення інших анатомічних ділянок; інші військовослужбовці. За клінічними параметрами — військовослужбовці з вторинною адентією, заміщення дефектів у яких незнімними ортопедичними конструкціями можливе лише при використанні дентальної імплантації; військовослужбовці з вторинною адентією, заміщення дефектів у яких незнімними конструкціями можливе як класичними мостоподібними протезами, так і при використанні дентальної імплантації (метод вибору); військовослужбовці з вторинною адентією, проведення дентальної імплантації у яких можливе лише після проведення додаткових передімплантаційних кістково-пластичних утручань. При цьому порядок лікування представлено за етапами. За результатами досліджень доведено, що система медичної реабілітації учасників бойових дій із вторинними дефектами зубних рядів потребує більш детального дослідження та вдосконалення.

АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ ДОВГОСТРОКОВОГО ЗБЕРІГАННЯ ДАНИХ НА ДНК

Наведено результати критичного аналізу перспектив застосування ДНК пам’яті для довгострокового зберігання ін- формації. Показано, що ДНК пам’ять забезпечує як запис інформації з високою щільністю запису, так і її довгостро- кове зберігання. Наведені дані свідчать, що технології ДНК пам’яті зможуть сприяти суттєвим змінам в архівному зберіганні даних. Проведено аналіз галузей застосування ДНК пам’яті. Виконано дослідження кодів, що використо- вуються для представлення даних у ДНК пам’яті. Детально проаналізовано декілька підходів щодо проєктування кодонів ДНК і різноманітних підходів до зберігання даних, визначено плюси та мінуси кожного з підходів. Обговорю- ються методи стеганографії з використанням молекул ДНК для безпечного зберігання даних.

ВИКОРИСТАННЯ ТАКСОНОМІЇ В УДОСКОНАЛЕННІ КОНТЕНТУ ПІСЛЯДИПЛОМНОГО НАВЧАННЯ

Стаття присвячена вирішенню проблеми представлення медичних знань у процесі вдосконалення контенту після- дипломного навчання для зменшення когнітивного навантаження. Розглянуто види когнітивного навантаження та шляхи його зменшення. Запропоновано використання таксономізації природномовних текстів в якості підходу до структуризації медичної інформації та онтології для інтегрованого подання агрегованих інформаційних ресурсів у процесі навчання. Наведено приклад використання онтології як ефективного засобу зменшення когнітивного на- вантаження.

АНАЛІЗ СИСТЕМНОЇ ДИНАМІКИ ЕПІДМЕМІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВІЛ-ІНФЕКЦІЇ / СНІДУ В УКРАЇНІ

З використанням наявних статистичних даних про щомісячну захворюваність та поширеність ВІЛ-інфекції / СНІДу в Україні, статистичних демографічних даних українського населення побудовано модель, що описує три підгрупи українського населення в динаміці з огляду на епідемічний процес захворювання. Аналіз моделі показав, що ключові параметри епідемічного проЦесу ВІЛ-інфекції / СНІДу зменшуються з часом. Побудовану динамічну модель досліджено на предмет рівноважної стійкості. Показано, що невелике збурення динамічної системи (зміна чисельності населення, запровадження стратегій профілактики тощо) може призвести до зміщення її рівноваги та прихильності до нової точки рівноваги. Факт спадних ключових параметрів епідемічного процесу ВІЛ-інфекції / СНІДу свідчить про ефективність існуючих стратегій профілактики, таких як тестування та антиретровірусна терапія.

НОВІ НАПРЯМИ БІОМЕДИЧНОЇ ІНФОРМАТИКИ В СТРАТЕГІЇ ЗМІНЕННЯ ПРАКТИЧНОЇ МЕДИЦИНИ ТА БІОМЕДИЧНОЇ ОСВІТИ. ПРЕЦИЗІЙНА МЕДИЦИНА ТА БІОІНФОРМАТИКА ЗБУДНИКА ЗАПАЛЕННЯ

В роботі проаналізовано нові напрями медичної та біологічної інформатики з точки зору засвоєння їх матеріалів і технології трансферу знань. Глобальне призначення цих напрямів полягає в забезпеченні зв'язку між основними концептуальними підходами та конструктами системної медицини та системної біології. Розглянуто два сучасні напрями розвитку системної біомедицини: «прецизійна медицина» (як чисто медичний тренд) та біоінформатика збудника запалення (як чисто біологічний тренд). Запропоновано для трансферу знань активно застосовувати спеціалізовані бази знань, що також являються важливим інструментом біоінформатики для перевірки патогенності збудника. Представлено методичні прийоми висвітлення досягнень системної біомедицини.