RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математические заметки СВФУ // Архив

Математические заметки СВФУ, 2025, том 32, выпуск 4, страницы 113–131 (Mi svfu498)

Математическое моделирование

Многоконтинуальный подход к моделированию инфильтрации озона в костную ткань

Николаева Надежда Анатольевнаa, В. В. Розановb, А. П. Черняевb, Матвейчук Игорь Васильевичc, С. П. Степановa, Гаврилова Светлана Анатольевнаb, Хуцистова Алана Отариевнаb

a Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, г. Якутск
b Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
c ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕКАРСТВЕННЫХ И АРОМАТИЧЕСКИХ РАСТЕНИЙ"

Аннотация: Исследование направлено на разработку и оптимизацию комбинированного метода стерилизации костных тканей древних животных, включающего озоновое и радиационное воздействие, для задач консервации биоматериалов. Основное внимание уделяется математическому моделированию инфильтрации озона в пористую структуру кости и анализу структурных изменений коллагена при различных режимах облучения. Результаты могут быть применены в медицинской стерилизации. Для моделирования инфильтрации озона применялся мультиконтинуальный подход, основанный на методе мультиконтинуальной гомогенизации, с решением сопряженных уравнений потока и транспорта. Математическая модель позволила определить оптимальные параметры процесса инфильтрации и сократить потребность в проведении большого числа реальных экспериментов. Комбинированный метод стерилизации (озон + радиация) продемонстрировал высокую эффективность при обработке древних костных тканей. Он обеспечивает разрушение патогенной микрофлоры при снижении дозовой нагрузки и сохранении структурных характеристик кости. Применение мультиконтинуального математического моделирования позволяет оптимизировать процесс обработки и повысить точность прогнозирования ее результатов.

Ключевые слова: костная ткань, многоконтинуальная модель, пористые среды, озон, инфильтрация, система внутрикостных пространств, мультиконтинуум, стерилизация костных тканей, радиация, радиационная стерилизация, радиационная биотехнология.

УДК: 519.6

Поступила в редакцию: 26.09.2025
Принята в печать: 01.12.2025

DOI: 10.25587/2411-9326-2025-4-112-131



© МИАН, 2026