Развитие и применение методов анализа данных малоуглового рентгеновского рассеяния многокомпонентными биологическими системами

Целью диссертационной работы было развитие методов структурного анализа многокомпонентных биологических систем по данным рентгеновского и нейтронного малоуглового рассеяния. Предложен новый подход для оценки полезного углового диапазона экспериментальных данных на основе теоремы Котельникова-Шеннона, учитывающий как отношение сигнал/шум, так и шаг углового отсчета данных рассеяния. Описаны методы количественного анализа данных малоуглового рассеяния многокомпонентными смесями белковых и липидных частиц с помощью параметрических методов нелинейной минимизации. Впервые развит подход по прямому восстановлению формы частицы неизвестного промежуточного компонента и его объемной доли в динамической трехкомпонентной системе при ее эволюции. Разработан автоматизированный метод восстановления индивидуальных профилей интенсивности рассеяния от компонентов с использованием эволюционного факторного анализа для плохо разделяемых смесей частиц с применением гель-хроматографии в сочетании с малоугловыми измерениями. Предложен новый быстрый алгоритм сравнения макромолекулярных моделей с использованием разложения амплитуд рассеяния по сферическим гармоникам и критерия корреляции в обратном пространстве. Создан набор графических приложений, позволяющих проводить интерактивную обработку и моделирование малоугловых данных от изотропных систем. Разработанные методы могут быть применены для широкого круга биологических, органических и композитных систем.