Оптимизация процессов кристаллизации биоматериалов
Разработан опытный лабораторный образец экспериментального блока-кристаллизатора биокристаллов. В этой системе осуществляется не только управление температурой раствора с точностью регулирования ±0,1 °С, но и реализована возможность создания пересыщения белка в соответствующем месте капилляра за счет точечного подвода или отвода в этом месте тепла (т.е. создания в этом месте локального… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
- Глава 1. Анализ литературы
- 1. 1. Общая характеристика проблемы кристаллизации биоматериалов
- 1. 2. Обзор методов выращивания биокристаллов, применяемых в наземных и космических условиях
- 1. 3. Обзор средств управления кристаллизацией
- 1. 4. Выводы к главе 1
- Глава 2. Исследование процесса взаимной диффузии для молекул белка и осадителя в условиях реальных экспериментов по выращиванию кристаллов белков на примере модельного белка лизоцима
- 2. 1. Способы описания диффузионных процессов
- 2. 2. Описание математической модели
- 2. 2. 1. Уравнения тепломассопереноса
- 2. 2. 2. Начальные и граничные условия
- 2. 2. 3. Моделирование осаждения кристаллов
- 2. 3. Результаты расчета процесса взаимной диффузии молекул белка и осадителя
- 2. 4. Выводы к главе 2
Глава 3. Исследование влияния конвективных воздействий на характер процесса кристаллизации для случая нестационарного тепломассопереноса в земных и космических условиях с учетом плотностной, термогравитационной и термокапиллярной (Марангони) конвекций.
3.1. Описание возможных причин возникновения конвективных процессов и методов кристаллизации, подверженных их воздействию.
3.2. Описание примененного подхода к математическому моделированию.
3.3. Результаты расчетов структуры и скоростей конвективных потоков при кристаллизации в объеме раствора.
3.4. Результаты расчетов структуры и скоростей конвективных потоков при кристаллизации методом лежачей капли.
3.5. Выводы к главе 3.
Глава 4. Исследование влияния вибрационных возмущений на процесс кристаллизации.
4.1. Описание особенностей кристаллизации белков в невесомости.
4.2. Влияние вибраций на процесс выращивания кристаллов полупроводниковых материалов.
4.3. Анализ влияния вибраций на процесс кристаллизации биоматериалов.
4.4. Выводы к главе 4.
Глава 5. Разработка метода управления кристаллизацией.
5.1. Анализ существующих методик осуществления управляемой кристаллизации.
5.2. Выбор методики управления кристаллизацией путем создания и регулирования температурного градиента в растворе.
5.3. Создание математической модели для описания вызываемой градиентом температуры кристаллизации биоматериала.
5.4. Результаты расчетов и теоретическая иллюстрация потенциального преимущества температуры для осуществления управляемой кристаллизации в земных и космических условиях.
5.5. Выводы к главе 5.
Глава 6. Разработка экспериментального оборудования для управляемого температурой выращивания высокосовершенных кристаллов биоматериалов.
6.1. Известные предпосылки для осуществления температурно-управляемой кристаллизации биоматериалов.
6.2. Разработка конструкции ростовой аппаратуры для выращивания биокристаллов в условиях температурного градиента в ячейке капиллярного типа при прецизионном управлении температурой.
6.3. Результаты экспериментов по управляемой кристаллизации биоматериалов на примере модельного белка лизоцима.
6.4. Результаты рентгенодифракционных исследований выращенных кристаллов модельного белка лизоцима.
6.5. Выводы к главе 6.
Оптимизация процессов кристаллизации биоматериалов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность работы. Кристаллизация биоматериалов в настоящее время используется для удовлетворения растущей потребности структурной биологии для определения кристаллографических параметров органических молекул, что в дальнейшем позволяет проводить как синтез новых веществ с требуемыми свойствами, так и решать некоторые фундаментальные вопросы функционирования живых систем в целом. Важнейшим фактором, ограничивающим эти исследования, являются процессы роста биокристаллов, оптимизация условий которых в настоящее время проводится, в основном, эмпирическими методами.
В связи с этим, изучение закономерностей роста биокристаллов и разработка новых методов их получения являются актуальной научной задачей, что подтверждается и ростом числа публикаций в этой области исследований.
Кристаллы белков выращиваются из растворов путем доведения раствора до определенных значений пересыщения. Пересыщение <т определяется как отношение текущей концентрации белка к его концентрации в насыщенном растворе. В общем случае пересыщение может достигаться путем изменения концентрации осадителя, белка и нейтральных добавок, рН, температуры и других параметров.
Как и в случае неорганических соединений, при достижении пересыщения система, содержащая белок, движется к состоянию равновесия, при котором вещество распределяется между раствором и твердой фазой.
Рост кристаллов белков можно разделить на три существенных этапа: зародышеобразование, рост, достижение равновесия и прекращение роста. Кристаллы белков зарождаются при высоком уровне пересыщения, от 3 до 10, растут же при сг > 1, а при сг < 1 происходит растворение твердой фазы.
Кристаллы белков растут очень медленно — их скорость роста на 2−3 порядка меньше, чем у неорганических кристаллов.
В настоящее время для получения биокристаллов используются такие методы, как объемная кристаллизация, микродиализ, свободная диффузия через поверхность раздела белка и осадителя, метод диффузии паров. Фактором, объединяющим эти процессы, является тепломассоперенос (ТМП), определяющий качество получаемых кристаллов. Изучение особенностей переноса тепла и массы при кристаллизации белковых молекул позволяет определить лимитирующие условия процессов получения совершенных кристаллов, разработать методы управления кристаллизацией. В связи с этим, целью работы являлась оптимизация условий выращивания совершенных кристаллов белков размером не менее 100 мкм в условиях наземных и космических экспериментов на основе экспериментального изучения и математического моделирования процессов ТМП и разработка метода теплового управления ростом кристаллов на примере модельного белка лизоцима.
Объекты и методы исследования. Объектом исследований были выбраны кристаллы белка (фермента) лизоцима — широко известного представителя биоматериалов, структура и свойства которого достаточно исследованы, что позволяло проводить сравнительный анализ результатов разработанного метода кристаллизации. В качестве методов исследования использовались математическое моделирование и экспериментальные исследования особенностей кристаллизации биоматериалов (в т.ч. для определения граничных условий), разработка экспериментальной аппаратуры для получения высокосовершенных кристаллов белков, а также методы рентгеноструктурного анализа для изучения совершенства структуры полученных кристаллов.
Задачи исследования:
1. Определить основные факторы, влияющие на процесс кристаллизации белков.
2. Установить закономерности процессов кристаллизации биоматериалов на примере кристаллизации белка лизоцима для земных и космических условий, в зависимости от интенсивности конвективных течений (в т.ч. конвекции Марангони) и внешних энергетических воздействий на раствор белка. Определить условия преобладания диффузионного ТМП.
3. Определить оптимальные условия и разработать метод выращивания высокосовершенных кристаллов белков, пригодных для рентгеноструктурного анализа (размером не менее 100 мкм).
4. Разработать методику и алгоритм (программу) управления процессом зародышеобразования и роста биокристаллов.
Научная новизна. В ходе выполнения диссертационной работы впервые получены следующие результаты:
1. Установлены закономерности роста кристаллов биоматериалов при задании и прецизионном управлении температурой всего раствора белка и в локальной точке капилляра для обеспечения образования единичных центров кристаллизации.
2. Разработана математическая модель управления процессом кристаллизации, позволяющая определить зависимость количества и размеров образующихся кристаллов от величины пересыщения в растворе, величины критического пересыщения раствора и скорости кристаллизации.
3. Разработан алгоритм и оригинальная методика управления температурой как всего объема раствора белка, так и в локальной точке при кристаллизации биоматериалов.
4. На основе теоретических расчетов процессов ТМП в растворах белков разработан метод и экспериментальная установка для получения высокосовершенных кристаллов биоматериалов, в которой осуществляется не только управление температурой с точностью регулирования не хуже ±0,1 °С, но и реализована возможность создания пересыщения раствора в заданном месте капилляра за счет точечного подвода или отвода тепла (т.е. путем создания локального градиента температуры).
Практическая значимость работы состоит в разработке метода управляемой кристаллизации биоматериалов, обеспечивающего раздельное управление процессом как на этапе зародышеобразования, так и в процессе роста образовавшихся кристаллов. Этот способ температурного управления процессом кристаллизации биоматериалов является технологичным и эффективным для выращивания высокосовершенных кристаллов, при этом конвекция в растворе практически исключается, а влияние вибраций на процесс кристаллизации минимизируется и, таким образом, обеспечиваются преимущественно диффузионные условия массопереноса белка, т. е. условия стабильности для самоорганизации молекул белка и встраивания их в кристалл.
На защиту выносятся:
1. Результаты математического моделирования процесса взаимной диффузии молекул белка и осадителя для реальных условий кристаллизации модельного белка лизоцима.
2. Результаты исследования влияния диффузионных и конвективных процессов на кристаллизацию белков в земных и космических условиях с учетом термогравитационной и термокапиллярной (Марангони) конвекции.
3. Математическая модель процессов ТМП в растворе белка для управления процессом кристаллизации при создании в растворе локального градиента температуры.
4. Разработанный метод выращивания высокосовершенных кристаллов белков в градиенте температуры в ячейках капиллярного типа.
Апробация работы. Основные результаты, представленные в диссертации, были доложены и обсуждены на следующих конференциях:
1. Всероссийская научно-техническая конференция «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборои машиностроении «(Калуга, 2004 г.).
2. XIV Международная конференция по росту кристаллов «Fourteenth International Conference on Crystal Growth» (ICCG-14) (Гренобль, Франция, 2004 г.).
3. VI Международная конференция «Рост монокристаллов и тепломассоперенос» (ICSC-2005) (Обнинск, 2005 г.).
4. XI и XII Национальные конференции по росту кристаллов (Москва, 2004, 2006 гг.).
5. Российский симпозиум «Космическое материаловедение» (КМ-2007) (Калуга, 2007 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Объем работы. Диссертационная работа включает шесть глав, выводы, список литературы и три приложения. Она изложена на 126 страницах текста, содержит 23 рисунка, 2 таблицы, 71 библиографических названий.
Общие выводы и заключения.
1. Установлены закономерности процессов тепломассопереноса при росте в капиллярах кристаллов биоматериалов, в том числе при действии возмущающих воздействий (конвективных и вибрационных), определяющие условия преобладания диффузионного массопереноса.
2. Разработана и программно реализована математическая модель, описывающая процесс зарождения и роста кристаллов белка из раствора. Математическая модель описывает образование зародышей кристаллов и их рост в зависимости от локального значения перенасыщения.
3. С помощью предложенной модели определены оптимальные условия (на примере выращивания кристаллов лизоцима из водного раствора) кристаллизации белков размером не менее 100 мкм: стабильность поддержания температуры должна быть не хуже ±0,1 °Слокальный градиент температуры — не более 1°С/см. Созданная модель вполне адекватна моделируемому явлению и может быть использована для параметрических исследований и прогнозных расчетов процесса кристаллизации белков при переменных температурных полях.
4. На основе проведенных теоретических расчетов исследована и показана возможность кристаллизации в капиллярах белков с высоким совершенством их структуры, недостижимом при использовании традиционно используемых в настоящее время методов кристаллизации, заключающаяся в реализации метода управляемой кристаллизации белков, обеспечивающего раздельное управление процессом роста кристаллов как на этапе их зародышеобразования, так и в процессе кристаллизации.
5. Показано, что управление процессом зарождения и роста может осуществляться путем:
— задания и прецизионного поддержания требуемой температуры всего раствора белка в капилляре;
— поддержания в локальной точке капилляра с раствором соответствующей температуры для обеспечения необходимого пересыщения для зарождения единичных (1−2) центров кристаллизации;
— изменения температуры в локальной точке капилляра и, соответственно, пересыщения в процессе разращивания кристалла.
6. Разработан опытный лабораторный образец экспериментального блока-кристаллизатора биокристаллов. В этой системе осуществляется не только управление температурой раствора с точностью регулирования ±0,1 °С, но и реализована возможность создания пересыщения белка в соответствующем месте капилляра за счет точечного подвода или отвода в этом месте тепла (т.е. создания в этом месте локального температурного градиента), что исключает возможность образования множества зародышей по всему объему раствора, находящегося в контролируемых изотермических условиях, что исключает и многоцентровую спонтанную кристаллизацию.
Благодарности.
Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук, профессору В. Г. Косушкину (КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана, г. Калуга) за неоценимую поддержку при подготовке диссертации, ценные советы и замечаниятакже благодарит коллектив Лаборатории белковой кристаллографии и лично И. П. Куранову (ИК РАН, г. Москва) за предоставление кристаллизационных растворов и проведение рентгеноструктурных исследований.
Список литературы
- Куранова И.П. Кристаллизация белков на земле и в невесомости // Поверхность. — 2004. — № 6. — С.4−12.
- Chayen N.E. Turning protein crystallisation from an art into a science // Current Opinion in Structural Biology. — 2004. — V.14. — P.577−583.
- McPherson A. Protein crystallization in the structural genomics era // Journal of Structural and Functional Genomics. — 2004. — V.5. — P.3−12.
- Chayen N.E. Tackling the bottleneck of protein crystallization in the post-genomic era // Trends in Biotechnology. — 2002. — V.20. — P.98−104.
- Protein crystal growth in space, past and future / LJ. DeLucas, K.M. Moore, MM. Long et al. II Journal of Crystal Growth. — 2002. — V.237. — P. l646−1650.6. www.pdb.org.
- Вашштейн Б.К., Симонов В. И. Структурная кристаллография. — М.: Наука, 1992. —293 с.
- Thaimattam R., Jaskolski М. Synchrotron radiation in atomic-resolution studies of protein structure // Journal of Alloys and Compounds. — 2004. — V.362. — P. 12−20.
- Phenomena and mechanisms of mixed crystal formation in solutions II. Mechanism of interface processes / A.E. Voloshin, S.I. Kovalev, E.B. Rudneva et al. II Journal of Crystal Growth. — 2004. — V.261. — P.105−117.
- Crystallization of chicken egg white lysozyme from assorted sulfate salts / E.L. Forsythe, E.H. Snell, C.C. Malone et al. II Journal of Crystal Growth. — 1999. — V. l 96. — P.332−343.
- Galkin O., Vekilov P.G. Nucleation of protein crystals: critical nuclei, phase behavior, and control pathways // Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232. — P.63−76.
- McPherson A. Virus and protein crystal growth on Earth and in microgravity // Journal of Physics D: Applied Physics. — 1993. — V.26. — P. 104−114.
- DeLucas L.J. Recent results and new hardware developments for protein crystal growth in microgravity // Journal of Crystal Growth. — 1994. — V.135. — P.183−194.
- Haas C., Drenth J. Understanding protein crystallization on the basis of the phase diagram // Journal of Crystal Growth. — 1999. — V.196. — P.447−449.
- Temperature dependence of protein solubility determination and application to crystallization in X-ray capillaries / F. Rosenberger, S.B. Howard, J. W. Sowers et al. II Journal of Crystal Growth. — 1993. — V.129. — P. l-12.
- Galkin O., Vekilov P.G. Control of protein crystal nucleation around the me-tastable liquid-liquid phase boundary // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA. — 2000. — V.97. — P.6277−6281.
- Durbin S.D., Feher G. Simulation of lysozyme crystal growth by the Monte Carlo method // Journal of Crystal Growth. — 1991. — V. 110. — P.41−51.
- Chernov A. A. Crystal growth science between the centuries // Journal of Materials Science Materials in Electronics. — 2001. — V.12. — P.437−449.
- Otalora F., Garcia-Ruiz J.M. Crystal growth studies in microgravity with the APCF. I. Computer simulation of transport dynamics // Journal of Crystal Growth. — 1997. — V. 182. — P. 141−154.
- Experimental observations and numerical modelling of diffusion-driven crystallisation processes / L. Carotenuto, C. Piccolo, D. Castagnolo et al. II Acta Crystallographica Section D. — 2002. — V.58. — P. 1628−1632.
- Convective-diffusive transport in protein crystal growth / Я Lin, F. Rosenberger, J.I.D. Alexander et al. II Journal of Crystal Growth. — 1995. — V.151. — P.153−162.
- Nonlinear dynamics of layer growth and consequences for protein crystal perfection / P.G. Vekilov, F. Rosenberger, H. Lin et al. I I Journal of Crystal Growth. — 1999. —V.196. —P.261−275.
- Lee C.P., Chernov A.A. Solutal convection around growing protein crystals and diffusional purification in Space // Journal of Crystal Growth. — 2002.1. V.240.—P.531−544.
- Savino R., Monti R. Convection induced by residual-g and g-jitters in diffusion experiments // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1999.1. V.42. — P.111−126.
- Savino R., Monti R. Buoyancy and surface-tension-driven convection in a hanging drop protein crystallizer // Journal of Crystal Growth. — 1996. — V.165. — P.308−318.
- Investigation of Marangoni and natural convection during protein crystal growth / M. Kawaji, O. Gamache, D.H. Hwang et al. II Journal of Crystal Growth. — 2003. — V.258. — P.420−430.
- Математическое моделирование и экспериментальные исследования влияния температурных градиентов на процессы кристаллизации для земных и космических условий / В. И. Стрелов, Б. Г. Захаров, И. Ж. Безбах и др. II Кристаллография. — 2005. — № 3. — С.536−544.
- Nucleation and crystallization of globular proteins what we know and what is missing / F. Rosenberger, P.G. Vekilov, M. Muschol et al. II Journal of Crystal Growth. — 1996. — V. 168. — P. 1−14.
- Garcia-Ruiz J.M., Santos A., Alfaro E.J. Oscillatory growth rates in single crystal growing under diffusional control // Journal of Crystal Growth. — 1996. —V.84. —P.555−564.
- Проблемы и перспективы получения в условиях микрогравитации монокристаллов полупроводников с высокой микрооднородностью свойств / Б. Г. Захаров, П. К. Волков, Ю. А. Серебряков и др. II Поверхность. — 2001.—№ 9. —С.49−56.
- Гершуни Г. З., Жуховицкий Е. М. Вибрационная тепловая конвекция в невесомости // Гидромеханика и процессы переноса в невесомости. — Свердловск, 1983. — Р.86−105.
- The control of Bridgman crystal growth with the help of temperature gradient / V.I. Strelov, VS. Sidorov, B.G. Zakharov et al. II Single crystal growth and heat & mass transfer: Third international conference. — Obninsk, 1999. — P.180−191.
- Luft J.R., RakD.M., DeTitta G.T. Microbatch macromolecular crystallization on a thermal gradient // Journal of Crystal Growth. — 1999. — V.196. — P.447−449.
- Vekilov P.G., Rosenberger F. Protein crystal growth under forced solution flow: experimental setup and general response of lysozyme // Journal of Crystal Growth. — 1998. — V. 186. — P.251−261.
- Saikumar M. V., Glatz C.E., Larson MA. Lysozyme crystal growth and nucleation kinetics // Journal of Crystal Growth. — 1998. — V.187. — P.277−288.
- Wakayama N.I. Quantitative study of crystallization kinetics of hen egg-white lysozyme using magnetic orientation // Journal of Crystal Growth. — 1998. — V.191. —P.199−205.
- Why is the osmotic second virial coefficient related to protein crystallization? / B.L. Neal, D. Asthagiri, O.D. Velev et al. II Journal of Crystal Growth. — 1999. —V.196. —P.377−387.
- Piazza R. Interactions in protein solutions near crystallisation: a colloid physics approach // Journal of Crystal Growth. — 1999. — V.196. — P.415−423.
- Chernov A.A. Estimates of internal stress and related mosaicity in solution grown crystals: proteins // Journal of Crystal Growth. — 1999. — V.196. — P.524−534.
- Crystallization of the E. coli polyamine-induced protein: a novel procedure based on the concept of ionic strength reducers / Y. Papanikolau, R. Gessmann, K. Petratos et al. II Journal of Crystal Growth. — 2000. — V.210. — P.761−766.
- The effect of ordering of internal water in thaumatin and lysozyme crystals as revealed by Raman method / A.B. Kudryavtsev, G. Christopher, S.B. Mirov et al. II Journal of Crystal Growth. — 2000. — V.219. — P.102−114.
- Perez C., Griebenow K. Fourier-transform infrared spectroscopic investigation of the thermal denaturation of hen egg-white lysozyme dissolved in aqueous buffer and glycerol // Biotechnology Letters. — 2000. — V.22. — P. l 899−1905.
- Biasutti M.A., Soltermann A.T., Garcia N.A. Photodynamic effect in lysozyme: a kinetic study in different micellar media // Journal of Peptide Research. — 2000. — V.55. — P.41−50.
- Zhong C., Wakayama N.I. Effect of a high magnetic field on the viscosity of an aqueous solution of protein // Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.226. — P.327−332.
- Qi J., Wakayama N.I., Ataka M. Magnetic suppression of convection in protein crystal growth processes // Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232. — P.132−137.
- Kulkarni A., Zukoski C. Depletion interactions and protein crystallization //Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232. — P. l 56−164.
- Thomas B.R., Chernov A.A. Acetylated lysozyme as impurity in lysozyme crystals: constant distribution coefficient // Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232. — P.237−243.
- Real time evolution of concentration distribution around tetragonal lysozyme crystal: case study in gel and free solution / W.B. Hou, A.B. Kudryavtsev, T.L. Bray et al. II Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232. — P.265−272.
- Burke M. W., Judge R.A., Pusey M.L. The effect of solution thermal history on chicken egg white lysozyme nucleation // Journal of Crystal Growth. — 2001.1. V.232. — P.301−307.
- Sumida J.P., Forsythe E.L., Pusey M.L. Preparation and preliminary characterization of crystallizing fluorescent derivatives of chicken egg white lysozyme // Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232. — P.308−316.
- Influence of impurities on protein crystal perfection / M.C. Robert, B. Capelle, B. Lorber et al. II Journal of Crystal Growth. — 2001. — V.232.1. P.48997.
- Wang L., Zhong C., Wakayama N.I. Damping of natural convection in the aqueous protein solutions by the application of high magnetic fields // Journal of Crystal Growth. — 2002. — V.237. — P.312−316.
- Effects of pressure on the crystallization and the solubility of proteins in agarose gel / A. Kadri, B. Lorber, G. Jenner et al. II Journal of Crystal Growth.2002. — V.245. — P. 109−120.
- Pusey M.L., Chayen N.E. Well connected: protein-protein interactions and crystallization // Trends in Biotechnology. — 2002. — V.20. — P.322−323.
- Bakk A., Hoye J.S., Hansen A. Specific heat upon aqueous unfolding of the protein interior: a theoretical approach // Physica A. — 2002. — V.304. — P.355−361.
- Kundrot C.E. Which strategy for a protein crystallization project? // Cellular and Molecular Life Sciences. — 2004. — V.61. — P.525−536.
- Savino R., Lappa M. Dissolution and solutal convection in partially miscibile liquid systems I I International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2004. — V.47. — P.601−612.
- Numerical models for biocrystal growing / V.P. Ginkin, B.G. Zakharov, I.Zh. Bezbakh et al II Abstracts of the 14th International Conference on Crystal Growth. Grenoble (France), 2004. — P.335.
- Управление процессами кристаллизации биоматериалов в земных и космических условиях / И. Ж. Безбах, Б. Г. Захаров, В. И. Стрелов и др. II Тезисы докладов XI Национальной конференции по росту кристаллов. -М., 2004.-С.355.
- Математическое моделирование и экспериментальные исследования влияния вибраций и конвекции Марангони на микрооднородность кристаллов полупроводников / В. И. Стрелов, Б. Г. Захаров, И. Ж. Безбах и др. И Поверхность. 2005. — № 10. — С.80−87.
- Прецизионное температурное управление процессом кристаллизации биоматериалов / И. Ж. Безбах, В. И. Стрелов, Н. И. Сосфенов и др. II Тезисы докладов XII Национальной конференции по росту кристаллов. М., 2006.-С.330.
- Оптимизация роста кристаллов белков с применением метода теплового управления / И. Ж. Безбах, В. Г. Косушкин, В. И. Стрелов и др. II Методы исследования и проектирования сложных технических систем: Сборник статей (Труды МГТУ № 592). М., 2006. — С.18−26.
- Кристаллизация белка лизоцима в прецизионно-управляемом градиенте температуры / В. И. Стрелов, Б. Г Захаров, И. Ж. Безбах и др. Н Кристаллография. -2007. -Т.52, № 6. С.1134−1139.
- Безбах И.Ж., Стрелов В.И, Захаров Б. Г. Управление процессом зародышеобразования и роста биокристаллов // Тезисы докладов Российского симпозиума «Космическое материаловедение». Калуга, 2007. — С.38.
- Моделирование роста биокристаллов под воздействием управляющего теплового поля / В. П. Гинкин, И. Ж. Безбах, В. И. Стрелов и др. II Тезисы докладов Российского симпозиума «Космическое материаловедение». -Калуга, 2007.-С.43.