6 instrumente și instalații neobișnuite utilizate în laboratoarele științifice din Rusia
Miscelaneu / / November 03, 2023
1. Fabrică spațială pentru sinteza moleculelor biochimice
Configurația experimentală poate crea spațiu într-un cadru de laborator. Sau, mai precis, să reproducă în sine condiții din diferite puncte ale Universului - de exemplu, locuri de formare a stelelor sau nori moleculari reci. Colectat Oamenii de știință din Samara au instalat o astfel de instalație și ar trebui să fie operațională până la sfârșitul anului 2023. Experimentele la fabrică vor fi efectuate la Centrul de Astrofizică de Laborator al SF FIAN. Folosind instalația, cercetătorii intenționează să studieze modul în care se formează compuși organici complecși în spațiu și testați materiale promițătoare pentru placarea sateliților, rachetelor și navelor spațiale pentru rezistența la radiații.
Principiul de funcționare al fabricii este acesta: pompele puternice creează un vid ultra-înalt în interior, iar regulatoarele stabilesc nivelul necesar de temperatură, de la -269 la +76 ºС. Elementul principal al designului este o oglindă argintie care măsoară 1 cm². În timpul experimentelor, acesta, ca și particulele de praf de stele, este acoperit cu un strat subțire de gheață și apoi iradiat cu precizie cu fascicule de fotoni, electroni și alte particule. Cercetătorii se așteaptă ca, ca rezultat, să poată obține molecule importante din punct de vedere biologic similare cu cele formate în Univers. Doar de multe ori mai rapid: zece ore de lucru într-o fabrică ar fi aproximativ egal cu un milion de ani de radiații în spațiu.
2. Unitate de creștere a peștilor pentru alimentare cu apă închisă (RAS)
Astfel de Există la Laboratorul de Tineret de Tehnologii Genetice în Economia Agricolă și Acvatică VIZH, numit după Academicianul L. LA. Ernst. Un incubator de pește este un sistem de rezervoare artificiale în care peștii cresc de la ouă fertilizate la adulți. Caracteristica principală a instalației este că apa de acolo nu trebuie să fie actualizată și curățată în mod constant. Un sistem cu mai multe etape de diferite filtre este responsabil pentru starea acestuia. Într-o astfel de configurație, peștii cresc mai repede și sunt cheltuite mai puține resurse pentru întreținerea lor decât într-un acvariu.
Desigur, acest lucru nu este necesar pentru a pregăti viitorul prânz al oamenilor de știință, ci pentru a păstra biodiversitatea. Acum cercetătorii din Sankt Petersburg lucrează cu sturioni. Instalația a găzduit o populație experimentală de sturioni siberieni de peste 300 de indivizi. În general, oamenii de știință au colectat o colecție de mostre de material genetic de la diferite specii de pești. De exemplu, există deja un pașaport pentru sterlet format din 12 markeri microsateliți (secțiuni din ADN). Astfel de date vor ajuta în munca de reproducere - va fi mai ușor să se determine rasa pură a indivizilor.
Laboratorul pentru tineret de tehnologii genetice din Sankt Petersburg a fost deschis în 2022 cu sprijinul lui proiect național „Știință și universități”. Și nu numai ea. Pe durata existenței proiectului național în Rusia a apărut 740 de laboratoare conduse de tineri oameni de știință. Toate aceste organizații sunt echipate cu echipamente de înaltă tehnologie și sunt specializate în diferite domenii ale științei - de la biomedicină și fizică la agronomie și economie. Până la sfârșitul anului 2024, în cadrul proiectului național „Știință și universități”, aceștia plănuiesc să deschidă 900 de laboratoare pentru tineri: două treimi dintre angajații lor au sub 39 de ani.
Vizualizați laboratoarele
3. Complex cu detectoare moleculare
Instalația este angajată în phishing - acesta este un fel de pescuit, numai că în loc de biban și caras există un complex prinde biomacromolecule singulare: proteine sau acizi nucleici. Oamenii de știință doresc să utilizeze astfel de particule pentru diagnosticarea precoce a bolilor sau prevenirea acestora.
Există un singur astfel de complex în Rusia - UNU (instalație științifică unică) „Avogadro”. Este situat la Institutul de Cercetare de Chimie Biomedicală, numit după V. N. Orehovici. Oamenii de știință sunt deja acolo determinat un grup de referință de biomacromolecule care poate fi considerată norma pentru o persoană sănătoasă. Adică, au creat un adevărat „portret molecular al sănătății”. Cu aceasta, folosind algoritmi matematici, va fi posibil să se compare rezultatele testelor oamenilor - să se caute markeri care semnalează nevoia de tratament sau de ajustări ale stilului de viață.
4. Sobe electrice
În această instalație nu se prepară plăcinte și pizza. Este necesar un cuptor cu mufă pentru a dezinfecta materialele, pentru a crea cristale simple și pentru a efectua cercetări. În interiorul acestuia există o carcasă de protecție care împiedică obiectul ars să intre în contact cu combustibilul și produsele de ardere.
Cuptoarele cu mufă nu sunt neobișnuite în centrele științifice. De exemplu, ea utilizare la Laboratorul de Probleme de Mediu ale Aglomerarii Post-Industriale al SUSU. Cercetătorii de acolo caută soluții pentru reducerea poluării mediului în orașele mari cu fabrici și întreprinderi industriale. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință dezvoltă noi materiale, cum ar fi filtre moderne pentru purificarea lichidelor și gazelor.
5. Celulă robotică pentru imprimare 3D pe mai multe axe
Un astfel de sistem pentru practicarea tipăririi pe mai multe axe Există în laboratorul de cercetare „Mecanica materialelor și dispozitivelor biocompatibile” de la Universitatea Politehnică Perm. Particularitatea acestei tehnologii este că vă permite să creați obiecte prin fuzionarea materialului în etape - straturile pot fi nu numai plate, ci și tridimensionale. Celula robotică a laboratorului Perm este potrivită pentru lucrul cu diverse „cerneluri” de inginerie, de exemplu PEEK, Ultem, PA, PSU.
Folosind acest instrument și alte instrumente, cercetătorii de la Politehnică studiază proprietățile fizice și mecanice ale biomaterialelor și caută metode pentru a le controla. Unul din ei realizări — dezvoltarea unui model matematic pentru creșterea pielii umane. Va fi util pentru crearea de implanturi 3D, precum și pentru studiul bolilor, inclusiv carcinomul, așa cum se numește cancerul epitelial.
6. Site pentru producerea implanturilor medicale
Acesta este creat pe baza Laboratorului de Biointerfețe Superelastice al TSU. Acolo vor fi testate Există două metode de fabricare a implanturilor: sinterizarea selectivă cu laser (SLS) și creșterea directă cu laser (DLG). Primul a fost folosit în medicină de mult timp, dar al doilea nu. Cu toate acestea, PLV are mai multe caracteristici potențial utile. De exemplu, vă permite să creați structuri cu structuri interne complexe și forme neobișnuite - nu este fără motiv că este folosit în industria auto și aviație.
Materialele pentru experimente vor fi diferite aliaje medicale pe care oamenii de știință de la Tomsk le-au dezvoltat deja. Ei plănuiesc să creeze produse 3D care pot corecta defectele osoase. Pe lângă imprimarea în sine, specialiștii TSU vor testa implanturile pentru biocompatibilitatea cu corpul uman, studiind funcționalitatea și alte proprietăți ale acestora. Scopul cercetătorilor este de a face implanturi 3D cât mai personalizate. Adică, cele care ar îndeplini cerințele specifice ale cazurilor medicale și parametrii individuali ai corpului uman.
Un „megagrant” a ajutat Universitatea din Tomsk să lanseze laboratorul. Acesta este numele programului de cooperare dintre universitățile ruse și organizațiile științifice cu oameni de știință de renume mondial. Este implementat de proiect național „Știință și universități”. Alexey Volynsky, profesor asociat la Universitatea din Florida de Sud, a devenit om de știință vizitator la TSU. Programul de megagranturi există din 2010. În acest timp, 345 de laboratoare de talie mondială au fost create în Rusia pentru a efectua cercetări.
Centrele științifice sunt deschise pentru stagii pentru școlari și elevi - câștigători ai concursului "Știința. Teritoriul Eroilor». Acesta este un joc online specializat prin care te poți familiariza cu profesia de om de știință. Puteți participa la proiect de la 10 la 22 de ani. Sarcinile de concurs sunt postate pe platformă "Eroi.știință.rf„, acolo sunt adunate și articole și videoclipuri animate, în care se vorbește despre diverse teorii și fenomene într-un limbaj simplu.
Aflați mai multe despre știință