6 необичних инструмената и инсталација које се користе у научним лабораторијама у Русији
мисцеланеа / / November 03, 2023
1. Свемирска фабрика за синтезу биохемијских молекула
Експериментална поставка може створити простор у лабораторијском окружењу. Тачније, да у себи репродукује услове из различитих тачака Универзума - на пример, места формирања звезда или хладних молекуларних облака. Прикупљени Овакву инсталацију поставили су научници из Самаре, која би требало да буде у функцији до краја 2023. године. Експерименти у фабрици ће се изводити у Центру за лабораторијску астрофизику СФ ФИАН. Користећи инсталацију, истраживачи планирају да проуче како се у свемиру формирају сложена органска једињења и тестирати обећавајуће материјале за облагање сателита, ракета и свемирских летелица на отпорност на зрачење.
Принцип рада фабрике је следећи: снажне пумпе стварају ултра-висок вакуум у унутрашњости, а регулатори постављају потребан ниво температуре, од −269 до +76 ºС. Главни елемент дизајна је сребрно огледало величине 1 цм². Током експеримената, она је, попут честица звездане прашине, прекривена танким слојем леда, а затим прецизно озрачена сноповима фотона, електрона и других честица. Истраживачи очекују да ће као резултат моћи да добију биолошки важне молекуле сличне онима формираним у Универзуму. Само вишеструко брже: десет сати рада у фабрици било би приближно једнако милион година зрачења у свемиру.
2. Постројење за узгој рибе за затворено водоснабдевање (РАС)
Такве Постоји у Омладинској лабораторији генетичких технологија у пољопривреди и воденој економији ВИЗХ по имену академика Л. ДО. Ернст. Мријестилиште рибе је систем вештачких резервоара у којима рибе расту од оплођених јаја до одраслих јединки. Главна карактеристика инсталације је да тамо воду није потребно стално ажурирати и чистити. За његово стање одговоран је вишестепени систем различитих филтера. У таквој поставци рибе расту брже, а мање ресурса се троши на њихово одржавање него у акваријуму.
Наравно, то није неопходно за припрему будућег ручка научника, већ за очување биодиверзитета. Сада истраживачи из Санкт Петербурга раде са јесетром. У инсталацији је смештена експериментална популација сибирске јесетре од више од 300 јединки. Генерално, научници су прикупили колекцију узорака генетског материјала различитих врста риба. На пример, већ постоји пасош за стерлет који се састоји од 12 микросателитских маркера (одељака у ДНК). Такви подаци ће помоћи у узгоју - биће лакше одредити чистокрвност појединаца.
Омладинска лабораторија генетичких технологија у Санкт Петербургу отворена је 2022. године уз подршку национални пројекат "Наука и универзитети". И не само она. Током постојања националног пројекта у Русији појавио 740 лабораторија које воде млади научници. Све ове организације су опремљене високотехнолошком опремом и специјализоване су за различите области науке – од биомедицине и физике до агрономије и економије. До краја 2024. године, у оквиру националног пројекта „Наука и универзитети“, планирају да отворе 900 лабораторија за младе: две трећине запослених су млађе од 39 година.
Погледајте лабораторије
3. Комплекс са молекуларним детекторима
Инсталација се бави пхисхингом - ово је врста пецања, само уместо смуђа и караша постоји комплекс хвата појединачни биомакромолекули: протеини или нуклеинске киселине. Научници желе да користе такве честице за рану дијагнозу болести или њихову превенцију.
У Русији постоји само један такав комплекс - УНУ (јединствена научна поставка) "Авогадро". Налази се у Истраживачком институту за биомедицинску хемију по имену В. Н. Орехович. Научници су већ тамо одлучан референтна група биомакромолекула која се може сматрати нормом за здраву особу. То јест, створили су прави „молекуларни портрет здравља“. Управо са овим, помоћу математичких алгоритама, биће могуће упоредити резултате тестирања људи - тражити маркере који сигнализирају потребу за лечењем или прилагођавањем начина живота.
4. Пригушити пећи
У овој инсталацији се не припремају пите и пице. За дезинфекцију материјала, стварање појединачних кристала и спровођење истраживања потребна је пригушна пећ. Унутар њега се налази заштитна шкољка која спречава да предмет који се сагорева дође у контакт са горивом и производима сагоревања.
Муфелне пећи нису неуобичајене у научним центрима. На пример, она користити у Лабораторији за еколошке проблеме постиндустријске агломерације СУСУ. Тамошњи истраживачи траже решења за смањење загађења животне средине у великим градовима са фабрикама и индустријским предузећима. Да би то урадили, научници развијају нове материјале, као што су савремени филтери за пречишћавање течности и гасова.
5. Роботска ћелија за вишеосно 3Д штампање
Такав систем за увежбавање вишеосне штампе Постоји у истраживачкој лабораторији „Механика биокомпатибилних материјала и уређаја” на Политехничком универзитету у Перму. Посебност ове технологије је у томе што вам омогућава да креирате објекте спајањем материјала у фазама - слојеви могу бити не само равни, већ и тродимензионални. Роботска ћелија Пермске лабораторије је погодна за рад са различитим инжењерским „мастилама“, на пример ПЕЕК, Ултем, ПА, ПСУ.
Користећи овај и друге алате, истраживачи Политехнике проучавају физичка и механичка својства биоматеријала и траже методе за њихову контролу. Један од њих достигнућа — развој математичког модела за узгој људске коже. Биће корисно за креирање 3Д имплантата, као и за проучавање болести, укључујући карцином, како се назива епителни рак.
6. Сајт за производњу медицинских имплантата
Настаје на бази Лабораторије за супереластичне биоинтерфејсе ТСУ. тамо биће тестиран Постоје две методе за производњу имплантата: селективно ласерско синтеровање (СЛС) и директни ласерски раст (ДЛГ). Први се већ дуго користи у медицини, али други није. Међутим, ПЛВ има неколико потенцијално корисних функција. На пример, омогућава вам да креирате структуре са сложеним унутрашњим структурама и необичним облицима - није без разлога што се користи у аутомобилској и авио индустрији.
Материјали за експерименте биће различите медицинске легуре које су томски научници већ развили. Планирају да направе 3Д производе који могу да исправе дефекте костију. Поред самог штампања, стручњаци ТСУ-а ће тестирати имплантате на биокомпатибилност са људским телом, проучавајући њихову функционалност и друга својства. Циљ истраживача је да 3Д имплантате учине што персонализованијим. Односно оне које би задовољиле специфичне захтеве медицинских случајева и индивидуалне параметре људског тела.
„Мегагрант“ је помогао Томском универзитету да покрене лабораторију. Ово је назив програма сарадње руских универзитета и научних организација са водећим светски познатим научницима. Реализује га национални пројекат „Наука и универзитети”. Алексеј Волински, ванредни професор на Универзитету Јужне Флориде, постао је гостујући научник на ТСУ. Програм мегагранта постоји од 2010. године. За то време у Русији је створено 345 лабораторија светске класе за спровођење истраживања.
Научни центри су отворени за праксу за школарце и студенте – победнике такмичења“Наука. Територија хероја». Ово је специјализована онлајн игра кроз коју можете да се упознате са професијом научника. У пројекту можете учествовати од 10 до 22 године. Конкурсни задаци су постављени на платформи „Хероес.сциенце.рф“, тамо се скупљају и чланци и анимирани видео снимци у којима једноставним језиком говоре о разним теоријама и феноменима.
Сазнајте више о науци