6 neparasti instrumenti un instalācijas, ko izmanto zinātniskajās laboratorijās Krievijā
Literārs Mistrojums / / November 03, 2023
1. Kosmosa rūpnīca bioķīmisko molekulu sintēzei
Eksperimentālā iestatīšana var radīt vietu laboratorijas apstākļos. Vai precīzāk, reproducēt sevī apstākļus no dažādiem Visuma punktiem - piemēram, zvaigžņu veidošanās vietām vai aukstiem molekulāriem mākoņiem. Savākts Samaras zinātnieki ir uzstādījuši šādu instalāciju, un tai vajadzētu darboties līdz 2023. gada beigām. Eksperimenti rūpnīcā tiks veikti SF FIAN laboratorijas astrofizikas centrā. Izmantojot instalāciju, pētnieki plāno izpētīt, kā kosmosā veidojas sarežģīti organiskie savienojumi, un pārbaudīt daudzsološus materiālus satelītu, raķešu un kosmosa kuģu apšuvumam attiecībā uz radiācijas izturību.
Rūpnīcas darbības princips ir šāds: jaudīgi sūkņi rada īpaši augstu vakuumu iekšpusē, un regulatori nosaka nepieciešamo temperatūras līmeni no –269 līdz +76 ºС. Dizaina galvenais elements ir sudraba spogulis ar izmēru 1 cm². Eksperimentu laikā to, tāpat kā zvaigžņu putekļu daļiņas, pārklāj ar plānu ledus kārtu un pēc tam precīzi apstaro ar fotonu, elektronu un citu daļiņu stariem. Pētnieki sagaida, ka rezultātā viņiem izdosies iegūt bioloģiski svarīgas molekulas, kas līdzīgas tām, kas veidojas Visumā. Tikai daudzas reizes ātrāk: desmit darba stundas rūpnīcā būtu aptuveni vienādas ar miljona gadu starojumu kosmosā.
2. Zivju audzēšanas iekārta slēgtai ūdens apgādei (RAS)
Tādas Tur ir Akadēmiķa L. vārdā nosauktajā Ģenētisko tehnoloģiju jaunatnes laboratorijā VIZH lauksaimniecības un ūdens ekonomikā. UZ. Ernsts. Zivju inkubators ir mākslīgo rezervuāru sistēma, kurā zivis izaug no apaugļotām ikriem līdz pieaugušajiem. Instalācijas galvenā iezīme ir tāda, ka ūdens tur nav pastāvīgi jāatjaunina un jātīra. Par tā stāvokli ir atbildīga dažādu filtru daudzpakāpju sistēma. Šādā uzstādījumā zivis aug ātrāk, un to uzturēšanai tiek tērēts mazāk resursu nekā akvārijā.
Protams, tas nav nepieciešams zinātnieku nākotnes pusdienu sagatavošanai, bet gan bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai. Tagad Sanktpēterburgas pētnieki strādā ar stori. Instalācijā atradās eksperimentālā Sibīrijas stores populācija, kurā bija vairāk nekā 300 īpatņu. Kopumā zinātnieki ir savākuši dažādu zivju sugu ģenētiskā materiāla paraugus. Piemēram, jau ir sterletu pase, kas sastāv no 12 mikrosatelītu marķieriem (sekcijām DNS). Šādi dati palīdzēs ciltsdarbā - būs vieglāk noteikt īpatņu tīršķirni.
Jaunatnes ģenētisko tehnoloģiju laboratorija Sanktpēterburgā tika atklāta 2022. gadā ar atbalstu nacionālais projekts "Zinātne un universitātes". Un ne tikai viņai. Nacionālā projekta pastāvēšanas laikā Krievijā parādījās 740 laboratorijas jauno zinātnieku vadībā. Visas šīs organizācijas ir aprīkotas ar augsto tehnoloģiju aprīkojumu un specializējas dažādās zinātnes jomās – no biomedicīnas un fizikas līdz agronomijai un ekonomikai. Līdz 2024. gada beigām valsts projekta “Zinātne un universitātes” ietvaros viņi plāno atvērt 900 jauniešu laboratorijas: divas trešdaļas darbinieku ir jaunāki par 39 gadiem.
Apskatīt laboratorijas
3. Komplekss ar molekulārajiem detektoriem
Instalācija nodarbojas ar pikšķerēšanu - šī ir sava veida makšķerēšana, tikai asari un karūsas vietā ir komplekss nozvejas atsevišķas biomakromolekulas: olbaltumvielas vai nukleīnskābes. Zinātnieki vēlas izmantot šādas daļiņas slimību agrīnai diagnostikai vai to profilaksei.
Krievijā ir tikai viens šāds komplekss - UNU (unikāla zinātniska instalācija) "Avogadro". Tas atrodas Biomedicīnas ķīmijas pētniecības institūtā, kas nosaukts V. N. Orehovičs. Zinātnieki jau ir tur noteikts atsauces biomakromolekulu grupa, ko var uzskatīt par normu veselam cilvēkam. Tas ir, viņi izveidoja īstu "veselības molekulāro portretu". Tieši ar to, izmantojot matemātiskos algoritmus, būs iespējams salīdzināt cilvēku testu rezultātus – meklēt marķierus, kas signalizē par nepieciešamību ārstēties vai dzīvesveida korekcijas.
4. Mufeļkrāsns
Pīrāgi un picas šajā instalācijā netiek gatavotas. Mufeļkrāsns ir nepieciešama, lai dezinficētu materiālus, izveidotu monokristālus un veiktu pētījumus. Tā iekšpusē ir aizsargapvalks, kas neļauj degošajam objektam saskarties ar degvielu un sadegšanas produktiem.
Mufeļkrāsnis zinātnes centros nav nekas neparasts. Piemēram, viņa izmantot SUSU postindustriālās aglomerācijas vides problēmu laboratorijā. Pētnieki tur meklē risinājumus, kā samazināt vides piesārņojumu lielajās pilsētās ar rūpnīcām un rūpniecības uzņēmumiem. Lai to paveiktu, zinātnieki izstrādā jaunus materiālus, piemēram, modernus filtrus šķidrumu un gāzu attīrīšanai.
5. Robotiska šūna vairāku asu 3D drukāšanai
Šāda sistēma vairāku asu drukāšanai Tur ir Permas Politehniskās universitātes pētniecības laboratorijā “Bioloģiski saderīgu materiālu un ierīču mehānika”. Šīs tehnoloģijas īpatnība ir tāda, ka tā ļauj veidot objektus, kausējot materiālu pa posmiem – slāņi var būt ne tikai plakani, bet arī trīsdimensiju. Permas laboratorijas robotizētā šūna ir piemērota darbam ar dažādām inženiertehniskajām “tintēm”, piemēram, PEEK, Ultem, PA, PSU.
Izmantojot šo un citus rīkus, Politehnisko augstskolu pētnieki pēta biomateriālu fizikālās un mehāniskās īpašības un meklē metodes to kontrolei. Viens no viņiem sasniegumiem — matemātiskā modeļa izstrāde cilvēka ādas audzēšanai. Tas noderēs 3D implantu veidošanā, kā arī slimību, tajā skaitā karcinomas, kā sauc epitēlija vēzi, pētīšanai.
6. Medicīnisko implantu ražošanas vieta
Tas tiek veidots, pamatojoties uz TSU superelastīgo biosaskarņu laboratoriju. Tur tiks pārbaudīts Ir divas implantu ražošanas metodes: selektīvā lāzera saķepināšana (SLS) un tiešā lāzera augšana (DLG). Pirmo medicīnā izmanto jau ilgu laiku, bet otro nē. Tomēr PLV ir vairākas potenciāli noderīgas funkcijas. Piemēram, tas ļauj izveidot struktūras ar sarežģītām iekšējām struktūrām un neparastām formām – ne velti to izmanto automobiļu un aviācijas nozarēs.
Eksperimentu materiāli būs dažādi medicīniski sakausējumi, ko Tomskas zinātnieki jau izstrādājuši. Viņi plāno izveidot 3D produktus, kas var labot kaulu defektus. Papildus pašai drukāšanai TSU speciālisti pārbaudīs implantu bioloģisko saderību ar cilvēka ķermeni, pētīs to funkcionalitāti un citas īpašības. Pētnieku mērķis ir padarīt 3D implantus pēc iespējas personalizētākus. Proti, tādas, kas atbilstu specifiskajām medicīnisko gadījumu prasībām un cilvēka organisma individuālajiem parametriem.
“Megagrants” palīdzēja Tomskas universitātei uzsākt laboratoriju. Tā sauc Krievijas universitāšu un zinātnisko organizāciju sadarbības programmu ar vadošajiem pasaules slavenajiem zinātniekiem. To īsteno nacionālais projekts “Zinātne un universitātes”. Aleksejs Volinskis, Dienvidfloridas universitātes asociētais profesors, kļuva par vieszinātnieku TSU. Megagrantu programma pastāv kopš 2010. gada. Šajā laikā Krievijā tika izveidotas 345 pasaules līmeņa laboratorijas pētījumu veikšanai.
Zinātniskie centri ir atvērti praksei skolēniem un studentiem - konkursa uzvarētājiem "Zinātne. Varoņu teritorija». Šī ir specializēta tiešsaistes spēle, ar kuras palīdzību jūs varat iepazīties ar zinātnieka profesiju. Projektā var piedalīties no 10 līdz 22 gadiem. Konkursa uzdevumi ir ievietoti platformā "Heroes.science.rf", tur apkopoti arī raksti un animēti video, kuros vienkāršā valodā tiek runāts par dažādām teorijām un parādībām.
Uzziniet vairāk par zinātni