6 epätavallista instrumenttia ja laitteistoa, joita käytetään tieteellisissä laboratorioissa Venäjällä
Miscellanea / / November 03, 2023
1. Avaruustehdas biokemiallisten molekyylien synteesiä varten
Kokeellisella järjestelyllä voidaan luoda tilaa laboratorioympäristöön. Tai tarkemmin sanottuna, toistaa itsessään olosuhteita maailmankaikkeuden eri kohdista - esimerkiksi tähtien muodostumispaikoista tai kylmistä molekyylipilvistä. Kerätty Samaran tutkijat ovat asentaneet tällaisen asennuksen, ja sen pitäisi olla toiminnassa vuoden 2023 loppuun mennessä. Tehtaan kokeet suoritetaan SF FIANin astrofysiikan laboratoriokeskuksessa. Installaatiolla tutkijat aikovat tutkia kuinka monimutkaisia orgaanisia yhdisteitä muodostuu avaruudessa ja testaa lupaavia materiaaleja satelliittien, rakettien ja avaruusalusten verhoukseen säteilyn kestävyyden suhteen.
Tehtaan toimintaperiaate on tämä: tehokkaat pumput luovat erittäin korkean tyhjiön sisällä, ja säätimet asettavat vaaditun lämpötilatason -269 - +76 ºС. Muotoilun pääelementti on hopeapeili, jonka koko on 1 cm². Kokeiden aikana se, kuten tähtipölyhiukkaset, peitetään ohuella jääkerroksella ja säteilytetään sitten tarkasti fotonien, elektronien ja muiden hiukkasten säteillä. Tutkijat odottavat, että tuloksena he voivat saada biologisesti tärkeitä molekyylejä, jotka ovat samanlaisia kuin universumissa muodostuneet. Vain monta kertaa nopeammin: kymmenen työtuntia tehtaalla vastaisi suunnilleen miljoonan vuoden säteilyä avaruudessa.
2. Kalankasvatuslaitos suljettuun vesihuoltoon (RAS)
Sellainen On Maatalouden ja vesitalouden geneettisten teknologioiden nuorisolaboratoriossa VIZH, joka on nimetty akateemikko L. TO. Ernst. Kalanhautomo on keinotekoisten säiliöiden järjestelmä, jossa kalat kasvavat hedelmöittyneistä munista aikuisiksi. Asennuksen pääominaisuus on, että siellä olevaa vettä ei tarvitse jatkuvasti päivittää ja puhdistaa. Sen kunnosta vastaa monivaiheinen eri suodattimien järjestelmä. Tällaisessa asetelmassa kalat kasvavat nopeammin ja niiden ylläpitoon kuluu vähemmän resursseja kuin akvaariossa.
Tämä ei tietenkään ole välttämätöntä tiedemiesten tulevan lounaan valmistelemiseksi, vaan biologisen monimuotoisuuden säilyttämiseksi. Nyt Pietarin tutkijat työskentelevät sammen parissa. Laitteessa oli yli 300 yksilön kokeellinen siperiansampipopulaatio. Yleensä tutkijat ovat keränneet näytteitä geneettisestä materiaalista eri kalalajeista. Esimerkiksi sterletille on jo olemassa passi, joka koostuu 12 mikrosatelliittimarkkerista (DNA-osista). Tällaiset tiedot auttavat jalostustyössä - yksilöiden puhdasrotuisuus on helpompi määrittää.
Pietarin geeniteknologioiden nuorisolaboratorio avattiin vuonna 2022 mm. kansallinen hanke "Tiede ja yliopistot". Eikä vain häntä. Kansallisen projektin olemassaolon aikana Venäjällä ilmestyi 740 nuorten tutkijoiden johtamaa laboratoriota. Kaikki nämä organisaatiot on varustettu korkean teknologian laitteilla ja ovat erikoistuneet eri tieteenaloihin - biolääketieteestä ja fysiikasta agronomiaan ja taloustieteeseen. Vuoden 2024 loppuun mennessä valtakunnallisessa Tiede ja yliopistot -hankkeessa on tarkoitus avata 900 nuorisolaboratoriota: kaksi kolmasosaa työntekijöistä on alle 39-vuotiaita.
Katso laboratoriot
3. Monimutkainen molekyyliilmaisimien kanssa
Asennus harjoittaa tietojenkalastelua - tämä on eräänlaista kalastusta, vain ahvenen ja ristikarpin sijasta on kompleksi saaliita yksittäiset biomakromolekyylit: proteiinit tai nukleiinihapot. Tiedemiehet haluavat käyttää tällaisia hiukkasia sairauksien varhaiseen diagnosointiin tai niiden ehkäisyyn.
Venäjällä on vain yksi tällainen kompleksi - UNU (ainutlaatuinen tieteellinen installaatio) "Avogadro". Se sijaitsee Biolääketieteen kemian tutkimuslaitoksessa, joka on nimetty V. N. Orekhovich. Tiedemiehet ovat jo paikalla päättänyt referenssiryhmä biomakromolekyylejä, joita voidaan pitää normina terveelle ihmiselle. Toisin sanoen he loivat todellisen "molekyylimuotokuvan terveydestä". Juuri tämän avulla matemaattisten algoritmien avulla voidaan verrata ihmisten testituloksia - etsiä merkkejä, jotka osoittavat hoidon tai elämäntapojen muuttamisen tarpeen.
4. Muhveliuuni
Piirakkaa ja pizzaa ei valmisteta tässä asennuksessa. Muhveliuunia tarvitaan materiaalien desinfiointiin, yksittäiskiteiden luomiseen ja tutkimuksen suorittamiseen. Sen sisällä on suojakuori, joka estää palavaa esinettä koskettamasta polttoainetta ja palamistuotteita.
Muhveliuunit eivät ole harvinaisia tiedekeskuksissa. Esimerkiksi häntä käyttää SUSU: n jälkiteollisen taajaman ympäristöongelmien laboratoriossa. Siellä tutkijat etsivät ratkaisuja ympäristön saastumisen vähentämiseen suurissa kaupungeissa, joissa on tehtaita ja teollisuusyrityksiä. Tätä varten tutkijat kehittävät uusia materiaaleja, kuten nykyaikaisia suodattimia nesteiden ja kaasujen puhdistamiseen.
5. Robottisolu moniakseliseen 3D-tulostukseen
Tällainen järjestelmä moniakselitulostuksen harjoitteluun On Permin ammattikorkeakoulun tutkimuslaboratoriossa "Bioyhteensopivien materiaalien ja laitteiden mekaniikka". Tämän tekniikan erikoisuus on, että sen avulla voit luoda esineitä sulattamalla materiaali vaiheittain - kerrokset voivat olla paitsi tasaisia, myös kolmiulotteisia. Permin laboratorion robottisolu soveltuu työskentelyyn erilaisten teknisten "musteiden" kanssa, esimerkiksi PEEK, Ultem, PA, PSU.
Tällä ja muilla työkaluilla ammattikorkeakoulun tutkijat tutkivat biomateriaalien fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia ja etsivät menetelmiä niiden hallitsemiseksi. Yksi heistä saavutuksia — matemaattisen mallin kehittäminen ihmisen ihon kasvattamiseksi. Se on hyödyllinen 3D-implanttien luomiseen sekä sairauksien, mukaan lukien karsinooman, kuten epiteelisyövän nimitys, tutkimiseen.
6. Lääketieteellisten implanttien tuotantopaikka
Se luodaan TSU: n superelastisten biorajapintojen laboratorion pohjalta. siellä tullaan testaamaan Implanttien valmistukseen on kaksi menetelmää: selektiivinen lasersintraus (SLS) ja suora laserkasvu (DLG). Ensimmäistä on käytetty lääketieteessä pitkään, mutta toista ei. PLV: llä on kuitenkin useita mahdollisesti hyödyllisiä ominaisuuksia. Sen avulla voit esimerkiksi luoda rakenteita, joilla on monimutkaiset sisäiset rakenteet ja epätavalliset muodot - ei ole syytä, että sitä käytetään auto- ja ilmailuteollisuudessa.
Kokeiden materiaalit ovat erilaisia lääketieteellisiä seoksia, joita Tomskin tutkijat ovat jo kehittäneet. He suunnittelevat luovansa 3D-tuotteita, jotka voivat korjata luuvaurioita. Itse painatuksen lisäksi TSU: n asiantuntijat testaavat implanttien bioyhteensopivuutta ihmiskehon kanssa, tutkivat niiden toimivuutta ja muita ominaisuuksia. Tutkijoiden tavoitteena on tehdä 3D-implanteista mahdollisimman yksilöllisiä. Eli sellaisia, jotka täyttäisivät lääketieteellisten tapausten erityisvaatimukset ja ihmiskehon yksittäiset parametrit.
"Megagrantti" auttoi Tomskin yliopistoa käynnistämään laboratorion. Tämä on venäläisten yliopistojen ja tieteellisten organisaatioiden yhteistyöohjelman nimi johtavien maailmankuulujen tutkijoiden kanssa. Sen toteuttaa kansallinen hanke "Tiede ja yliopistot". Alexey Volynsky, Etelä-Floridan yliopiston apulaisprofessori, tuli vierailevaksi tutkijaksi TSU: ssa. Megagranttiohjelma on ollut olemassa vuodesta 2010 lähtien. Tänä aikana Venäjälle perustettiin 345 maailmanluokan laboratoriota suorittamaan tutkimusta.
Tieteelliset keskukset ovat avoinna harjoittelupaikoille koululaisille ja opiskelijoille - kilpailun voittajille "Tiede. Heroes' Territory». Tämä on erikoistunut online-peli, jonka kautta voit tutustua tiedemiehen ammattiin. Projektiin voi osallistua 10-22-vuotiaista. Kilpailutehtävät on julkaistu alustalla "Heroes.science.rf", sinne kerätään myös artikkeleita ja animoituja videoita, joissa puhutaan erilaisista teorioista ja ilmiöistä yksinkertaisella kielellä.
Lue lisää tieteestä