6 nenavadnih instrumentov in naprav, ki se uporabljajo v znanstvenih laboratorijih v Rusiji
Miscellanea / / November 03, 2023
1. Vesoljska tovarna za sintezo biokemičnih molekul
Eksperimentalna postavitev lahko ustvari prostor v laboratorijskem okolju. Ali natančneje, v sebi reproducirati pogoje iz različnih točk vesolja - na primer mesta nastajanja zvezd ali hladnih molekularnih oblakov. Zbrano Znanstveniki iz Samare so postavili takšno napravo, ki naj bi začela delovati do konca leta 2023. Poskusi v tovarni se bodo izvajali v Centru za laboratorijsko astrofiziko SF FIAN. Z instalacijo nameravajo raziskovalci preučiti, kako v vesolju nastajajo kompleksne organske spojine in testiranje obetavnih materialov za oblaganje satelitov, raket in vesoljskih plovil glede odpornosti na sevanje.
Načelo delovanja tovarne je naslednje: močne črpalke ustvarijo ultra visok vakuum v notranjosti, regulatorji pa nastavijo zahtevano temperaturo od -269 do +76 ºС. Glavni element dizajna je srebrno ogledalo velikosti 1 cm². Med poskusi ga, tako kot delce zvezdnega prahu, prekrijejo s tanko plastjo ledu, nato pa natančno obsevajo s snopi fotonov, elektronov in drugih delcev. Raziskovalci pričakujejo, da jim bo tako uspelo pridobiti biološko pomembne molekule, podobne tistim, ki nastajajo v vesolju. Le mnogokrat hitreje: deset ur dela v tovarni bi bilo približno enako milijonu let sevanja v vesolju.
2. Ribogojnica za zaprti vodovod (RAS)
Takšna Tukaj je v Mladinskem laboratoriju za genetske tehnologije v kmetijstvu in vodnem gospodarstvu VIZH poimenovan po akademiku L. TO. Ernst. Ribja valilnica je sistem umetnih rezervoarjev, v katerih ribe zrastejo iz oplojenih iker v odrasle. Glavna značilnost napeljave je, da vode tam ni treba nenehno posodabljati in čistiti. Za njegovo stanje je odgovoren večstopenjski sistem različnih filtrov. V takšni postavitvi ribe rastejo hitreje, za njihovo vzdrževanje pa se porabi manj sredstev kot v akvariju.
Seveda to ni nujno za pripravo bodočega kosila znanstvenikov, ampak za ohranjanje biotske raznovrstnosti. Zdaj peterburški raziskovalci delajo z jesetri. V instalaciji je bila poskusna populacija sibirskega jesetra z več kot 300 primerki. Na splošno so znanstveniki zbrali zbirko vzorcev genskega materiala različnih vrst rib. Na primer, že obstaja potni list za sterlet, ki ga sestavlja 12 mikrosatelitnih markerjev (odsekov v DNK). Takšni podatki bodo pomagali pri vzrejnem delu - lažje bo določiti čistokrvnost posameznikov.
Mladinski laboratorij za genetske tehnologije v Sankt Peterburgu je bil odprt leta 2022 s podporo nacionalni projekt "Znanost in univerze". Pa ne samo ona. V času obstoja nacionalnega projekta v Rusiji pojavil 740 laboratorijev, ki jih vodijo mladi znanstveniki. Vse te organizacije so opremljene z visokotehnološko opremo in so specializirane za različna področja znanosti – od biomedicine in fizike do agronomije in ekonomije. Do konca leta 2024 nameravajo v okviru nacionalnega projekta »Znanost in univerze« odpreti 900 mladinskih laboratorijev: dve tretjini zaposlenih je mlajših od 39 let.
Ogled laboratorijev
3. Kompleks z molekularnimi detektorji
Namestitev se ukvarja z lažnim predstavljanjem - to je nekakšen ribolov, le da je namesto ostrižev in karašev kompleks ulovi posamezne biomakromolekule: beljakovine ali nukleinske kisline. Znanstveniki želijo takšne delce uporabiti za zgodnjo diagnozo bolezni ali njihovo preprečevanje.
V Rusiji je samo en tak kompleks - UNU (edinstvena znanstvena instalacija) "Avogadro". Nahaja se na Raziskovalnem inštitutu za biomedicinsko kemijo po imenu V. n. Orehovič. Znanstveniki so že tam odločen referenčna skupina biomakromolekul, ki se lahko šteje za normo za zdravo osebo. To pomeni, da so ustvarili pravi »molekularni portret zdravja«. Prav s tem bo mogoče z matematičnimi algoritmi primerjati rezultate testiranj ljudi – iskati markerje, ki signalizirajo potrebo po zdravljenju ali prilagoditvi življenjskega sloga.
4. Mufelna peč
V tej napravi se ne pripravljajo pite in pice. Mufelna peč je potrebna za dezinfekcijo materialov, ustvarjanje posameznih kristalov in izvajanje raziskav. V notranjosti je zaščitna lupina, ki preprečuje, da bi predmet, ki ga gori, prišel v stik z gorivom in produkti zgorevanja.
Mufelne peči niso neobičajne v znanstvenih središčih. Na primer njo uporaba v Laboratoriju za okoljske probleme postindustrijske aglomeracije SUSU. Tamkajšnji raziskovalci iščejo rešitve za zmanjšanje onesnaževanja okolja v velikih mestih s tovarnami in industrijskimi podjetji. Za to znanstveniki razvijajo nove materiale, kot so sodobni filtri za čiščenje tekočin in plinov.
5. Robotska celica za večosno 3D tiskanje
Takšen sistem za vadbo večosnega tiska Tukaj je v raziskovalnem laboratoriju "Mehanika biokompatibilnih materialov in naprav" na Politehnični univerzi v Permu. Posebnost te tehnologije je v tem, da omogoča ustvarjanje predmetov s stopenjskim spajanjem materiala - plasti so lahko ne le ravne, ampak tudi tridimenzionalne. Robotska celica laboratorija Perm je primerna za delo z različnimi inženirskimi "črnili", na primer PEEK, Ultem, PA, PSU.
S tem in drugimi orodji raziskovalci Politehnike preučujejo fizikalne in mehanske lastnosti biomaterialov ter iščejo metode za njihov nadzor. En od njih dosežki — razvoj matematičnega modela za rast človeške kože. Uporaben bo za ustvarjanje 3D vsadkov, pa tudi za preučevanje bolezni, vključno s karcinomom, kot se imenuje epitelijski rak.
6. Mesto za proizvodnjo medicinskih vsadkov
Ustvarja se na podlagi Laboratorija superelastičnih biovmesnikov TSU. tam bo testiran Obstajata dve metodi izdelave vsadkov: selektivno lasersko sintranje (SLS) in direktna laserska rast (DLG). Prvi se v medicini uporablja že dolgo, drugi pa ne. Vendar ima PLV več potencialno uporabnih funkcij. Na primer, omogoča ustvarjanje struktur s kompleksnimi notranjimi strukturami in nenavadnimi oblikami - ni brez razloga, da se uporablja v avtomobilski in letalski industriji.
Materiali za poskuse bodo različne medicinske zlitine, ki so jih tomski znanstveniki že razvili. Načrtujejo ustvarjanje 3D izdelkov, ki lahko popravijo okvare kosti. Poleg samega tiska bodo strokovnjaki TSU testirali biokompatibilnost vsadkov s človeškim telesom, preučevali njihovo funkcionalnost in druge lastnosti. Cilj raziskovalcev je narediti 3D vsadke čim bolj personalizirane. Se pravi takšne, ki bi ustrezale specifičnim zahtevam medicinskih primerov in posameznim parametrom človeškega telesa.
"Megagrant" je pomagal Univerzi v Tomsku zagnati laboratorij. To je ime programa sodelovanja med ruskimi univerzami in znanstvenimi organizacijami z vodilnimi svetovno znanimi znanstveniki. Izvaja ga nacionalni projekt “Znanost in univerze”. Alexey Volynsky, izredni profesor na Univerzi Južne Floride, je postal gostujoči znanstvenik na TSU. Program megagrantov obstaja od leta 2010. V tem času je bilo v Rusiji ustanovljenih 345 laboratorijev svetovnega razreda za izvajanje raziskav.
Znanstveni centri so odprti za prakso za dijake in študente - zmagovalce natečaja "Znanost. Ozemlje herojev». To je specializirana spletna igra, prek katere se lahko seznanite s poklicem znanstvenika. V projektu lahko sodeluješ od 10 do 22 let. Tekmovalne naloge so objavljene na platformi "Heroji.science.rf«, tam so zbrani tudi članki in animirani videi, v katerih v preprostem jeziku govorijo o različnih teorijah in pojavih.
Izvedite več o znanosti