6 uvanlige instrumenter og installasjoner brukt i vitenskapelige laboratorier i Russland

1. Romfabrikk for syntese av biokjemiske molekyler

Forsøksoppsettet kan skape plass i laboratoriemiljø. Eller mer presist, å reprodusere i seg selv forhold fra forskjellige punkter i universet - for eksempel steder for stjernedannelse eller kalde molekylære skyer. Samlet Forskere fra Samara har installert en slik installasjon, og den skal være operativ innen utgangen av 2023. Eksperimenter på fabrikken vil bli utført ved Center for Laboratory Astrophysics ved SF FIAN. Ved hjelp av installasjonen planlegger forskerne å studere hvordan komplekse organiske forbindelser dannes i rommet, og test lovende materialer for kledning av satellitter, raketter og romfartøyer for strålingsmotstand.

Prinsippet for drift av fabrikken er dette: kraftige pumper skaper et ultrahøyt vakuum inne, og regulatorer setter det nødvendige temperaturnivået, fra −269 til +76 ºС. Hovedelementet i designet er et sølvspeil som måler 1 cm². Under eksperimenter blir den, som partikler av stjernestøv, dekket med et tynt lag is, og deretter nøyaktig bestrålt med stråler av fotoner, elektroner og andre partikler. Forskere forventer at de som et resultat vil være i stand til å skaffe biologisk viktige molekyler som ligner på de som dannes i universet. Bare mange ganger raskere: ti timers arbeid i en fabrikk vil tilsvare omtrent en million år med stråling i verdensrommet.

2. Fiskeoppdrettsanlegg for lukket vannforsyning (RAS)

Slik Det er ved Youth Laboratory of Genetic Technologies in Agricultural and Aquatic Economy VIZH oppkalt etter akademiker L. TIL. Ernst. Et fiskeklekkeri er et system av kunstige reservoarer der fisk vokser fra befruktede egg til voksne. Hovedtrekket ved installasjonen er at vannet der ikke trenger å oppdateres og renses konstant. Et flertrinnssystem med forskjellige filtre er ansvarlig for tilstanden. I et slikt oppsett vokser fisk raskere, og det brukes mindre ressurser på å vedlikeholde dem enn i et akvarium.

Selvfølgelig er dette ikke nødvendig for å forberede den fremtidige lunsjen til forskere, men for å bevare biologisk mangfold. Nå jobber St. Petersburg-forskere med stør. Installasjonen huset en eksperimentell populasjon av sibirsk stør på mer enn 300 individer. Generelt har forskere samlet inn en samling av prøver av genetisk materiale fra forskjellige fiskearter. For eksempel finnes det allerede et pass for sterlet bestående av 12 mikrosatellittmarkører (seksjoner i DNA). Slike data vil hjelpe i avlsarbeid - det vil være lettere å bestemme renraset av individer.

3. Kompleks med molekylære detektorer

Installasjonen er engasjert i phishing - dette er en slags fiske, bare i stedet for abbor og korkkarpe er det et kompleks fanger enkelt biomakromolekyler: proteiner eller nukleinsyrer. Forskere ønsker å bruke slike partikler for tidlig diagnostisering av sykdommer eller forebygging av dem.

Det er bare ett slikt kompleks i Russland - UNU (unik vitenskapelig installasjon) "Avogadro". Det ligger ved Research Institute of Biomedical Chemistry oppkalt etter V. N. Orekhovich. Forskere er der allerede fast bestemt en referansegruppe av biomakromolekyler som kan betraktes som normen for en frisk person. Det vil si at de skapte et ekte "molekylært portrett av helse." Det er med dette at det ved hjelp av matematiske algoritmer vil være mulig å sammenligne testresultatene til mennesker – for å se etter markører som signaliserer behov for behandling eller livsstilsjusteringer.

4. Muffelovn

Paier og pizzaer tilberedes ikke i denne installasjonen. En muffelovn er nødvendig for å desinfisere materialer, lage enkeltkrystaller og forske. Inne i den er det et beskyttende skall som forhindrer at gjenstanden som brennes kommer i kontakt med drivstoffet og forbrenningsproduktene.

Muffelovner er ikke uvanlig i vitenskapelige sentre. For eksempel henne bruk ved Laboratory of Environmental Problems of Post-Industrial Agglomeration of SUSU. Forskere der leter etter løsninger for å redusere miljøforurensning i store byer med fabrikker og industribedrifter. For å gjøre dette utvikler forskere nye materialer, for eksempel moderne filtre for å rense væsker og gasser.

5. Robotcelle for flerakset 3D-utskrift

Et slikt system for å praktisere multi-akse utskrift Det er i forskningslaboratoriet "Mechanics of Biocompatible Materials and Devices" ved Perm Polytechnic University. Det særegne ved denne teknologien er at den lar deg lage gjenstander ved å smelte sammen materialet i trinn - lagene kan ikke bare være flate, men også tredimensjonale. Robotcellen til Perm-laboratoriet er egnet for arbeid med forskjellige tekniske "blekk", for eksempel PEEK, Ultem, PA, PSU.

Ved hjelp av dette og andre verktøy studerer polytekniske forskere de fysiske og mekaniske egenskapene til biomaterialer og søker etter metoder for å kontrollere dem. En av dem prestasjoner — utvikling av en matematisk modell for voksende menneskelig hud. Det vil være nyttig for å lage 3D-implantater, så vel som for å studere sykdommer, inkludert karsinom, som epitelkreft kalles.

6. Sted for produksjon av medisinske implantater

Det lages på grunnlag av Laboratory of Superelastic Biointerfaces of TSU. Der vil bli testet Det er to metoder for å produsere implantater: selektiv lasersintring (SLS) og direkte laservekst (DLG). Den første har vært brukt i medisin i lang tid, men den andre har ikke. Imidlertid har PLV flere potensielt nyttige funksjoner. For eksempel lar det deg lage strukturer med komplekse interne strukturer og uvanlige former - det er ikke uten grunn at det brukes i bil- og luftfartsindustrien.

Materialene for eksperimentene vil være ulike medisinske legeringer som Tomsk-forskere allerede har utviklet. De planlegger å lage 3D-produkter som kan rette opp beinfeil. I tillegg til selve utskriften, vil TSU-spesialister teste implantater for biokompatibilitet med menneskekroppen, studere deres funksjonalitet og andre egenskaper. Forskernes mål er å gjøre 3D-implantater så personlige som mulig. Det vil si de som vil oppfylle de spesifikke kravene til medisinske tilfeller og de individuelle parametrene til menneskekroppen.