6 neįprasti instrumentai ir įrenginiai, naudojami mokslinėse laboratorijose Rusijoje

1. Kosminė gamykla biocheminių molekulių sintezei

Eksperimentinė sąranka gali sukurti erdvę laboratorijos aplinkoje. Arba tiksliau, atgaminti savyje sąlygas iš skirtingų Visatos taškų – pavyzdžiui, žvaigždžių formavimosi vietų ar šaltų molekulinių debesų. Surinkta Samaros mokslininkai įrengė tokį įrenginį ir jis turėtų pradėti veikti iki 2023 m. pabaigos. Eksperimentai gamykloje bus atliekami SF FIAN laboratorinės astrofizikos centre. Naudodami instaliaciją, mokslininkai planuoja ištirti, kaip erdvėje susidaro sudėtingi organiniai junginiai ir išbandyti perspektyvias medžiagas, skirtas apmušti palydovus, raketas ir erdvėlaivius, siekiant nustatyti atsparumą radiacijai.

Gamyklos veikimo principas toks: galingi siurbliai viduje sukuria itin aukštą vakuumą, o reguliatoriai nustato reikiamą temperatūros lygį nuo –269 iki +76 ºС. Pagrindinis dizaino elementas yra sidabrinis veidrodis, kurio matmenys yra 1 cm². Eksperimentų metu ji, kaip ir žvaigždžių dulkių dalelės, padengiama plonu ledo sluoksniu, o vėliau tiksliai apšvitinama fotonų, elektronų ir kitų dalelių pluoštais. Tyrėjai tikisi, kad dėl to jie galės gauti biologiškai svarbių molekulių, panašių į susidariusias Visatoje. Tik daug kartų greičiau: dešimt valandų darbo gamykloje apytiksliai prilygtų milijonui metų spinduliuotės erdvėje.

2. Žuvų auginimo įmonė uždaram vandens tiekimui (RAS)

Toks Yra Žemės ūkio ir vandens ūkio genetinių technologijų jaunimo laboratorijoje VIZH, pavadintoje akademiko L. KAM. Ernstas. Žuvų perykla – tai dirbtinių rezervuarų sistema, kurioje žuvys užauga iš apvaisintų ikrų iki suaugusių. Pagrindinis įrengimo bruožas – vandens ten nereikia nuolat atnaujinti ir valyti. Už jo būklę atsakinga daugiapakopė skirtingų filtrų sistema. Tokioje sąrangoje žuvys auga greičiau, o jų priežiūrai išleidžiama mažiau išteklių nei akvariume.

Žinoma, tai būtina ne ruošiant būsimus mokslininkų pietus, o norint išsaugoti biologinę įvairovę. Dabar Sankt Peterburgo mokslininkai dirba su eršketais. Įrenginyje buvo daugiau nei 300 individų eksperimentinė Sibiro eršketų populiacija. Apskritai mokslininkai surinko įvairių rūšių žuvų genetinės medžiagos pavyzdžius. Pavyzdžiui, jau yra sterleto pasas, susidedantis iš 12 mikrosatelitinių žymenų (DNR sekcijų). Tokie duomenys padės veisimo darbuose – bus lengviau nustatyti individų grynaveislį.

3. Kompleksas su molekuliniais detektoriais

Įrenginys užsiima sukčiavimu – tai savotiška žvejyba, tik vietoj ešerių ir karosų yra kompleksas laimikiai pavienės biomakromolekulės: baltymai arba nukleorūgštys. Tokias daleles mokslininkai nori panaudoti ankstyvai ligų diagnostikai ar jų profilaktikai.

Rusijoje yra tik vienas toks kompleksas - UNU (unikali mokslinė instaliacija) „Avogadro“. Jis įsikūręs Biomedicininės chemijos tyrimų institute, pavadintame V. N. Orechovičius. Mokslininkai jau yra Atkaklus etaloninė biomakromolekulių grupė, kurią galima laikyti sveiko žmogaus norma. Tai yra, jie sukūrė tikrą „molekulinį sveikatos portretą“. Būtent su tuo, naudojant matematinius algoritmus, bus galima palyginti žmonių tyrimų rezultatus – ieškoti žymeklių, signalizuojančių apie gydymo ar gyvenimo būdo koregavimo poreikį.

4. Mufelinė krosnis

Pyragai ir picos šioje instaliacijoje nėra ruošiami. Mufelinė krosnis reikalinga medžiagoms dezinfekuoti, monokristalams sukurti ir tyrimams atlikti. Jo viduje yra apsauginis apvalkalas, kuris neleidžia deginamam objektui liestis su kuru ir degimo produktais.

Mufelinės krosnys nėra neįprastos mokslo centruose. Pavyzdžiui, ji naudoti SUSU postindustrinės aglomeracijos aplinkosaugos problemų laboratorijoje. Ten mokslininkai ieško sprendimų, kaip sumažinti aplinkos taršą dideliuose miestuose, kuriuose yra gamyklų ir pramonės įmonių. Norėdami tai padaryti, mokslininkai kuria naujas medžiagas, pavyzdžiui, modernius filtrus skysčiams ir dujoms valyti.

5. Robotinis elementas kelių ašių 3D spausdinimui

Tokia sistema, skirta praktikuoti kelių ašių spausdinimą Yra Permės politechnikos universiteto tyrimų laboratorijoje „Biologiškai suderinamų medžiagų ir prietaisų mechanika“. Šios technologijos ypatumas tas, kad ji leidžia kurti objektus lydant medžiagą etapais – sluoksniai gali būti ne tik plokšti, bet ir trimačiai. Permės laboratorijos robotizuota kamera tinka darbui su įvairiais inžineriniais „rašalais“, pavyzdžiui, PEEK, Ultem, PA, PSU.

Naudodami šią ir kitas priemones, politechnikos mokslininkai tiria fizines ir mechanines biomedžiagų savybes ir ieško būdų joms kontroliuoti. Vienas iš jų pasiekimus — žmogaus odos auginimo matematinio modelio sukūrimas. Tai bus naudinga kuriant 3D implantus, taip pat tiriant ligas, įskaitant karcinomą, kaip vadinamas epitelio vėžys.

6. Medicininių implantų gamybos vieta

Jis kuriamas TSU superelastinių biosąsajų laboratorijos pagrindu. Ten bus išbandytas Yra du implantų gamybos būdai: selektyvus lazerinis sukepinimas (SLS) ir tiesioginis lazerinis augimas (DLG). Pirmoji medicinoje naudojama ilgą laiką, bet antroji – ne. Tačiau PLV turi keletą potencialiai naudingų funkcijų. Pavyzdžiui, tai leidžia sukurti sudėtingų vidinių struktūrų ir neįprastų formų konstrukcijas – ne be reikalo jis naudojamas automobilių ir aviacijos pramonėje.

Medžiagos eksperimentams bus įvairūs medicininiai lydiniai, kuriuos Tomsko mokslininkai jau sukūrė. Jie planuoja sukurti 3D gaminius, kurie galėtų ištaisyti kaulų defektus. Be paties spausdinimo, TSU specialistai išbandys implantų biologinį suderinamumą su žmogaus organizmu, tirs jų funkcionalumą ir kitas savybes. Tyrėjų tikslas – padaryti 3D implantus kiek įmanoma individualesnius. Tai yra tokie, kurie atitiktų specifinius medicininių atvejų reikalavimus ir individualius žmogaus organizmo parametrus.