6 ασυνήθιστα όργανα και εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούνται σε επιστημονικά εργαστήρια στη Ρωσία

1. Διαστημικό εργοστάσιο για τη σύνθεση βιοχημικών μορίων

Η πειραματική ρύθμιση μπορεί να δημιουργήσει χώρο σε εργαστηριακό περιβάλλον. Ή ακριβέστερα, να αναπαράγει μέσα του συνθήκες από διαφορετικά σημεία του Σύμπαντος - για παράδειγμα, μέρη σχηματισμού άστρων ή ψυχρά μοριακά σύννεφα. Συγκεντρωμένος Επιστήμονες από τη Σαμάρα έχουν εγκαταστήσει μια τέτοια εγκατάσταση και θα πρέπει να είναι λειτουργική μέχρι το τέλος του 2023. Τα πειράματα στο εργοστάσιο θα πραγματοποιηθούν στο Κέντρο Εργαστηριακής Αστροφυσικής του SF FIAN. Χρησιμοποιώντας την εγκατάσταση, οι ερευνητές σχεδιάζουν να μελετήσουν πώς σχηματίζονται σύνθετες οργανικές ενώσεις στο διάστημα και δοκιμάστε πολλά υποσχόμενα υλικά για την επένδυση δορυφόρων, πυραύλων και διαστημικών σκαφών για αντοχή στην ακτινοβολία.

Η αρχή λειτουργίας του εργοστασίου είναι η εξής: οι ισχυρές αντλίες δημιουργούν ένα εξαιρετικά υψηλό κενό στο εσωτερικό και οι ρυθμιστές ορίζουν το απαιτούμενο επίπεδο θερμοκρασίας, από -269 έως +76 ºС. Το κύριο στοιχείο του σχεδίου είναι ένας ασημί καθρέφτης διαστάσεων 1 cm². Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, όπως τα σωματίδια αστρόσκονης, καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα πάγου και στη συνέχεια ακτινοβολείται με ακρίβεια με δέσμες φωτονίων, ηλεκτρονίων και άλλων σωματιδίων. Οι ερευνητές αναμένουν ότι ως αποτέλεσμα θα είναι σε θέση να αποκτήσουν βιολογικά σημαντικά μόρια παρόμοια με αυτά που σχηματίζονται στο Σύμπαν. Μόνο πολλές φορές πιο γρήγορα: δέκα ώρες εργασίας σε ένα εργοστάσιο θα ήταν περίπου ίσες με ένα εκατομμύριο χρόνια ακτινοβολίας στο διάστημα.

2. Ιχθυοτροφείο για κλειστή παροχή νερού (RAS)

Τέτοιος Υπάρχει στο Youth Laboratory of Genetic Technologies in Agricultural and Water Economy VIZH με το όνομα του Ακαδημαϊκού Λ. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. Ερνστ. Το εκκολαπτήριο ψαριών είναι ένα σύστημα τεχνητών δεξαμενών στις οποίες τα ψάρια αναπτύσσονται από γονιμοποιημένα αυγά σε ενήλικα. Το κύριο χαρακτηριστικό της εγκατάστασης είναι ότι το νερό εκεί δεν χρειάζεται διαρκή ενημέρωση και καθαρισμό. Ένα σύστημα πολλαπλών σταδίων διαφορετικών φίλτρων είναι υπεύθυνο για την κατάστασή του. Σε μια τέτοια εγκατάσταση, τα ψάρια μεγαλώνουν πιο γρήγορα και λιγότεροι πόροι δαπανώνται για τη συντήρησή τους από ό, τι σε ένα ενυδρείο.

Φυσικά, αυτό δεν είναι απαραίτητο για την προετοιμασία του μελλοντικού γεύματος των επιστημόνων, αλλά για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Τώρα οι ερευνητές της Αγίας Πετρούπολης εργάζονται με οξύρρυγχο. Η εγκατάσταση στέγασε έναν πειραματικό πληθυσμό οξύρρυγχου Σιβηρίας με περισσότερα από 300 άτομα. Γενικά, οι επιστήμονες έχουν συλλέξει μια συλλογή δειγμάτων γενετικού υλικού από διαφορετικά είδη ψαριών. Για παράδειγμα, υπάρχει ήδη ένα διαβατήριο για στερλίνο που αποτελείται από 12 μικροδορυφορικούς δείκτες (τμήματα στο DNA). Τέτοια δεδομένα θα βοηθήσουν στην εκτροφή - θα είναι ευκολότερο να προσδιοριστεί η καθαρόαιμη φυλή των ατόμων.

3. Σύμπλεγμα με μοριακούς ανιχνευτές

Η εγκατάσταση ασχολείται με το ψάρεμα - αυτό είναι ένα είδος ψαρέματος, μόνο αντί για κούρνιες και σταυροειδείς κυπρίνους υπάρχει ένα συγκρότημα πιάνει μεμονωμένα βιομακρομόρια: πρωτεΐνες ή νουκλεϊκά οξέα. Οι επιστήμονες θέλουν να χρησιμοποιήσουν τέτοια σωματίδια για την έγκαιρη διάγνωση ασθενειών ή την πρόληψή τους.

Υπάρχει μόνο ένα τέτοιο συγκρότημα στη Ρωσία - UNU (μοναδική επιστημονική εγκατάσταση) "Avogadro". Βρίσκεται στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Χημείας με το όνομα V. Ν. Ορεχόβιτς. Οι επιστήμονες είναι ήδη εκεί προσδιορίζεται μια ομάδα αναφοράς βιομακρομορίων που μπορεί να θεωρηθεί ο κανόνας για ένα υγιές άτομο. Δηλαδή, δημιούργησαν ένα πραγματικό «μοριακό πορτρέτο της υγείας». Με αυτό, χρησιμοποιώντας μαθηματικούς αλγόριθμους, θα είναι δυνατή η σύγκριση των αποτελεσμάτων των δοκιμών των ανθρώπων - να αναζητηθούν δείκτες που σηματοδοτούν την ανάγκη για θεραπεία ή προσαρμογές του τρόπου ζωής.

4. Φούρνος σιγαστήρα

Σε αυτήν την εγκατάσταση δεν παρασκευάζονται πίτες και πίτσες. Απαιτείται ένας φούρνος σιγαστήρα για την απολύμανση υλικών, τη δημιουργία μονοκρυστάλλων και τη διεξαγωγή έρευνας. Στο εσωτερικό του υπάρχει ένα προστατευτικό κέλυφος που εμποδίζει το αντικείμενο που καίγεται να έρθει σε επαφή με το καύσιμο και τα προϊόντα καύσης.

Οι φούρνοι σιγαστήρα δεν είναι ασυνήθιστοι στα επιστημονικά κέντρα. Για παράδειγμα, αυτή χρήση στο Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Προβλημάτων Μεταβιομηχανικού Συγκροτήματος της SUSU. Οι ερευνητές εκεί αναζητούν λύσεις για τη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης σε μεγάλες πόλεις με εργοστάσια και βιομηχανικές επιχειρήσεις. Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέα υλικά, όπως σύγχρονα φίλτρα για τον καθαρισμό υγρών και αερίων.

5. Ρομποτική κυψέλη για τρισδιάστατη εκτύπωση πολλαπλών αξόνων

Ένα τέτοιο σύστημα για την εξάσκηση της εκτύπωσης πολλαπλών αξόνων Υπάρχει στο ερευνητικό εργαστήριο «Mechanics of Biocompatible Materials and Devices» στο Perm Polytechnic University. Η ιδιαιτερότητα αυτής της τεχνολογίας είναι ότι σας επιτρέπει να δημιουργείτε αντικείμενα με τη σύντηξη του υλικού σε στάδια - τα στρώματα μπορούν να είναι όχι μόνο επίπεδα, αλλά και τρισδιάστατα. Η ρομποτική κυψέλη του εργαστηρίου Perm είναι κατάλληλη για εργασία με διάφορα μηχανικά «μελάνια», για παράδειγμα PEEK, Ultem, PA, PSU.

Χρησιμοποιώντας αυτό και άλλα εργαλεία, οι ερευνητές του Πολυτεχνείου μελετούν τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των βιοϋλικών και αναζητούν μεθόδους ελέγχου τους. Ενας από αυτούς επιτεύγματα — ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου για την ανάπτυξη του ανθρώπινου δέρματος. Θα είναι χρήσιμο για τη δημιουργία τρισδιάστατων εμφυτευμάτων, καθώς και για τη μελέτη ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκινώματος, όπως ονομάζεται ο καρκίνος του επιθηλίου.

6. Ιστότοπος για την παραγωγή ιατρικών εμφυτευμάτων

Δημιουργείται με βάση το Εργαστήριο Υπερελαστικών Βιοδιεπαφών του TSU. Εκεί θα δοκιμαστεί Υπάρχουν δύο μέθοδοι για την κατασκευή εμφυτευμάτων: εκλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ (SLS) και άμεση ανάπτυξη λέιζερ (DLG). Το πρώτο έχει χρησιμοποιηθεί στην ιατρική εδώ και πολύ καιρό, αλλά το δεύτερο όχι. Ωστόσο, το PLV έχει πολλά δυνητικά χρήσιμα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, σας επιτρέπει να δημιουργήσετε δομές με πολύπλοκες εσωτερικές δομές και ασυνήθιστα σχήματα - δεν είναι χωρίς λόγο ότι χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία και τις αεροπορικές βιομηχανίες.

Τα υλικά για τα πειράματα θα είναι διάφορα ιατρικά κράματα που έχουν ήδη αναπτύξει οι επιστήμονες του Τομσκ. Σκοπεύουν να δημιουργήσουν προϊόντα 3D που μπορούν να διορθώσουν ελαττώματα των οστών. Εκτός από την ίδια την εκτύπωση, οι ειδικοί της TSU θα δοκιμάζουν τα εμφυτεύματα για βιοσυμβατότητα με το ανθρώπινο σώμα, μελετώντας τη λειτουργικότητα και άλλες ιδιότητές τους. Στόχος των ερευνητών είναι να κάνουν τα τρισδιάστατα εμφυτεύματα όσο το δυνατόν πιο εξατομικευμένα. Αυτά δηλαδή που θα ανταποκρίνονταν στις συγκεκριμένες απαιτήσεις των ιατρικών περιπτώσεων και στις επιμέρους παραμέτρους του ανθρώπινου σώματος.