6 instruments et installations insolites utilisés dans les laboratoires scientifiques en Russie

1. Usine spatiale pour la synthèse de molécules biochimiques

La configuration expérimentale peut créer de l’espace dans un laboratoire. Ou plus précisément, reproduire en lui-même les conditions de différents points de l'Univers - par exemple, des lieux de formation d'étoiles ou des nuages ​​​​moléculaires froids. Collecté Des scientifiques de Samara ont installé une telle installation et elle devrait être opérationnelle d'ici fin 2023. Les expériences en usine seront réalisées au Centre d'Astrophysique de Laboratoire de la SF FIAN. Grâce à cette installation, les chercheurs prévoient d'étudier comment des composés organiques complexes se forment dans l'espace. tester des matériaux prometteurs pour le revêtement des satellites, des fusées et des engins spatiaux en termes de résistance aux radiations.

Le principe de fonctionnement de l'usine est le suivant: des pompes puissantes créent un ultra-vide à l'intérieur et des régulateurs règlent le niveau de température requis, de −269 à +76 ºС. L'élément principal du design est un miroir argenté mesurant 1 cm². Au cours des expériences, comme les particules de poussière d'étoiles, elle est recouverte d'une fine couche de glace, puis irradiée avec précision par des faisceaux de photons, d'électrons et d'autres particules. Les chercheurs espèrent ainsi pouvoir obtenir des molécules biologiquement importantes, similaires à celles formées dans l’Univers. Mais bien plus vite: dix heures de travail dans une usine équivaudraient à peu près à un million d’années de rayonnement dans l’espace.

2. Installation piscicole pour alimentation en eau fermée (RAS)

Tel Il y a au Laboratoire jeunesse de technologies génétiques en économie agricole et aquatique VIZH du nom de l'académicien L. À. Ernst. Une écloserie est un système de réservoirs artificiels dans lesquels les poissons grandissent à partir d'œufs fécondés jusqu'à devenir adultes. La principale caractéristique de l'installation est que l'eau n'a pas besoin d'être constamment mise à jour et nettoyée. Un système à plusieurs étages de différents filtres est responsable de son état. Dans une telle configuration, les poissons grandissent plus vite et moins de ressources sont consacrées à leur entretien que dans un aquarium.

Bien entendu, cela n’est pas nécessaire pour préparer le futur déjeuner des scientifiques, mais pour préserver la biodiversité. Aujourd'hui, des chercheurs de Saint-Pétersbourg travaillent sur l'esturgeon. L'installation abritait une population expérimentale d'esturgeons sibériens de plus de 300 individus. En général, les scientifiques ont collecté une collection d’échantillons de matériel génétique provenant de différentes espèces de poissons. Par exemple, il existe déjà un passeport pour le stérlet composé de 12 marqueurs microsatellites (sections d'ADN). De telles données aideront au travail de sélection - il sera plus facile de déterminer la race pure des individus.

3. Complexe avec détecteurs moléculaires

L'installation est engagée dans le phishing - c'est une sorte de pêche, seulement au lieu de perchoirs et de carassins, il existe un complexe captures biomacromolécules uniques: protéines ou acides nucléiques. Les scientifiques souhaitent utiliser ces particules pour le diagnostic précoce des maladies ou leur prévention.

Il n'existe qu'un seul complexe de ce type en Russie - UNU (installation scientifique unique) "Avogadro". Il est situé à l'Institut de recherche en chimie biomédicale du nom de V. N. Orekhovitch. Les scientifiques sont déjà là déterminé un groupe de référence de biomacromolécules qui peut être considéré comme la norme pour une personne en bonne santé. Autrement dit, ils ont créé un véritable « portrait moléculaire de la santé ». C'est avec cela qu'à l'aide d'algorithmes mathématiques, il sera possible de comparer les résultats des tests des personnes - de rechercher des marqueurs qui signalent la nécessité d'un traitement ou d'un ajustement du mode de vie.

4. Four à moufle

Les tartes et pizzas ne sont pas préparées dans cette installation. Un four à moufle est nécessaire pour désinfecter les matériaux, créer des monocristaux et mener des recherches. À l'intérieur se trouve une coque de protection qui empêche l'objet brûlé d'entrer en contact avec le carburant et les produits de combustion.

Les fours à moufle ne sont pas rares dans les centres scientifiques. Par exemple, elle utiliser au Laboratoire des Problèmes Environnementaux de l'Agglomération Post-Industrielle de SUSU. Les chercheurs y recherchent des solutions pour réduire la pollution de l'environnement dans les grandes villes dotées d'usines et d'entreprises industrielles. Pour ce faire, les scientifiques développent de nouveaux matériaux, comme des filtres modernes pour purifier les liquides et les gaz.

5. Cellule robotique pour l'impression 3D multi-axes

Un tel système pour pratiquer l'impression multi-axes Il y a dans le laboratoire de recherche « Mécanique des matériaux et dispositifs biocompatibles » de l'Université polytechnique de Perm. La particularité de cette technologie est qu'elle permet de créer des objets en fusionnant le matériau par étapes - les couches peuvent être non seulement plates, mais également tridimensionnelles. La cellule robotique du laboratoire de Perm est adaptée pour travailler avec diverses « encres » techniques, par exemple PEEK, Ultem, PA, PSU.

À l’aide de cet outil et d’autres, les chercheurs de Polytechnique étudient les propriétés physiques et mécaniques des biomatériaux et recherchent des méthodes pour les contrôler. L'un d'eux réalisations — développement d'un modèle mathématique pour la croissance de la peau humaine. Il sera utile pour créer des implants 3D, ainsi que pour étudier des maladies, notamment le carcinome, comme on appelle le cancer épithélial.

6. Site de production d'implants médicaux

Il est créé sur la base du Laboratoire de Biointerfaces Superélastiques de TSU. Là sera testé Il existe deux méthodes de fabrication d'implants: le frittage sélectif par laser (SLS) et la croissance directe par laser (DLG). Le premier est utilisé en médecine depuis longtemps, mais pas le second. Cependant, PLV possède plusieurs fonctionnalités potentiellement utiles. Par exemple, il vous permet de créer des structures avec des structures internes complexes et des formes inhabituelles - ce n'est pas pour rien qu'il est utilisé dans les industries automobile et aéronautique.

Les matériaux pour les expériences seront divers alliages médicaux déjà développés par les scientifiques de Tomsk. Ils prévoient de créer des produits 3D capables de corriger les défauts osseux. En plus de l'impression elle-même, les spécialistes de TSU testeront la biocompatibilité des implants avec le corps humain, en étudiant leur fonctionnalité et d'autres propriétés. L'objectif des chercheurs est de rendre les implants 3D aussi personnalisés que possible. C’est-à-dire ceux qui répondraient aux exigences spécifiques des cas médicaux et aux paramètres individuels du corps humain.