6 instrumen dan instalasi tidak biasa yang digunakan di laboratorium ilmiah di Rusia

1. Pabrik luar angkasa untuk sintesis molekul biokimia

Pengaturan eksperimental dapat menciptakan ruang dalam lingkungan laboratorium. Atau lebih tepatnya, mereproduksi kondisi dari berbagai titik di Semesta - misalnya, tempat pembentukan bintang atau awan molekul dingin. Dikumpulkan Para ilmuwan dari Samara telah memasang instalasi semacam itu, dan akan beroperasi pada akhir tahun 2023. Eksperimen di pabrik akan dilakukan di Pusat Laboratorium Astrofisika SF FIAN. Dengan menggunakan instalasi tersebut, para peneliti berencana mempelajari bagaimana senyawa organik kompleks terbentuk di ruang angkasa, dan menguji bahan yang menjanjikan untuk melapisi satelit, roket, dan pesawat ruang angkasa untuk mengetahui ketahanan radiasi.

Prinsip pengoperasian pabrik adalah sebagai berikut: pompa bertenaga menciptakan ruang hampa sangat tinggi di dalam, dan regulator mengatur tingkat suhu yang diperlukan, dari −269 hingga +76 ºС. Elemen utama desainnya adalah cermin perak berukuran 1 cm². Selama percobaan, ia, seperti partikel debu bintang, ditutupi dengan lapisan es tipis, dan kemudian disinari dengan berkas foton, elektron, dan partikel lainnya. Para peneliti berharap bahwa sebagai hasilnya mereka akan dapat memperoleh molekul-molekul penting secara biologis yang serupa dengan yang terbentuk di Alam Semesta. Hanya beberapa kali lebih cepat: sepuluh jam kerja di sebuah pabrik kira-kira sama dengan satu juta tahun radiasi di luar angkasa.

2. Pabrik Pembibitan Ikan untuk Penyediaan Air Tertutup (RAS)

Seperti Ada di Laboratorium Pemuda Teknologi Genetik dalam Ekonomi Pertanian dan Perairan VIZH dinamai Akademisi L. KE. Ernst. Pembenihan ikan adalah sistem reservoir buatan di mana ikan tumbuh dari telur yang telah dibuahi hingga ikan dewasa. Fitur utama dari instalasi ini adalah air di sana tidak perlu terus-menerus diperbarui dan dibersihkan. Sistem multi-tahap dengan filter berbeda bertanggung jawab atas kondisinya. Dalam pengaturan seperti itu, ikan tumbuh lebih cepat, dan lebih sedikit sumber daya yang dihabiskan untuk memeliharanya dibandingkan di akuarium.

Tentu saja, hal ini tidak diperlukan untuk mempersiapkan makan siang para ilmuwan di masa depan, namun untuk melestarikan keanekaragaman hayati. Sekarang para peneliti St. Petersburg sedang bekerja dengan ikan sturgeon. Instalasi ini menampung populasi percobaan ikan sturgeon Siberia yang berjumlah lebih dari 300 individu. Secara umum, para ilmuwan telah mengumpulkan kumpulan sampel materi genetik dari berbagai spesies ikan. Misalnya, sudah ada paspor untuk sterlet yang terdiri dari 12 penanda mikrosatelit (bagian pada DNA). Data tersebut akan membantu dalam pekerjaan pemuliaan - akan lebih mudah untuk menentukan individu ras murni.

3. Kompleks dengan detektor molekuler

Instalasi terlibat dalam phishing - ini adalah sejenis penangkapan ikan, hanya saja alih-alih bertengger dan ikan mas crucian ada yang kompleks tangkapan biomakromolekul tunggal: protein atau asam nukleat. Para ilmuwan ingin menggunakan partikel tersebut untuk diagnosis dini penyakit atau pencegahannya.

Hanya ada satu kompleks seperti itu di Rusia - UNU (instalasi ilmiah unik) "Avogadro". Terletak di Lembaga Penelitian Kimia Biomedis yang dinamai V. N. Orekhovich. Para ilmuwan sudah ada di sana bertekad kelompok acuan biomakromolekul yang dapat dianggap normal bagi orang sehat. Artinya, mereka menciptakan “potret molekuler kesehatan” yang nyata. Dengan menggunakan algoritma matematika, dimungkinkan untuk membandingkan hasil tes orang - untuk mencari penanda yang menandakan perlunya pengobatan atau penyesuaian gaya hidup.

4. Tungku meredam

Pai dan pizza tidak disiapkan di instalasi ini. Tungku peredam diperlukan untuk mendisinfeksi bahan, membuat kristal tunggal, dan melakukan penelitian. Di dalamnya terdapat cangkang pelindung yang mencegah benda yang terbakar bersentuhan dengan bahan bakar dan hasil pembakaran.

Tungku peredam tidak jarang ditemukan di pusat-pusat ilmiah. Misalnya, dia menggunakan di Laboratorium Masalah Lingkungan Hidup Pasca Aglomerasi Industri SUSU. Para peneliti di sana sedang mencari solusi untuk mengurangi pencemaran lingkungan di kota-kota besar yang memiliki pabrik dan perusahaan industri. Untuk melakukan hal ini, para ilmuwan sedang mengembangkan bahan baru, seperti filter modern untuk memurnikan cairan dan gas.

5. Sel robot untuk pencetakan 3D multi-sumbu

Sistem seperti itu untuk berlatih pencetakan multi-sumbu Ada di laboratorium penelitian “Mekanika Bahan dan Perangkat Biokompatibel” di Universitas Politeknik Perm. Keunikan dari teknologi ini adalah memungkinkan Anda membuat objek dengan menggabungkan material secara bertahap - lapisannya tidak hanya datar, tetapi juga tiga dimensi. Sel robot laboratorium Perm cocok untuk bekerja dengan berbagai “tinta” teknik, misalnya PEEK, Ultem, PA, PSU.

Dengan menggunakan alat ini dan alat lainnya, peneliti Politeknik mempelajari sifat fisik dan mekanik biomaterial dan mencari metode untuk mengendalikannya. Salah satu diantara mereka prestasi — pengembangan model matematika untuk pertumbuhan kulit manusia. Ini akan berguna untuk membuat implan 3D, serta untuk mempelajari penyakit, termasuk karsinoma, sebutan untuk kanker epitel.

6. Tempat produksi implan medis

Itu dibuat berdasarkan Laboratorium Biointerface Superelastik TSU. Di sana akan diuji Ada dua metode pembuatan implan: sintering laser selektif (SLS) dan pertumbuhan laser langsung (DLG). Yang pertama sudah lama digunakan dalam pengobatan, tapi yang kedua belum. Namun, PLV memiliki beberapa fitur yang berpotensi berguna. Misalnya, memungkinkan Anda membuat struktur dengan struktur internal yang kompleks dan bentuk yang tidak biasa - bukan tanpa alasan digunakan dalam industri otomotif dan penerbangan.

Bahan percobaannya adalah berbagai paduan medis yang telah dikembangkan oleh para ilmuwan Tomsk. Mereka berencana membuat produk 3D yang dapat memperbaiki cacat tulang. Selain pencetakan itu sendiri, spesialis TSU akan menguji biokompatibilitas implan dengan tubuh manusia, mempelajari fungsi dan properti lainnya. Tujuan para peneliti adalah membuat implan 3D se-personal mungkin. Artinya, yang memenuhi persyaratan khusus kasus medis dan parameter individu tubuh manusia.