6 instrumentos e instalaciones inusuales utilizados en laboratorios científicos en Rusia
Miscelánea / / November 03, 2023
1. Fábrica espacial para la síntesis de moléculas bioquímicas.
La configuración experimental puede crear espacio en un entorno de laboratorio. O más precisamente, reproducir en sí mismo las condiciones de diferentes puntos del Universo, por ejemplo, lugares de formación de estrellas o nubes moleculares frías. Recogido Los científicos de Samara han instalado una instalación de este tipo y debería estar operativa a finales de 2023. Los experimentos en la fábrica se llevarán a cabo en el Centro de Astrofísica de Laboratorio de SF FIAN. Con la instalación, los investigadores planean estudiar cómo se forman compuestos orgánicos complejos en el espacio y probar materiales prometedores para revestir satélites, cohetes y naves espaciales para determinar su resistencia a la radiación.
El principio de funcionamiento de la fábrica es el siguiente: potentes bombas crean un vacío ultra alto en el interior y los reguladores ajustan el nivel de temperatura requerido, de -269 a +76 ºС. El elemento principal del diseño es un espejo plateado de 1 cm². Durante los experimentos, se cubre, al igual que las partículas de polvo de estrellas, con una fina capa de hielo y luego se irradia con precisión con rayos de fotones, electrones y otras partículas. Los investigadores esperan que como resultado podrán obtener moléculas biológicamente importantes similares a las que se forman en el Universo. Sólo que mucho más rápido: diez horas de trabajo en una fábrica equivaldrían aproximadamente a un millón de años de radiación en el espacio.
2. Planta de cría de peces para suministro cerrado de agua (RAS)
Semejante Hay en el Laboratorio Juvenil de Tecnologías Genéticas en Economía Agrícola y Acuática VIZH que lleva el nombre del Académico L. A. Ernst. Un criadero de peces es un sistema de reservorios artificiales en el que los peces crecen desde huevos fertilizados hasta adultos. La característica principal de la instalación es que no es necesario actualizar y limpiar constantemente el agua. Un sistema de múltiples etapas de diferentes filtros es responsable de su estado. En tal configuración, los peces crecen más rápido y se gastan menos recursos en su mantenimiento que en un acuario.
Por supuesto, esto no es necesario para preparar el futuro almuerzo de los científicos, sino para preservar la biodiversidad. Ahora los investigadores de San Petersburgo están trabajando con el esturión. La instalación albergaba una población experimental de esturión siberiano de más de 300 individuos. En general, los científicos han recolectado una colección de muestras de material genético de diferentes especies de peces. Por ejemplo, ya existe un pasaporte para el esterlina que consta de 12 marcadores microsatélites (secciones de ADN). Estos datos ayudarán en el trabajo de cría: será más fácil determinar la raza pura de los individuos.
El Laboratorio Juvenil de Tecnologías Genéticas en San Petersburgo se inauguró en 2022 con el apoyo de proyecto nacional "Ciencia y Universidades". Y no sólo ella. Durante la existencia del proyecto nacional en Rusia. apareció 740 laboratorios dirigidos por jóvenes científicos. Todas estas organizaciones están equipadas con equipos de alta tecnología y se especializan en diferentes campos de la ciencia, desde la biomedicina y la física hasta la agronomía y la economía. Hasta finales de 2024, en el marco del proyecto nacional “Ciencia y Universidades”, planean abrir 900 laboratorios para jóvenes: dos tercios de sus empleados tienen menos de 39 años.
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3. Complejo con detectores moleculares.
La instalación se dedica al phishing: este es un tipo de pesca, solo que en lugar de percas y carpas crucianas hay un complejo capturas biomacromoléculas individuales: proteínas o ácidos nucleicos. Los científicos quieren utilizar estas partículas para el diagnóstico precoz de enfermedades o su prevención.
En Rusia solo existe un complejo de este tipo: UNU (instalación científica única) "Avogadro". Está ubicado en el Instituto de Investigación de Química Biomédica que lleva el nombre de V. NORTE. Orekhovich. Los científicos ya están ahí determinado un grupo de referencia de biomacromoléculas que pueden considerarse la norma para una persona sana. Es decir, crearon un verdadero “retrato molecular de la salud”. Es con esto que, utilizando algoritmos matemáticos, será posible comparar los resultados de las pruebas de las personas, para buscar marcadores que indiquen la necesidad de tratamiento o ajustes en el estilo de vida.
4. Horno de mufla
En esta instalación no se preparan tartas ni pizzas. Se necesita un horno de mufla para desinfectar materiales, crear monocristales y realizar investigaciones. En su interior hay una capa protectora que evita que el objeto que se quema entre en contacto con el combustible y los productos de combustión.
Los hornos de mufla no son infrecuentes en los centros científicos. Por ejemplo, ella usar en el Laboratorio de Problemas Ambientales de Aglomeración Postindustrial de SUSU. Los investigadores buscan soluciones para reducir la contaminación ambiental en las grandes ciudades con fábricas y empresas industriales. Para ello, los científicos están desarrollando nuevos materiales, como filtros modernos para purificar líquidos y gases.
5. Célula robótica para impresión 3D multieje
Un sistema de este tipo para practicar la impresión multieje. Hay en el laboratorio de investigación “Mecánica de materiales y dispositivos biocompatibles” de la Universidad Politécnica de Perm. La peculiaridad de esta tecnología es que permite crear objetos fusionando el material en etapas: las capas pueden ser no solo planas, sino también tridimensionales. La celda robótica del laboratorio de Perm es adecuada para trabajar con diversas “tintas” de ingeniería, por ejemplo PEEK, Ultem, PA, PSU.
Con esta y otras herramientas, los investigadores del Politécnico estudian las propiedades físicas y mecánicas de los biomateriales y buscan métodos para controlarlos. Uno de ellos logros — desarrollo de un modelo matemático para el crecimiento de la piel humana. Será útil para crear implantes 3D, así como para estudiar enfermedades, incluido el carcinoma, como se llama al cáncer epitelial.
6. Sitio para la producción de implantes médicos.
Se está creando sobre la base del Laboratorio de Biointerfaces Superelásticas de TSU. Allá se pondrá a prueba Existen dos métodos para fabricar implantes: sinterización selectiva por láser (SLS) y crecimiento directo por láser (DLG). El primero se utiliza en medicina desde hace mucho tiempo, pero el segundo no. Sin embargo, PLV tiene varias características potencialmente útiles. Por ejemplo, le permite crear estructuras con estructuras internas complejas y formas inusuales; no en vano se utiliza en las industrias automotriz y de aviación.
Los materiales para los experimentos serán diversas aleaciones médicas que los científicos de Tomsk ya han desarrollado. Planean crear productos 3D que puedan corregir defectos óseos. Además de la impresión en sí, los especialistas de TSU probarán la biocompatibilidad de los implantes con el cuerpo humano, estudiarán su funcionalidad y otras propiedades. El objetivo de los investigadores es hacer que los implantes 3D sean lo más personalizados posible. Es decir, aquellos que cumplan con los requisitos específicos de los casos médicos y los parámetros individuales del cuerpo humano.
Una “megasubvención” ayudó a la Universidad de Tomsk a poner en marcha el laboratorio. Así se llama el programa de cooperación entre universidades y organizaciones científicas rusas con destacados científicos de fama mundial. Es implementado por proyecto nacional “Ciencia y Universidades”. Alexey Volynsky, profesor asociado de la Universidad del Sur de Florida, se convirtió en científico visitante en TSU. El programa de megasubvenciones existe desde 2010. Durante este tiempo, se crearon en Rusia 345 laboratorios de clase mundial para realizar investigaciones.
Los centros científicos están abiertos a la realización de prácticas para escolares y estudiantes ganadores del concurso "La ciencia. Territorio de los héroes». Se trata de un juego en línea especializado a través del cual podrás familiarizarte con la profesión de científico. Puedes participar en el proyecto desde los 10 hasta los 22 años. Las tareas del concurso se publican en la plataforma "Héroes.ciencia.rf", allí también se recopilan artículos y vídeos animados, en los que se habla de diversas teorías y fenómenos en un lenguaje sencillo.
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