Наноиндустрия #5/2024
А.И.Ахметова, Н.А.Никитин, М.В.Архипенко, О.В.Карпова, И.В.Яминский
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ВИРУСА ТАБАЧНОЙ МОЗАИКИ МЕТОДАМИ АТОМНО-СИЛОВОЙ И ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.5.302.310 Вирусы обладают многими преимуществами перед другими типами биомолекул для синтеза наночастиц, поскольку они встречаются в широком диапазоне форм и размеров и обладают разнообразными химическими функциональными возможностями. Немаловажно, что вирусы растений безвредны для человека, в связи с чем широко используются в биотехнологиях. Вирус табачной мозаики становится интересным объектом для использования в качестве платформы и средства доставки, благодаря высокому аспектному соотношению, узкому распределению по размерам, разнообразным биохимическим функциональным группами на поверхности и совместимости путем химической конъюгации. К тому же его достаточно легко выделять, а морфологией можно манипулировать с помощью генетической модификации или термической обработки. Наноиндустрия #5/2024
И.В.Яминский
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ "ФЕМТОСКАН ОНЛАЙН": ОТ СРЕДНЕЙ ДО ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.5.276.280 Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн", являясь высокопрофессиональным продуктом для научных исследований, оказалось удачным инструментом для образовательной деятельности в средней и высшей школе. В научных исследованиях "ФемтоСкан Онлайн" предоставляет весь спектр необходимых решений для сбора, хранения, анализа, обработки и дальнейшего применения экспериментальных данных оптической, электронной и зондовой микроскопии. Наибольшая ценность программного обеспечения "ФемтоСкан Онлайн" состоит в широких возможностях работы с трехмерными изображениями в различных ракурсах, цветовых гаммах с использованием математических фильтров и операций, количественной обработки и наглядного визуального представления. В "ФемтоСкан Онлайн" также предусмотрена возможность работы с двумерными данными – диаграммами, графиками, сканами и пр. Обработка фотографий тоже может находиться в фокусе "ФемтоСкан Онлайн". Наноиндустрия #5/2024
Б.А.Логинов, В.А.Беспалов, А.Н.Образцов, А.Б.Логинов, В.Б.Логинов, Ю.В.Хрипунов, М.А.Щербина, Д.А.Севостьянова, Д.С.Богданова, Р.Г.Горбачев, К.Е.Кондратьева, М.А.Лебедева, А.А.Мульгин, Д.А.Шевченко
РАЗРАБОТКА ШИРОКОПОЛЬНОГО СКАНЕРА- ПРОФИЛОМЕТРА И НОВЫХ СПОСОБОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ДЛЯ ПЕРВОГО В МИРЕ АТОМНО- СИЛОВОГО МИКРОСКОПА – СПУТНИКА ЗЕМЛИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.5.248.258 Предложена и проработана новая конструкция сканера для атомно-силового микроскопа-спутника, предназначенного для работы в течение нескольких лет в автономном режиме в открытом космосе с целью исследования орбит на содержание микро- и наночастиц пыли на базе профилометра в качестве одной из осей сканирования. Микроскоп с данным сканером рассчитан и проверен на стойкость к перегрузкам до 50g при запуске, энергопотреблению не более 1 Вт от солнечных батарей, устойчив к потокам быстрых ионов солнечной плазмы, имеет большое поле сканирования открытого на космос зеркала для обнаружения и исследования попадающих на него частиц даже при малом их количестве. Показано, что применяемый в профилометрах индуктивный датчик с линейным приводом на длину в десятки миллиметров дорабатывается до разрешения в 1 нм, как по высотам рельефа за счет уменьшения магнитного зазора, так и по латерали за счет использования сверхострых алмазных игл с острием из нескольких атомов на конце. Применение второго линейного привода для второй координаты обеспечивает сканирование строчка за строчкой больших площадей с нанометровой точностью до 10 Гигапикселей, при этом сканирование одного кадра за несколько суток вполне допустимо для космического эксперимента, длящегося несколько лет в автономном режиме. При выборе материала зеркала микроскопа разработаны новые способы измерения твердости объемных материалов и тонких пленок, имеющие ряд принципиальных преимуществ и не требующие каких-либо других приборов при наличии профилометров или зондовых микроскопов. Изготовлены и испытаны макеты основных узлов нового сканера, которые показали его принципиальную работоспособность и позволили приступить к патентованию и изготовлению летной версии автономного космического атомно-силового микроскопа, претендующего на звание "первого в мире". Наноиндустрия #1/2024
И.В.Яминский, А.И.Ахметова
КЛАСТЕР ЛОМОНОСОВ: ГОД СПУСТЯ. РАБОТАЕМ! DOI: 10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54 Год назад, 25 января 2023 года, состоялось торжественное открытие кластера Ломоносов [1]. За этот год удалось многое построить, усовершенствовать и значительно улучшить. Для Центра перспективных технологий ушедший 2023-й был успешным по достижениям в научно-техническом плане. Была разработана и собрана существенно улучшенная установка для совмещенной сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярной 3D-печати, создано быстрое и эффективное решение для построения аппаратуры физического эксперимента, профессиональной измерительной и управляющей электроники с высокосовершенными "мозгами" на базе ПЛИС. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" остается одним из лучших решений для обработки 3D-данных в микроскопии. Наноиндустрия #7-8/2023
А.И.Ахметова, И.В.Яминский,Т.О.Советников
"ФЕМТОСКАН ОНЛАЙН": 3D-ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ БИОНАНОСКОПИИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.7-8.450.455 Атомно-силовая микроскопия – это уникальный инструмент для изучения 3D-морфологии биологических объектов и измерения их свойств. Для применения метода и интерпретации полученных данных немаловажную роль играет программное обеспечение, которое позволяет корректно обработать изображения, убрать артефакты сканирования и собрать воедино ценную информацию об объектах [1, 2]. В ПО "ФемтоСкан Онлайн" реализовано несколько функций, которые существенно облегчают обработку изображений и сбор данных об интересующих объектах. Наноиндустрия #6/2023
А.И.Ахметова, Д.И.Яминский, Т.О.Советников, А.И.Федосеев, И.В.Яминский
ЦМИТ КАК ЦЕНТР ПРИТЯЖЕНИЯ ТАЛАНТЛИВЫХ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.6.394.399 Отсутствие необходимых специализированных навыков и практики затрудняет процесс трудоустройства современных студентов в области высоких технологий. Здесь может потребоваться широкий спектр компетенций. В нанотехнологиях надо хорошо ориентироваться и знать свойства материалов и объектов в нанометровом масштабе. При создании высокоточных механических систем необходимо иметь опыт в работе с СAD и CAM-системами, многоосевыми обрабатывающими центрами с числовым программным управлением. Создание площадки для развития специальных компетенций по востребованным в науке и бизнесе направлениям у студентов является необходимым и безотлагательным этапом в создании успешной инновационной инфраструктуры. В МГУ имени М.В.Ломоносова такая площадка есть – это центр молодежного инновационного творчества "Нанотехнологии" на физическом факультете. Наноиндустрия #6/2023
А.И.Ахметова, Н.А.Никитин, М.В.Архипенко, О.В.Карпова, И.В.Яминский
3D-ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ВИРУСОВ РАСТЕНИЙ МЕТОДАМИ БИОНАНОСКОПИИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.6.338.344 Вирусы растений не имеют общих патогенов с млекопитающими, в связи с чем в последние годы разработки медицинских и ветеринарных биотехнологий на их основе получили активное развитие. К таким разработкам относится создание платформ для функционально-активных молекул, средств доставки лекарственных препаратов и биоконтрастирующих агентов. Изучение структуры, морфологии и особенностей строения поверхности вирусных частиц является важным направлением, позволяющим разрабатывать новые эффективные методы борьбы с вирусными инфекциями и сопутствующие инструменты молекулярной медицины. В данной работе методом АСМ были исследованы структура и свойства частиц вируса табачной мозаики в качестве модельного объекта. Продемонстрировано, что метод АСМ является подходящим инструментом для изучения вирусных частиц. Наноиндустрия #3-4/2023
А.А.Трухова, А.И.Ахметова, И.В.Яминский
3D-ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ЭРИТРОЦИТОВ МЕТОДАМИ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.180.184 Эритроциты являются одним из любимых объектов исследования в зондовой микроскопии. Во-первых, они легкодоступны, не требуют долгой и сложной пробоподготовки и, что самое главное, изобилуют отличительными особенностями, которые можно применять в клинической диагностике. Когда эритроциты циркулируют в крови, им необходимо проходить через узкие просветы капилляров, намного меньшие, чем размер их собственного поперечного сечения. Упругие свойства мембраны эритроцитов позволяют им проходить по кровяному руслу и доставлять необходимые вещества. Отношение площади поверхности к объему, вязкость цитоплазмы и внутренняя деформируемость мембран влияют на способность эритроцитов трансформироваться и проходить через узкие промежутки. Поэтому морфологические, структурные и физические характеристики клеток крови приобретают все более важное значение при исследовании различных заболеваний или оценке риска их развития. Наноиндустрия #3-4/2023
С.А.Сенотрусова, А.И.Ахметова, И.В.Яминский
СВЕРХРАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ МИКРОЛИНЗ В ИССЛЕДОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.168.176 Пространственное разрешение любого обычного оптического микроскопа ограничено дифракцией световых волн на апертуре объектива, при белом свете в лучших оптических микроскопах предел разрешения составляет около 200 нм. Один из способов преодоления данного ограничения – микролинзовая микроскопия. Микроскопия с использованием микросфер является одним из видов микроскопии без использования меток, в котором сферические микролинзы помещаются непосредственно на образец или вблизи образца для получения оптических изображений высокого разрешения. Благодаря визуализации без использования меток и в режиме реального времени оптическая микролинзовая микроскопия демонстрирует большой потенциал в медицине и биологии. Наноиндустрия #2/2023
А.Д.Терентьев, И.В.Яминский
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.2.140.143 Сканирующая зондовая микроскопия дает информацию об изучаемых объектах с точностью до десятых и сотых долей нанометра при временном разрешении в миллисекунды и выше. Оснащение зондового микроскопа дополнительными периферийными датчиками для измерения температуры и влажности является полезной опцией. При изучении живых клеток необходимо контролировать и поддерживать концентрацию углекислого газа. Для этого необходимы компактные и удобные датчики углекислого газа с соответствующим программным интерфейсом, ориентированным на пользователя. При контролируемом перемещении образца, особенно при использовании больших полей обзора, важными аксессуарами становятся концевые датчики. Они позволят не выходить за рамки выбранной области исследования объекта наблюдения. В настоящей статье описано простое решение по эффективному использованию датчиков температуры, влажности, концентрации СО2 и перемещений.