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 #2/2024
Б.А.Логинов, Ю.В.Хрипунов, М.А.Щербина, А.О.Вьюник, В.Д.Дмитриева, А.А.Дьякова, М.К.Лебедева, В.С.Макеев, А.Р.Первых, Д.С.Шевченко, С.Д.Ханин
НАБЛЮДЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОЛОГИИ ПЛЕНОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ МЕТАЛЛОВ В СКАНИРУЮЩЕМ ЗОНДОВОМ МИКРОСКОПЕ ПРИ ПРОГРЕВЕ В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТОГО КОСМОСА Наблюдены закономерности изменения морфологии поверхности покрытий из высокотемпературных металлов, которые в качестве защитных покрытий могут наноситься на конструкции космических аппаратов, посылаемых ближе к Солнцу. Показано, что пленки при этом становятся менее рыхлыми, а мелкие зерна этих пленок увеличиваются по размеру, как бы растекаясь по поверхности и перестраиваясь в более крупные образования. 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.