В Челябинске представили японский супермикроскоп, модернизированный российскими умельцами

Фото: www.susu.ru

В чем выгоды оптической навигации по-русски? И  что может дать челябинским ученым взгляд в  глубь вещества «через окуляр» созданных изобретателями приборов «поколения next»? Это и  стало темой разговора с  одним из  авторов ноу-хау из  лаборатории инноваций Interlab Евгением Кремером , с  которым мы  встретились на  прошедшей в  Челябинске научно-практической конференции.

Оптонавигация по-русски!

—  Как родилась идея «скрестить» электронный микроскоп с  мобильником?

—  Для этих сложнейших устройств одна из  давних проблем  — выбор цели. Они видят исследуемый объект только крупным планом  — при минимальном 30-кратном увеличении! Если он  большой, найти участок изучения очень сложно! Такой объект приходится перемещать вручную, крутить ручку движения. Точность попадания мизерная, на  это уходила масса времени. Мы с  моими соавторами Игорем Чистяковым и  Германом Решетниковым пораскинули мозгами  и  нашли оригинальное решение  — задействовать мобильный телефон! Главная трудность  — обеспечить высочайшую точность перемещения: минимальный «шаг»  — 30 нанометров! Для сравнения, толщина человеческого волоса  — 60 тысяч нм.

—  И  все  же вы  сделали это…

—  Написали приложение для «Андроида», внутрь столика встроили Bluetooth, поставили шаговые электродвигатели, управляемые с  помощью джойстика и  смартфона. Теперь, сфотографировав объект сотовым телефоном, выбираем на  его дисплее интересующие места, отмечаем их, и  моторизованный столик сам подъезжает к  электронному микроскопу. Ничего не  надо крутить  — «японец» уже знает, куда нужно заглянуть  и  увеличить изображение в  сотни тысяч раз! Вся атомная структура в  заданной точке  как на  ладони! Как до  этого не  додумались создатели микроскопа из  компании Hitachi!? Когда мы в  конце прошлого года представили нашу разработку, им оставалось лишь кивать да разводить руками…

—  А не  планируете построить свой электронный микроскоп?

—  В  одиночку нам эту ношу не  потянуть. Сегодня в  мире всего пять крупнейших разработчиков и  производителей такой техники  — два в  Японии, по одному в  Германии, Нидерландах и  Чехии. Раньше была еще одна компания в  США, но  она свернула производство. Его нет ни в  Америке, ни в  Китае, ни в  России! В  советские годы на  Украине, в  Сумах пытались выпускать электронные микроскопы, но  они быстро устарели и  после развала СССР были сняты с  производства. Зайти с  нуля на  этот рынок невозможно  — это требует огромных вложений.

И все  же мы  готовы усовершенствовать продукцию «микрогигантов», адаптировать ее к  потребностям российской науки. Одна из  задумок  — «закладывать» исследуемый материал внутрь «электронного глаза»! К  примеру, если растянуть атомную решетку, то как изменится структура вещества?

Подняли «оптический предел»

—  А  что могут дать ваши микроисследования для Челябинской области?

—  В  челябинских вузах электронные микроскопы, по словам заведующего лаборатории физических исследований ЮУрГУ Дениса Исакова , во  многом устарели, не  всегда соответствуют современным требованиям. А  наши приборы более современны, универсальны, с  самым высоким разрешением. Мы  даже готовы предложить южноуральским ученым настольный электронный микроскоп, который легко переносить с  места на  место.

Но и у  челябинцев есть чему поучиться! На  встрече профессор кафедры оптоинформатики ЮУрГУ, доктор физико-математических наук Юрий Микляев и  доцент Сергей Ассельборн рассказали о  своих разработках по повышению разрешения оптических микроскопов. В  качестве сканера они используют особую суспензию из  микрочастиц, которая наносится на  образец. И  сумели экспериментально поднять разрешение микроскопа в 6 раз  до 96 нанометров!

—  Чем еще могут удивить челябинские оптики?

—  Творческая группа профессора Юрия Микляева достигла потрясающих результатов в  лазерном микроструктурировании оптических элементов. Запись микроструктур, или так называемых бреговских решеток в  оптоволокне,  — это своего рода канал связи, которому можно найти массу применений. К  примеру, эту инновационную технологию можно использовать для исследования качества ремонта дорог, виадуков  — сенсорные оптодатчики дадут самую точную информацию о  давлении, температуре, деформации проезжей части и  конструкций мостовых сооружений. Это новшество может найти применение и в  нефтяной отрасли  для «диагностики здоровья» трубопроводов, скважин.

Мы готовы поделиться своими исследованиями и  взять для себя лучшее из  наработок челябинских ученых.

Экспресс-скрининг

—  А  можно  ли заглянуть внутрь материи без дорогостоящей оптоэлектроники? Есть  ли альтернатива?

—  Своего рода альтернативой электронно-микроскопному анализу может стать химический метод. И в  этом плане мы  продвинулись немало! К  примеру, сконструировали и  изготовили газовый хроматограф «Маэстро‑2ГХ», а  также приставку к  нему  — масс-спектрометр «Маэстро-αМС» (сегодня его аналогов в  России нет), оснащенный керамическим источником ионизации, сконструированным нашими инженерами. Этот уникальный прибор удостоен медали на  прошедшей в 2017 году в  Москве всероссийской выставке «Аналитика-экспо».

—  Где он  может найти применение?

—  Наш хроматограф (он двух видов  — газовый и  жидкостный) может разделять смесь растительного или биологического происхождения на  составляющие, а  токсикологический анализатор на  базе масс-спектрометра  определять, что это за  вещество. Например, наркотик или алкоголь в  крови, остатки взрывчатого вещества после теракта! В  системе экспресс-скрининга на  наркотики применяются наши экстакционные трубки. Капнув кровь в  пробирку с  разработанным нами запатентованным составом, можно «отделить лишнее», оставив лишь вещество с  наркотическими свойствами.

Кроме полиции, силовых структур, судебно-медицинской экспертизы, этот прибор уже применяется в  химическом, фармацевтическом, пищевом производстве, где он  сразу выявит примеси в  некачественном сырье, конечном продукте.

Виртуальный диагноз?

—  А  какие возможности открываются в  медицине?

—  Другое наше изобретение  — микробиологический анализатор  — можно использовать для быстрого выявления возбудителей болезней. Он  уже успешно прошел испытания. Классический способ  — бакпосев  — требует 3-4 дня для его вызревания, а  наш универсальный прибор определяет природу бактерий всего за  час! На их  клеточных стенках имеются вещества  — полисахариды: мы их «состригаем» химическим путем, определяем массу молекул и, сравнивая с эталоном, выявляем бактерию.

Этот метод мы  разработали вместе с  доктором биологических наук, профессором Института академической токсикологии Георгием Осиповым . Сейчас усовершенствуем его, увеличив количество микробных маркеров. Они неповторимы, их  можно сравнить с  отпечатками пальцев человека! Думаю, наш диагност пригодится и  челябинским медикам, которые уже переходят на  электронные медицинские карты, из  которых наш метод позволит извлечь любые данные о  здоровье пациентов. Создаваемая у  нас «электронная библиотека» в  будущем поможет искусственному интеллекту прийти на  помощь врачу, поставить «виртуальный диагноз» и  давать советы по излечению.

по материалам сайта up74.ru

 
По теме
Дмитрий Рогозин дал указание оказывать максимальную поддержку следственным органам Фото: Влад КОМЯКОВ - КП Челябинск Источник в отрасли рассказал нашему военному обозревателю Виктору Баранцу, что если все факты подтвердятся, виновным светят немалые сроки Виктор БАРАНЕЦ Не успело Минобороны показать супероружие,
20.07.2018
 
Ведущие филологи страны соберутся в Челябинске - Министерство образования Филологи из разных городов России проведут открытые лекции в рамках летней стратегической сессии всемирной акции «Тотальный диктант», которая впервые пройдет в столице Южного Урала.
20.07.2018
Где в Миассе можно подать заявление на пособие к школе? - Миасский рабочий Управлением социальной защиты населения администрации МГО продолжается прием документов на выплату единовременного социального пособия на подготовку к учебному году каждого ребенка из многодетных малоимущих семей.
20.07.2018
 
Сегодня в большом зале районной администрации состоялась встреча исполняющего обязанности главы района Сергей Ломовцева с карталинскими студентами и выпускниками вузов.
20.07.2018 Карталинская новь
Источник в отрасли рассказал нашему военному обозревателю Виктору Баранцу, что если все факты подтвердятся, виновным светят немалые сроки Виктор БАРАНЕЦ Не успело Минобороны показать супероружие,
20.07.2018 КП Челябинск
Знакомые знали, что девочка живет в ужасных условиях, но не шли в полицию, потому что "потом затаскают" Елена КОНОВА - На похоронах тело Полины накрыли белой тканью, она выглядела как пластиковая,
21.07.2018 КП Челябинск
Сегодня, 21 июля, в Златоусте открылся «Бушуевский фестиваль». Форум собрал 265 оружейников, кузнецов, мастеров декоративно-прикладного искусства из нескольких российских городов.
21.07.2018 Полит74
В Пласте прошли празднования в честь Дня района и Дня металлурга     Горожане и селяне, гости города,
20.07.2018 Знамя Октября
В народном артисте Ростиславе Плятте удивительным образом сочетались любовь к розыгрышу и поразительный такт, знание пикантных анекдотов и манеры английского аристократа,
20.07.2018 Магнитогорский металл
В третий раз форштадский КСЦ «Прометей» принимал районный молодежный фестиваль «Десять колец дружбы».
20.07.2018 Красный уралец
Генеральный директор Оргкомитета "Россия-2018" Алексей Сорокин Фото: Александр ГЛУЗ - КП Челябинск Уже неделю мы учимся жить без чемпионата мира. Привыкаем, что бесшабашные латиноамериканцы исчезли с улиц российских городов, а вечером безуспешно переключаем с канала на канал, в поисках футбола.
21.07.2018 КП Челябинск
Прощай, мундиаль! - Красный уралец Целый месяц длился праздник мирового футбола в России. Он собрал более двух миллионов болельщиков со всего мира.
21.07.2018 Красный уралец
Наши земляки оказались в гуще главного спортивного события 2018 года. Это лето стало переломным в истории российского футбола.
20.07.2018 Магнитогорский металл
На стадионе «Олимпийский» состоялась игра Областного первенства по футболу.
21.07.2018 Красный уралец
В Главном управлении МВД России по Челябинской области стартовала акция #заспорт, к которой присоединяются  сотрудники Межмуниципального отдела МВД России по ЗАТО г. Трехгорный.
20.07.2018 Газета Спектр
СК возбудил дело об убийстве после исчезновения подростка-инвалида - Телекомпания ОТВ На месте работает и.о. южноуральского следственного управления. Областные следователи возбудили уголовное дело после исчезновения 14-летнего подростка с ДЦП из села в Сосновском районе по статье «Убийство лица,
20.07.2018 Телекомпания ОТВ
В воскресенье, 22 июля, в северной части Миасса без холодной воды останутся шесть домов Плановые работы в Миассе 22 июля.
21.07.2018 U74.Ru