Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

НАНОГРАММЫ, МИКРОМЕТРЫ, ГИГАВАТТЫ

Кандидат технических наук Е. КУДРЯВЦЕВА.

В девятый раз в Центральном выставочном комплексе Экспоцентр в конце апреля прошёл Международный форум «Высокие технологии XXI века». Здесь были представлены важнейшие отрасли — от космической промышленности до медицинских приборов, причём упор делался не столько на демонстрацию достижений, сколько на внедрение высоких технологий и наукоёмкой продукции. В проведении форума участвовали правительство Москвы, Министерство промышленности и энергетики, Министерство обороны, федеральные агентства, Российская академия наук. Участие приняли российские и зарубежные фирмы, создающие продукцию на основе последних достижений науки. В частности, германская компания «Карл Цейсс», вооружающая наши научные и образовательные учреждения новейшими методами исследования в материаловедении, биологии, медицине. Несомненным лидером стал новейший конфокальный микроскоп LSM 710, который даёт возможность не только рассматривать процессы в клетках, но и фиксировать взаимодействия между отдельными молекулами ДНК и белков (размеры объектов — нанометры).

Принцип конфокальной микроскопии был разработан ещё в первой половине прошлого века. На пути излучаемого образцом люминесцентного света устанавливается диафрагма с маленьким отверстием (пинхол). Она отсекает свет, поступающий от источников света, находящихся вне фокусной плоскости, то есть увеличивает контрастность изображения именно фокального оптического среза. Но в то время регистрация слабых световых сигналов была практически невозможной и этот принцип не получил широкого распространения. Создание лазеров и внедрение цифровых технологий позволили добиться в конфокальной микроскопии блестящих результатов — она стала лазерной сканирующей.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Лазерный луч сканирует окрашенный флуоресцентным красителем образец. Пинхол отсекает «шумовой» свет, и на чувствительный детектор попадает только свет от исследуемого точка за точкой объекта в фокусе. Полученные данные объединяются в изображение уже при обработке цифровых сигналов. Это оптический срез образца в плоскости XY, при этом с высокой контрастностью и разрешением. Если фокусную плоскость сдвигать по оси Z, то получится трёхмерное — объёмное — изображение.

Высокая чувствительность (в несколько раз выше других моделей) нового конфокального микроскопа LSM 710 достигается за счёт нахождения оптимального угла падения лазерного луча на светоделитель. Это позволяет в десятки раз снизить засветку детектора возбуждающим светом. Свой вклад внесло и запатентованное устройство «световая петля». Оно возвращает на дифракционную решётку часть света, не разложившуюся в спектр при первом преобразовании. Жемчужиной системы можно назвать и детектор света нового поколения Quasar. По сравнению со своими предшественниками он в три раза уменьшает темновой фон (сигнал, полученный без исследуемого объекта), следовательно, в три раза увеличивает соотношение «сигнал — шум», а значит, и чувствительность и контрастность. Высокая скорость сканирования позволяет регистрировать физиологические процессы в тканях и клетках: микроскоп даёт изображение по ещё одной координате — по времени. Работать с «живыми» объектами помогают постоянный контроль фокальной плоскости и стабилизация изображения. Прибор LSM 710 способен регистрировать спектр флуоресценции в каждой точке препарата с разрешением 3 нанометра, то есть у микроскопа есть и пятая координата — длина волны регистрируемого света.

Московский государственный университет в рамках программы «Инновационные проекты малого бизнеса» показал на выставке «Атомные весы» универсальный прибор для определения наличия биохимических агентов в жидких средах. Прямо у постели больного можно, скажем, определить степень аллергической реакции — наличие в крови комплекса антиген — антитело.

Принцип работы весов основан на измерении отклонения консолей с сенсорным покрытием. Изгиб происходит в результате изменения сил поверхностного натяжения при изменении свойств анализируемой среды. Сканирование лазерным лучом консолей и даёт возможность определить величину изгиба, а он связан с весом пробы. Этот метод позволяет взвешивать объекты микронной величины с точностью 10-18 г. Таким образом, можно проводить гормональный контроль, определять наличие антител, бактерий, вирусов в сыворотке крови в режиме реального времени. Для каждого типа анализа разработано соответствующее математическое обеспечение.

На выставке была продемонстрирована и уже внедряемая программа Росатома в области развития атомной энергетики. В ближайшие годы будут введены в строй 10 новых энергоблоков общей мощностью 11 гигаватт. На Белоярской и Ленинградской АЭС строятся новые блоки с реакторами на быстрых нейтронах и ВВЭР. Кстати, эти легководные реакторы составляют 80% всех атомных установок в мире. Начато строительство новых блоков на Калининской и Ленинградской АЭС.

Пять стран — Россия, США, Франция, Германия и США — производят 70% ядерной энергии. На сегодняшний день действует международный ядерный клуб, где решаются глобальные проблемы работы АЭС и переработки их отходов.

В такой огромной стране, как Россия, проблем энергоснабжения удалённых районов не решить без атомных станций. Так, для Камчатки проектируются малые атомные установки.

В Российской Федерации к 2015 году планируется довести долю атомной энергетики до 18,6% от всей выработанной энергии.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Выставки. Презентации. Ярмарки»

Детальное описание иллюстрации

Биосенсор на консолях и «атомные» весы — разработка физического и химического факультетов Московского государственного университета. С помощью устройства можно, не отходя от постели больного, определить изменения в составе сыворотки крови с точностью до 10<sup>-18</sup> г.