Приборостроение физико-химической биологии. Рубрика в журнале - Научное приборостроение
Статья научная
На сегодняшний день микрофлюидные технологии представляют интерес как для фундаментальной науки, так и в связи с возможными практическими приложениями в области биомедицины и генной инженерии. Применение методов литографии, основанных на использовании заряженных электронных и ионных пучков, открывает широкие возможности по созданию микро- и наноканалов, наноразмерных пор, а также внедренных в них функциональных наноструктур более сложной формы. В рамках данного исследования была разработана и апробирована методика создания микрофлюидных чипов с двумя проточными ячейками (камерами) объемом не более 0.05 см3, соединенных между собой системой наноканалов шириной ~90 нм. Данная методика позволяет создавать массивы каналов с заданной шириной и глубиной. Системы с микро- и наноканалами и нанопорами могут найти применение в исследованиях транспортных свойств как ионов, так и различных молекул при их движении через наноканалы. Кроме того, подобные структуры могут быть успешно использованы при разработке высокочувствительных биосенсорных систем и в системах "lab-on-achip".
Бесплатно
Статья научная
Лабораторные биореакторы малого объема (до 5 л) являются удобным и эффективным инструментом для проведения биотехнологических процессов, тематика которых весьма разнообразна. Главной целью их использования являются углубленное изучение особенностей процессов, проводимых в контролируемых условиях, а также их дальнейшая оптимизация и масштабирование. В данной работе предложен лабораторный биореактор малого объема ЛБ-1 (1.5 л), перемешивание в котором осуществляется за счет возвратного тока жидкой фазы между двумя цилиндрическими емкостями под действием сжатого воздуха (перколяция). При этом насыщение питательной среды газами происходит в пленке жидкости на поверхности емкостей и твердотельных носителей. Массообменные характеристики позволяют классифицировать ЛБ-1 как пленочный биореактор колонного типа, который может быть использован для культивирования микроорганизмов, чувствительных к механическому воздействию, а также для иммобилизованных омываемых культур. Кроме того, был разработан погружной теплообменник, особенности работы которого выявлены с помощью численного моделирования процесса термостатирования. На основе результатов гидродинамического моделирования был разработан паростерилизуемый крестообразный разъем с перегородкой для асептического отбора проб.
Бесплатно
Флуоресценция 9-аминоакридина в препаративных суспензиях грибов Aspergillus и Penicillium
Статья научная
В статье приводятся результаты экспериментальных исследований флуоресценции 9-аминоакридина в водных суспензиях, содержащих диспергированный мицелий и споры грибов-биодеструкторов рода Aspergillus и Penicillium. Показано, что кроме характерного для аминопроизводных акридина тушения флуоресценции в основном максимуме (460 нм для 9-аминоакридина) имеет место появление длинноволновой флуоресценции (около700 нм). Предложена модельная схема, объясняющая генерацию длинноволновой флуоресценции как результат димеризации молекул красителя на полисахаридной матрице грибного мицелия. Предложено использовать измерение уровня длинноволновой флуоресценции как инструментальный метод контроля развития грибов на различных материалах.
Бесплатно
Статья научная
Предложен способ определения основных параметров амплификации полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ): эффективности ПЦР и длительности температурного цикла. По результатам проведенных экспериментов и сравнительных расчетов определены режимы амплификации, обеспечивающие сокращение времени анализа и повышение производительности анализаторов нуклеиновых кислот.
Бесплатно
Электропроводность и полупроводниковые параметры биологических мембран
Статья научная
В статье обосновывается туннельная природа трансмембранного тока и суммируются представления о механизмах этого тока. Произведен расчет параметров, характеризующих электропроводность мембран, в частности кинетики электронных переходов, удельной электропроводности, подвижности и концентрации носителей, что целом позволяет рассматривать биологическую мембрану как эквивалентный полупроводник. Материал статьи направлен, в частности, на проблему разработки и исследования биотехнических устройств на основе естественных и синтезированных биологических мембран.
Бесплатно
Статья научная
Экспериментально исследовано получение заряженных частиц (ионов, кластеров) из жидкости в сильном электрическом поле в воздухе с использованием динамического деления потока жидкости на мениске при нормальных условиях. Показано существование безкапельных режимов получения заряженных частиц для потоков жидкости до 1000 мкл/мин, концентрации растворенного вещества до 1 М и содержания кислоты в растворе до 1 %. В зависимости от экспериментальных условий продемонстрировано существование как "классических" режимов электрораспыления жидкости в воздухе при нормальных условиях, так и сущест-вование безкапельного режима получения тока заряженных частиц. Продемонстрирована работа спектро-метра ионной подвижности с затвором Бредбери-Нильсена при безкапельном режиме получения заряженных частиц на примере детекции суспензиии клеток эпидермоидной карциномы человека А431. Концентрация клеток в суспензии 1 млн/мл.
Бесплатно
