В Университете ИТМО разработали инновационную установку, которая объединяет два передовых метода анализа: атомно-силовую микроскопию и рамановскую спектроскопию. Устройство, созданное в сотрудничестве с компанией «Активная фотоника», размещено в портативной мини-лаборатории, где уже проводятся эксперименты с клеточными культурами. Эта технология позволяет с высокой точностью изучать свойства материалов и клеток, что открывает новые перспективы для биомедицины, включая разработку тканей и органов.
Атомно-силовая микроскопия создает трехмерную карту поверхности материала с помощью нанометровой иглы, а рамановская спектроскопия анализирует его химический состав, используя рассеяние лазерного излучения. Ранее эти методы требовали отдельных приборов, что увеличивало затраты времени и ресурсов. Новая установка ИТМО объединяет их в одном устройстве, обеспечивая одновременный анализ формы и состава вещества. Встроенное программное обеспечение автоматически обрабатывает данные, минимизируя ошибки и повышая воспроизводимость результатов.
Мини-лаборатория оснащена роботом-манипулятором, который заменяет лаборанта, устанавливая образцы на подвижную платформу для сканирования. Это повышает точность экспериментов, позволяя многократно повторять исследования. Установка уже используется для изучения механических свойств клеточных мембран, их химического состава и взаимодействия с биоматериалами.
С помощью прибора можно измерять механические свойства клеточной мембраны (жесткость, эластичность и адгезию), проводить ее химический анализ, контролировать качество клеточных культур, изучать взаимодействия клеток с биоматериалами. Все это помогает изучать свойства материалов и особенности их моделирования, дает представление о том, как эти материалы взаимодействуют с биологическими системами. Эта информация полезна при разработке материалов для биологических применений: например, при создании биосовместимых покрытий на имплантатах, систем для доставки лекарств, выращивании тканей и органов.
В лаборатории также исследуют криопротекторы, разрабатывают платформы для мониторинга микроорганизмов и изучают влияние наноструктур на рост клеток. Одно из перспективных направлений — программирование поведения кардиомиоцитов для создания искусственного сердца.
Читайте ещё материалы по теме:
Новый тип реактора для получения синтез-газа создали учёные Пермского политеха
Высокоточный метод ранней диагностики болезни Альцгеймера разработан учёными ПНИПУ