О Чистой комнате, ДНК паразитов и лазере

О Чистой комнате, ДНК паразитов и лазере
На днях для газеты «СейЧас» была организована экскурсия в науку под руководством ведущего исследователя Центра инновационной микроскопии им. Г. Либерта (Институт естественных наук и технологий, ДУ) доктора физики  Вячеслава Гербредера.

В Центре им. Г. Либерта, помимо В. Гербредера, четыре доктора наук. Это Э. Следевский, А. Буланов, Э. Таманис, под руководством которого данное учреждение работает. Плюс 4 исследователя и 5 докторантов. Ныне покойный ученый Г. Либерт при жизни (перед своим переездом из Риги в Даугавпилс в начале 1990-х гг.) занимался научной деятельностью в Институте физики твердого тела (ЛУ). Профессор Г. Либерт стоял у истоков реализации первых европейских проектов Даугавпилсского университета, благодаря его стараниям было закуплено необходимое научное оборудование, что послужило созданию современной научной базы вуза. Сегодня Центр инновационной микроскопии им. Либерта развивается по четырем направлениям: наноструктуры, оптические регистрирующие среды, голография и лазерные технологии. Общая стоимость научных установок, приобретенных центром по европроектам, составляет около 5 млн евро. 

 

Наша экскурсия началась с так называемой Чистой комнаты, в которой при помощи оборудования, походящего на машину времени из фильма «Иван Васильевич меняет профессию», создаются нанопокрытия. Существующее повышенное давление «выталкивает» частицы пыли из помещения, что позволяет избавляться от «вредных примесей» в нанопокрытиях. В Чистую комнату простым смертным входить нельзя – на блестящую «машину» любовались через стеклянную дверь длинного коридора. Узнали, что уборка здешнего пола осуществляется пылесосами-роботами. «Оборудование, которое вы видите, задействуется при получении тонких пленок различного материала в виде наночастиц или обыкновенных соединений молекул. На мельчайших структурах, как оказалось, «охотно» помещаются биологические вещества, например молекулы ДНК, что позволяет использовать наноструктуры в качестве экспресс-тестов.

 

Сотрудничество с нашими биологами, которые умеют выделять молекулы ДНК, дает возможность создавать биосенсоры, с их помощью определяется наличие тех или иных молекул ДНК. Допустим, мы исследуем каплю жидкости, выделенную из мяса, в которой предположительно может содержаться ДНК паразита. Если ДНК паразита есть, капля прикрепится к тестовому веществу и сенсор подаст сигнал, в ином случае сигнала не последует. Благодаря установке вакуумного напыления мы можем получать наночастицы. Аналогов этому оборудованию в странах Балтии нет, – говорит ученый. – Исследование наночастиц проводится на электронном микроскопе. Если с помощью оптического микроскопа можно увидеть частицу в 1 микрон, то электронный увеличивает на уровне десятков нанометров, т. е. разница в 1000 раз, при этом обнаруживается состав вещества. К примеру, может оказаться, что золотая цепочка, привезенная вами из Египта, не такая уж и золотая, в ней 50% меди». Далее В. Гербредер знакомил с Rigaku – дифрактометром, соседствующим с электронным «глазом» в примыкающем помещении.

 

«Дифрактометр – прибор, в котором посредством рентгеновского излучения исследуется кристаллическая решетка вещества, выясняются ее размеры и другие параметры. Так, углерод может представать в форме алмаза, графита или нанотрубок. Алмаз – минерал, форма углерода. По этому поводу можно вспомнить один еврейский анекдот:

 

– Сара, как ты относишься к углеродам? 

– Да никак, зачем они мне...  

– Ну и правильно, тогда покупка бриллиантов к твоему дню рождения отпадает».   

 

Проявившись как человек, которому не чуждо чувство юмора, доктор физики в продолжение нашего знакомства с научным центром увлек за собой в голографическую лабораторию. Голография – набор технологий для точной записи, воспроизведения и переформирования волновых полей оптического электромагнитного излучения, особый фотографический метод, при котором с помощью лазера регистрируются, а затем восстанавливаются изображения объектов в высшей степени походящие на реальные. Производство голограмм – одно из наиболее развитых направлений центра. Установленное оборудование позволяет тиражировать голограммы на металлизированной полимерной ленте. Применение обширно: от денежных купюр и кредитных карточек до тюбиков с зубной пастой или акцизных марок на пачках сигарет. В лаборатории оптической записи центра разрабатывается оборудование для голограмм, с которым наши ученые уже вышли на мировой рынок. Кстати, в мире на сегодняшний день существует всего 4–5 производителей аналогичного оборудования.

 

Побывали мы и в лаборатории лазерной технологии, где посредством лазерного луча можно осуществлять сварку, резку или наплавление любых металлов. Технологии XXI века вообще невозможны без точнейшего лазера. Лазеры нашли применения в самых разных сферах – от коррекции зрения до термоядерного синтеза. Гербредер, со своей стороны, приводил вполне житейский пример, когда тот же подшипник можно сделать гораздо прочнее, задействовав лазерное наплавление определенного порошка. Сегодня Даугавпилсским университетом объявлен набор на вводящиеся новые специальности: упрочнение материалов и нанотехнологии. В заключение В. Гербредер пояснил, как делаются научные открытия: «Миллионы ученых по всему миру трудятся в своих лабораториях по весьма узким специализациям. Результат их труда – профильные публикации в научных рейтинговых журналах. Эти журналы обязательно читают специалисты, работающие в таких же или близких научных областях. Штудируя интересующие материалы, ученые могут привлечь их к своим исследованиям, что, безусловно, ускорит процесс какого-то изобретения, открытия. 

 

Сегодняшняя наука – это в немалой степени обмен информацией, за каждым открытием стоят тысячи людей, которые занимаются чем-то похожим, и мы тоже среди них. Науку вообще следует воспринимать как чрезвычайно разветвленную совокупность отдельных научных отраслей».