Новое оборудование для химико-биологических исследований

20.10.2020

Научный парк Санкт-Петербургского университета пополнится современным оборудованием для исследований в области химии и биологии. Шесть новых приборов будут закуплены для СПбГУ за счет средств федерального бюджета в рамках нацпроекта «Наука».

В 2020 году для Научного парка СПбГУ планируется закупить следующее оборудование:

Один из ключевых приборов в этом списке — масс-спектрометр timsTOF Pro для протеомных и метаболомных исследований. Это один из самых современных и быстрых масс-спектрометров: всего за час он позволяет выявлять и количественно определять несколько тысяч белков и метаболитов. Кроме того, аппарат универсален для изучения различных биологических систем — с его помощью можно исследовать как древние микроорганизмы, так и заболевания человека.

«Научное сообщество уже пришло к осознанию того, что информация, содержащаяся в геноме, не может ответить на все интересующие ученых вопросы. Геном не может нам рассказать, например, как именно вирус проникает в клетки, как формируется аллергическая или аутоиммунная реакция, каким образом на нас воздействуют лекарственные препараты. Практически за все эти функции в нашем организме отвечают белки (протеины). Поэтому их изучение так важно. Метаболиты, в свою очередь, — это промежуточные и конечные продукты обмена веществ, то есть прямые следствия и результаты происходящих в организме процессов. Новый масс-спектрометр позволит исследователям проводить функциональные «срезы» во времени и понимать, что именно происходит в биологической системе в данный момент», – считает проректор по научной работе СПбГУ Сергей Микушев.

Еще один из планирующихся к закупке приборов — жидкостный хромато-масс-спектрометр высокого разрешения Shimadzu LCMS-9030 с ионизацией в электроспрее и системой химической ионизации при атмосферном давлении. Этот аппарат позволяет проводить хроматографическое разделение и измерять отношение массы к заряду молекул со сверхвысокой точностью — ошибка определения современных приборов обычно составляет менее 1 ppm (1 миллионной доли, 0,0001 %). К примеру, абсолютная ошибка химических методов анализа редко бывает менее 10 %, даже по десятилетиями отработанным стандартным методикам, регламентирующим каждое действие химика-аналитика.

«Масс-спектрометры высокого разрешения — мощнейший инструмент, позволяющий исследователю по точной массе молекулы сделать вывод о ее элементном составе и таким образом понять механизм реакции или природу обнаруженного вещества. Современные публикации по химии, биохимии, биологии, физике сложно представить себе без доказательства строения молекул с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения», – отмечает проректор по научной работе СПбГУ Сергей Микушев.

Также для Научного парка СПбГУ планируется закупить новый высокоточный CHNS-анализатор LECO TruSpec Micro. CHNS-анализ необходим для того, чтобы определить содержание элементов углерода (C), водорода (H), азота (N) и серы (S) в образце. Обычно это нужно для подтверждения расчетного состава вещества: при совпадении данных анализа с теоретически рассчитанным составом в пределах 0,3 % образец может считаться чистым. Новый прецизионный прибор дополнит уже имеющиеся в СПбГУ CHNS-анализаторы и позволит определять состав по элементам с очень высокой точностью. Например, относительное стандартное отклонение (RSD) при определении содержания углерода может быть выполнено с точностью до +/− 0,001 мг в образце массой 2 мг: при содержании углерода в 70 % это составляет 0,07 %, что для профессионалов, работавших с другими анализаторами, почти невероятный показатель.

Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр EDX-8100P, или рентгеновский спектральный анализатор, который планируется установить в Научном парке СПбГУ, позволит проводить быстрый элементный анализ образца без его разрушения (за исключением веществ, изменяющих состав под действием рентгеновских лучей). Благодаря этому прибору у ученых появится возможность без подготовки проб или с их минимальной подготовкой проводить исследования элементного состава большого числа образцов. Например, органических и неорганических веществ, горных пород, почв, стекол, сплавов и различных материалов.

Используя еще один прибор, который предполагается закупить для Научного парка СПбГУ, ученые смогут изучать строение клетки с помощью последних технологий. Это система Thermo Fisher Scientific VolumeScope 2 — сканирующий (растровый) электронный микроскоп с микротом. Аппарат позволяет проводить серийную съемку поверхности образца и создавать 3D-реконструкции, тогда как до недавнего времени строение клеток можно было изучать только на срезах. Технология, лежащая в основе работы микроскопа VolumeScope 2, была разработана для изучения контактов нервных клеток (синапсов) как одного из наиболее трудных в плане изучения структуры объектов. Сейчас она становится доступна для решения большинства биомедицинских задач.

Также в СПбГУ появится монокристальный дифрактометр XtaLAB Synergy-S с микрофокусным источником рентгеновского излучения, высокоскоростным детектором и с контролируемым нагревом изучаемого кристалла до 1000 °С. Это позволит расшифровывать атомное строение новых материалов и минералов при экстремальных температурных условиях: до сих пор подобные исследования в мире были ограничены температурой 350 °С. Новый прибор позволит придать дифракционному пространству дополнительное температурное «измерение», что даст возможность моделировать поведение материалов в условиях, отличающихся от стандартных лабораторных, позволит получить возможность решения принципиально новых задач, требующих сочетания высокого разрешения с нестандартными условиями. Дифрактометр также позволит исследовать пределы термической устойчивости новых веществ и моделировать условия природных высокотемпературных процессов.

Все эти приборы общей стоимостью 273 805 277,07 рубля Университет получил благодаря победе в конкурсе грантов в форме субсидий из федерального бюджета. Конкурс проводился в рамках федерального проекта «Развитие передовой инфраструктуры для проведения исследований и разработок в Российской Федерации» национального проекта «Наука» и был направлен на обновление приборной базы ведущих организаций России, выполняющих научные исследования и разработки.

«Заявка на конкурс подавалась в соответствии с пожеланиями ученых: была оценена и проанализирована реальная потребность научного сообщества в данных приборах. Отмечу, что ни один из закупаемых приборов не является уникальным как в России, так и за ее пределами — ими не первый год пользуются исследователи по всему миру. Однако действительно уникальна эффективная работа этих приборов в совместном, коллективном использовании в интересах не только Санкт-Петербургского университета, но и всей российской науки, ведь Научный парк СПбГУ открыт для всех. Сейчас исследования на базе Научного парка проводят десятки научных групп как СПбГУ, так и наших партнеров — это научные организации из Санкт-Петербурга, Москвы, Новосибирска и других регионов России, а также предприятия реального сектора экономики. Поэтому можно смело сказать, что закупаемое оборудование послужит на благо всей страны», — заключил проректор по научной работе СПбГУ Сергей Микушев.

Share:

Read next

EN, Universities

The second Russian-Spanish week: how to learn languages online
Over 100 participants joined the lessons, which were held in mini-groups during the week on the Google Meet platform

EN, Universities

SUAI at UASR Forum
The Forum by UASR was organized to encourage leading technical universities to establish more joint ventures and cooperation products
Subscribe to StudyInSPb
Newsletter