25 ноября 2017 Г. Нанотехнологии и наноматериалы Российские нанотехнологии STRF.RU регистрация вход

   
Приложение журнала «Российские нанотехнологии» для iPad
Главная / Новости и События / Интервью
Редколлегия
Контакты
Размещение рекламы
Партнёры
форум
В мире НАНО
Реклама

Техноскан

Новости и События

Интервью

НАНО или БИО?

На вопросы корреспондента отвечает генеральный директор компании NT-MDT (Molecular Devices and Tools for NanoTechnology с англ. «Молекулярные инструменты для нанотехнологии»), Виктор Александрович Быков.

Виктор Александрович, хотя в трактовке термина «нанотехнологии» в последнее время существует много путаницы, но все же нанотехнологии ассоциируются прежде всего с техникой, с миниатюризацией механических и электронных структур. Как Вы считаете, биологические исследования относятся к разряду нанотехнологических?

Безусловно. Даже по формальному признаку – «нано» это меньше 100 нм. Подавляющее большинство объектов молекулярной биологии и значительная часть объектов клеточной биологии попадают в этот диапазон характерных размеров. Однако намного важнее смысловая составляющая. Биология и медицина имеют дело с наномашинами. Эти машины устроены иначе, чем наноэлектроника и наномеханика на основе кремния, но это не значит, что они менее эффективны. Во многих случаях их эффективность превосходит эффективность искусственных наномашин. Кроме того, сейчас все большее значение приобретает сращивание биомедицины и технических дисциплин – создаются машины, совмещающие в себе «наработки» живой природы и достижения наноэлектроники и наномехеники.

Означает ли это, что наноэлектроника – это ближайшая перспектива, а нанобиология – более отдаленная?

Я бы не стал так говорить. Исключительно перспективные наработки есть и там и там. Другое дело – перспективы коммерциализации. Здесь все аналитики, которые делают прогнозы по поводу перспектив нанотехнологий, сходятся во мнении. Коммерческие продукты на основе элементов наноэлектроники, наносенсоры, оптические устройства с использованием нанотехнологий - все это уже сейчас предлагается на рынке высоких технологий, а в ближайшем будущем доля таких продуктов составит значительную часть в национальных экономиках развитых стран. Коммерциализация нанобиологических разработок в этом смысле несколько запаздывает, но это и понятно. Главная сфера использования биологических достижений – это медицина. А эта сфера достаточно консервативна в самом хорошем смысле этого слова. Ни Вам, ни мне не хочется, чтобы в нашем теле обнаружилась недоработка ученых, создавших новое поколение лекарственных препаратов. Поэтому все «новшества» проходят долгий путь тестирования, лабораторных, клинических испытаний, сертификации и т.д. и т.п., прежде чем появляются на рынке. Но в фундаментальной науке, еще раз подчеркну, есть исключительно интересные, прорывные достижения.

 

ИНТЕГРА Солярис, НаноЛаборатория для ближнепольной оптической микроскопии (СБОМ). Позволяет получать оптические изображения с разрешением до 30 нм. Принцип метода можно посмотреть в виде анимированных схем здесь.

Изображение меченых ФИТЦ антител в митохондриях, СБОМ (ИНТЕГРА Солярис, НТ-МДТ).

 

Компания НТ-МДТ как-то участвует или планирует участвовать в этом направлении научно-технического прогресса?

Мы считаем биомедицинское направление одним из приоритетов в наших разработках. Пожалуй, самое интересное, что мы уже сейчас можем предложить биологам, – это возможность исследовать оптические свойства образца с исключительно высоким пространственным разрешением. Известно, что обычный оптический микроскоп ограничен пределом дифракции света – он не может разрешить два отдельных объекта, если расстояние между ними меньше 200-300 нм. Существенно улучшить разрешение позволяет лазерное сканирование вместе с конфокальной оптической схемой (то, что называется «конфокальный лазерный микроскоп»). Биологи готовы заплатить 70-100 тысяч долларов за возможность перейти от предельного разрешения в 300 нм (в обычном микроскопе) к разрешению в 170 нм (в конфокальном). ИНТЕГРА Солярис – одна из производимых нами систем на основе сканирующей ближнепольной оптической микроскопии (СБОМ) – позволяет получать разрешение до 30 нм! В недалеком будущем разрешение этого подхода можно будет улучшить еще почти на порядок. При этом цена такой машины вполне сопоставима с ценой лазерного конфокального микроскопа.

 

ИНТЕГРА Спектра, НаноЛаборатория для совмещения микроскопии комбинационного рассеяния со сканирующей зондовой микроскопией. Один из результатов такого совмещения – возможность исследовать и использовать нелинейные эффекты гигантского усиления комбинационного рассеяния (TERS – tip-enhanced Raman scattering). В частности, благодаря такому усилению можно проводить картирование химического состава объекта с разрешением в плоскости XY до 50 нм. Эта система является лауреатом престижного рейтинга американского журнала R&D100 (попала в список 100 лучших мировых разработок 2006 года). Буклет о НаноЛаборатории ИНТЕГРА Спектра на английском языке и научные статьи по использованию метода TERS для микроскопии КР сверхвысокого разрешения можно найти здесь. Буклет на русском языке можно запросить в службе маркетинга НТ-МДТ.

TERS – усиление сигнала КР происходит в небольшой области пространства вблизи от кончика СЗМ зонда. На спектрах справа показано, что сигнал G-линии углеродных нанотрубок многократно усиливается при приближении зонда к образцу.

КР микроскопия углеродных нанотрубок. Слева – конфокальное КР изображение пучка нанотрубок, справа – TERS изображение того же пучка, сделанное в том же спектральном диапазоне (G-линия). Данные получены в лаборатории Prof. G. de With (TUE, Голландия) коллективом авторов: Dr. S.Kharintsev, Dr. G. Hoffmann, Dr. J. Loos, а также Дорожкиным П., НТ-МДТ. Прибор – ИНТЕГРА Спектра.

 

ИНТЕГРА – немного непривычное название для научного прибора. В нем есть какой-то особый смысл?

ИНТЕГРА – это целое семейство исследовательских комплексов (платформа). Смысл названия в том, что все они позволяют интегрировать вместе несколько современных научных подходов и применить их к одному и тому же образцу. Например, если говорить о биологических образцах, можно одновременно исследовать объект в оптическом микроскопе (тот же лазерный конфокальный) и в атомно-силовом (АСМ). Оптический микроскоп позволяет визуализировать внутренние структуры клетки, а АСМ – измерять физические свойства их поверхности – эластичность, жесткость и т.д. Нанолаборатория ИНТЕГРА Спектра дает возможность в дополнение к этим двум подходам применить спектроскопию, т.е. охарактеризовать еще и химический состав образца в некоторой локальной области. Нанолаборатория ИНТЕГРА Томо соединяет в себе возможности ультрамикротома и АСМ. Благодаря этому можно реконструировать в виде трехмерной модели внутреннюю структуру залитых в смолу образцов с разрешением в несколько нанометров.

 

ИНТЕГРА Томо, НаноЛаборатория для томографии на основе СЗМ. Представляет собой совмещение последней модели ультрамикротома фирмы Leica и сканирующего зондового микроскопа на платформе ИНТЕГРА. Буклет о данной системе, а также научную статью по основам метода СЗМ томографии можно найти здесь. В службе маркетинга НТ-МДТ можно запросить фильм о том, как работает этот прибор.

АСМ изображения залитых в смолу цианобактерий (a, b) и трехмерная модель системы внутренних фотосинтезирующих мембран (c, d), полученная с помощью метода СЗМ томографии. Подробное описание образца и метода см. Efimov et al., Journal of Microscopy, Vol. 226, Pt 3 June 2007, pp. 207–217 (можно закачать здесь).

 

Другими словами, «инструменты для нанотехнологий», как НТ-МДТ позиционирует свою продукцию, вполне пригодятся современным исследователям в области биологии и медицины?

Причем именно самым современным. Наше оборудование в этой области находится на самом острие прогресса. Никто из зарубежных производителей не предлагает такого полного спектра решений и такого эффективного сочетания наиболее передовых подходов. В подтверждение своих слов могу сказать, что за рубежом наша продукция пользуется намного большим спросом у ученых-биологов, чем в России. Отчасти это связано с тем, что финансирование биологических исследований там гораздо больше, т.е. иностранные ученые в принципе могут закупать оборудования больше, чем наши. Но ведь покупают они все равно у нас!

Насколько перспективным Вам кажется направление нанобиомедицины с точки зрения создания нового поколения оборудования, «инструментов»?

Я уже говорил, что оно очень перспективно. Наша компания уже сейчас готовит к выпуску новую модель биологического прибора на платформе ИНТЕГРА. И лично я убежден, что разрабатывать научно-исследовательское оборудование для нанобиологии и наномедицины значит оставаться на переднем крае науки в ближайшие 10-15 лет. Очень надеюсь, что этот вектор нашего развития будет сохраняться, и нам удастся удерживать лидирующие позиции в этих разработках.

3 июля 2008

Записал Денис Андреюк

обсудить публикацию

версия для печати



ай вао
Интервью

Композиты на острие 3D-принтинга


Учёные СПбПУ и Сколтеха разрабатывают «софт» и «железо» для трёхмерной печати композиционных изделий

читать полностью читать полностью




Acta Naturae



© ООО «Парк-медиа», 2007-2008

Разработка - Metric

Все права защищены
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100