Биотехносфера №6/2017

Лучинин В. В. Социально ориентированная микро- и нанотехника – мотивированные инвестиции в человеческий капитал

Представлен комплекс критических междисциплинарных направлений современной микро- и нанотехники в био-, инфо- и энерготехносферах, обеспечивающих решение государственных социально ориентированных приоритетов в области сохранения и развития человеческого капитала как носителя генетического, культурного и профессионального наследия.

Соловьев А. В., Зимина Т. М., Костко А. Ф. Перспективы применения методов лазерного рассеяния света в микробиологическом анализе

Рассматривается применение методов лазерного рассеяния света в микробиологическом анализе для экспресс-идентификации микроорганизмов и тестирования их антибиотикорезистентности. При освещении лазерным светом суспензии живых культур микроорганизмов динамические и статические характеристики рассеянного света коррелируют не только с их формой и размером, но и с переменными параметрами суспензии, самыми очевидными из которых являются изменение концентрации вследствие деления микроорганизмов и роста численности популяции, а также уменьшение жизнеспособности и численности вследствие разрушения микроорганизмов под действием антибиотиков. Эти характеристики проявляются как в угловых зависимостях интенсивности рассеяния света, так и в кинетике пространственных флуктуаций интенсивности. Живые бактериальные клетки в суспензиях образуют эффективно рассеивающие излучение гетерогенные среды, что обеспечивает хороший динамический диапазон и чувствительность аналитического метода. В процессе деления микроорганизмов и роста популяции наблюдается увеличение интенсивности рассеянного света, а в результате воздействия антибиотика на суспензию микроорганизмов в жидкой питательной среде, приводящего к прекращению деления, наблюдаются излом и изменение наклона во временной зависимости интенсивности рассеянного света либо изменение кинетики локальных флуктуаций (спеклов) в ближнем поле. Анализируются пути миниатюризации методов светорассеяния для создания основ их реализации в лабораториях на чипе. Исследуется влияние миниатюризации на скорость анализа. Проведены испытания системы параллельных измерительных кювет и засветки с помощью расщепления лазерного пучка двумерным коллиматором, изготовленным из анодного оксида алюминия. Эксперименты проведены на модулях E. coli М-17 и латексного диагностикума Shigella sonnei.

Бройко A. П., Калёнов В. E., Хмельницкий И. K., Алексеев Н. И., Лагош A. В., Лучинин В. В., Орехов Ю. Д., Тестов Д. О. Движители на основе электроактивных полимеров для водных биомиметических робототехнических систем

Представлены анализ известных типов движения рыб и возможная их классификация в рамках создания биомиметических робототехнических систем для водной среды. Рассмотрен ионный полимерный микроактюатор как движитель для миниатюрных робототехнических систем, перемещающихся в водной среде. Разработаны и изготовлены четыре вида масштабируемых биомиметических робототехнических систем для изучения их поведения в водной среде.

Гареев К. Г., Гасников А. О., Ершов М. И., Кондрашов К. К., Лучинин В. В., Петров А. А., Тестов О. А. Обеспечение электромагнитной безопасности объектов биотехносферы

Представлены основные направления обеспечения электромагнитной безопасности объектов биотехносферы на коллективном и индивидуальном уровнях. На основании анализа применяемых конструктивно-технологических решений рассмотрены перспективные способы защиты от паразитных и направленных воздействий электромагнитных полей. 

Ильин С. Ю., Лучинин В. В. Интеллектуальные стекла: комфорт, ресурсосбережение, безопасность

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития интеллектуальных стекол — базовых элементов архитектурной фотоники для обеспечения комфортной среды обитания человека. Представлены конструктивно-технологические решения адаптивных и активных мультифункциональных интеллектуальных стекол, основанные на прогрессивных возможностях освоенных и перспективных материалах и технологий. Показаны возможности и перспективы интеграции конформных мультифункциональных интеллектуальных стекол в персонифицированную биотехносферу индивида.

Лучинин В. В. Социально ориентированная микро- и нанотехника – мотивированные инвестиции в человеческий капиталПредставлен комплекс критических междисциплинарных направлений современной микро- и нанотехники в био-, инфо- и энерготехносферах, обеспечивающих решение государственных социально ориентированных приоритетов в области сохранения и развития человеческого капитала как носителя генетического, культурного и профессионального наследия.
Соловьев А. В., Зимина Т. М., Костко А. Ф. Перспективы применения методов лазерного рассеяния света в микробиологическом анализеРассматривается применение методов лазерного рассеяния света в микробиологическом анализе для экспресс-идентификации микроорганизмов и тестирования их антибиотикорезистентности. При освещении лазерным светом суспензии живых культур микроорганизмов динамические и статические характеристики рассеянного света коррелируют не только с их формой и размером, но и с переменными параметрами суспензии, самыми очевидными из которых являются изменение концентрации вследствие деления микроорганизмов и роста численности популяции, а также уменьшение жизнеспособности и численности вследствие разрушения микроорганизмов под действием антибиотиков. Эти характеристики проявляются как в угловых зависимостях интенсивности рассеяния света, так и в кинетике пространственных флуктуаций интенсивности. Живые бактериальные клетки в суспензиях образуют эффективно рассеивающие излучение гетерогенные среды, что обеспечивает хороший динамический диапазон и чувствительность аналитического метода. В процессе деления микроорганизмов и роста популяции наблюдается увеличение интенсивности рассеянного света, а в результате воздействия антибиотика на суспензию микроорганизмов в жидкой питательной среде, приводящего к прекращению деления, наблюдаются излом и изменение наклона во временной зависимости интенсивности рассеянного света либо изменение кинетики локальных флуктуаций (спеклов) в ближнем поле. Анализируются пути миниатюризации методов светорассеяния для создания основ их реализации в лабораториях на чипе. Исследуется влияние миниатюризации на скорость анализа. Проведены испытания системы параллельных измерительных кювет и засветки с помощью расщепления лазерного пучка двумерным коллиматором, изготовленным из анодного оксида алюминия. Эксперименты проведены на модулях E. coli М-17 и латексного диагностикума Shigella sonnei.
Бройко A. П., Калёнов В. E., Хмельницкий И. K., Алексеев Н. И., Лагош A. В., Лучинин В. В., Орехов Ю. Д., Тестов Д. О. Движители на основе электроактивных полимеров для водных биомиметических робототехнических системПредставлены анализ известных типов движения рыб и возможная их классификация в рамках создания биомиметических робототехнических систем для водной среды. Рассмотрен ионный полимерный микроактюатор как движитель для миниатюрных робототехнических систем, перемещающихся в водной среде. Разработаны и изготовлены четыре вида масштабируемых биомиметических робототехнических систем для изучения их поведения в водной среде.

Гареев К. Г., Гасников А. О., Ершов М. И., Кондрашов К. К., Лучинин В. В., Петров А. А., Тестов О. А. Обеспечение электромагнитной безопасности объектов биотехносферыПредставлены основные направления обеспечения электромагнитной безопасности объектов биотехносферы на коллективном и индивидуальном уровнях. На основании анализа применяемых конструктивно-технологических решений рассмотрены перспективные способы защиты от паразитных и направленных воздействий электромагнитных полей. 
Ильин С. Ю., Лучинин В. В. Интеллектуальные стекла: комфорт, ресурсосбережение, безопасностьРассмотрены современное состояние и перспективы развития интеллектуальных стекол — базовых элементов архитектурной фотоники для обеспечения комфортной среды обитания человека. Представлены конструктивно-технологические решения адаптивных и активных мультифункциональных интеллектуальных стекол, основанные на прогрессивных возможностях освоенных и перспективных материалах и технологий. Показаны возможности и перспективы интеграции конформных мультифункциональных интеллектуальных стекол в персонифицированную биотехносферу индивида.