НИЯУ МИФИ презентовал инновационные приборы для выявления биопатогенов

НИЯУ МИФИ принимает участие в Международном военно-техническом форуме «Армия-2023», который стартовал 14 августа в центре «Патриот» в Кубинке. В Павильоне С проходят презентации самых актуальных разработок, ведущихся в стенах университета. Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике (ИНТЭЛ) НИЯУ МИФИ представил устройства отбора биогенных аэрозолей и лазерный детектор взрывчатых веществ. 

В ИНТЭЛ накоплен большой опыт анализа различных веществ при их взаимодействии с лазерным излучением. В результате научно-исследовательской работы создан ряд приборов, которые могут пригодится как во времена пандемии, так и при ведении военных действий.

На форуме «Армия-2023» представлен детектор взрывчатых веществ с ионизирующим лазерным модулем. Преимущества устройства – высокая чувствительность. Он заметит даже одну чужеродную молекулу на миллиард.

«Через прибор прокачивается и просвечивается лазером воздух. Ускорение для каждого иона разное, поэтому мы можем выделить нужную область ускорения и сказать, что это именно то вещество, которое мы хотим обнаружить. Это инновационный прибор. Аналогов ему – устройств с такой же высокой чувствительностью – пока не создано», – рассказывает ведущий инженер, заведующий лабораторией кафедры физики микро- и наносистем НИЯУ МИФИ Евгений Осипов.

Представлено на форуме и устройство отбора биогенных аэрозолей на основе циклонного коллектора 

Еще одно представленное на форуме "Армия"  устройство - сборщик аэрозолей.

«Сейчас большой интерес к разработкам в области анализа биологических угроз. В ИНТЭЛе появился сборщик аэрозолей, основная функция которого – собирать биоаэрозоли с большой скоростью и эффективностью, не разрушая при этом молекулы вещества, чтобы у собранных бактерий не рвалась мембрана. Преимущество устройства в том, что он собирает сразу же водную фазу, концентрирует гигантский объем прокаченного воздуха (сейчас мощность прибора –  350 литров воздуха в минуту, создатели работают над ее увеличением) в пробу порядка 4-х миллилитров. Такая проба может дальше идти на любой анализ, например, на ПЦР», – объясняет Евгений Осипов.

Компактную версию устройства отбора биогенных аэрозолей собрали… две школьницы, выигравшие Всероссийский конкурс научных работ «Юниор».  С помощью дрона устройство, вес которого составляет всего 3-4 килограмма, доставляется в нужную область, собирает аэрозоль в воздухе и возвращается обратно с пробой. Причем, проба представлена сразу в жидкой фазе, что очень удобно для дальнейшего анализа – можно отдавать ее на исследование в любую лабораторию и таким образом осуществлять мониторинг аэрозольной обстановки, обнаруживать в воздухе различные биопатогены.

Подобные устройства можно применять для анализа состояния воздуха в местах повышенного скопления людей – на железнодорожных вокзалах и в аэропортах. По словам Евгения Осипова, в настоящее время разрабатывается модуль анализатора, который сразу будет выявлять конкретные биопатогены. Он будет основан на принципе люминисценции биопатогенов. Если к антителу прикрепился биопатоген с красителем, то исследователь увидит люминисценцию. Эффективность метода очень высокая. На анализ прибору потребуется примерно 15 секунд, то есть, исследование будет происходить практически в режиме реального времени. При этом, у разных групп биопатогенов разный люминисцентный отпечаток. Благодаря этому можно будет сразу понять, с чем мы имеем дело – с вирусами, бактериями или токсичными веществами.