Группа сканирующей зондовой микроскопии Приборостроение для нанотехнологий 07 октября 2011 года Центр перспективных технологий И.В. Яминский www.spm.genebee.msu.ru. - презентация

1 Группа сканирующей зондовой микроскопии Приборостроение для нанотехнологий 07 октября 2011 года Центр перспективных технологий И.В. Яминский

2 Build a microscope and touch the surface: Scanning probe microscopy Graphite: carbon atoms FemtoScan microscope

3 Now and Before: Scanning probe microscopy Thomas Edison, 21 November, Phonograph (Greek φωνη sound and γράφω write). V. Putin, April Scanning probe microscopy: : has shown a simple way to nanotechnology 1987-present: main tool of nanotechnology 2010: $ market

4 Межкафедральный проект разработки системы цифроаналоговой обработки данных и удаленного управления научными приборами Кожин В.А. ведущий электроник, НИИЯФ МГУ Скурихин А.В снс, НИИЯФ МГУ Магазов И.А студент, мехмат МГУ Савинов С.В. снс, физфак МГУ Яминский И.В. профессор, физфак МГУ Филонов А.С. снс, химфак МГУ

5 Плата на основе ПЛИС XC6SLX45T-3FGG484 Spartan-6 с логической емкостью слайсов. Тактовая частота до 400МГц. Плата цифроаналоговой обработки данных Трехканальный контроллер шаговых двигателей с микрошагом 1/32 оборота. Три канала дифференциальных высоковольтных усилителей с диапазоном выходного напряжения +/- 200В Четыре канала цифро-аналоговых преобразователей с линейностью 20 бит и временем преобразования 1мкс Четыре канала дифференциальных цифро-аналоговых преобразователей с линейностью 16 бит, с временем преобразования 10мкс Два синхронизированных канала цифровых синтезаторов частоты с разрядностью управляющего слова 32 бит Два дифференциальных канала аналого-цифрового преобразования с частотой дискретизации 1 МГц и линейностью 18 бит Два дифференциальных канала аналого-цифрового преобразования с частотой дискретизации 1 МГц и линейностью 18 бит и входным аналоговым коммутатором на 8 входов Синхронный детектор, позволяющий проводить измерение амплитуды и фазы с погрешностью 5% во всем частотном диапазоне Многоканальная система сбора экспериментальных данных и удаленного управления экспериментом

6 FemtoScan Scanning Probe Microscope Изображение эритроцита после электропорации, СЗМ ФемтоСкан Зонд Методы диагностики клеток крови Совместно с группой академика Мороза В.В., Институт общей реаниматологии РАМН В. В. Мороз, А. М. Черныш, И. В. Яминский, Е. К. Козлова, Г. А. Киселёв, А. С. Филонов, М. С. Богушевич, О.Е. Гудкова. Перспективы применения методов атомной силовой микроскопии в реаниматологии // Общая реаниматология, IV (2008), 4, Впервые выявлены распределение и характер повреждений мембраны (нанопоры) клетки при воздействии электрического поля.

7 Технологическая платформа «Медицина будущего» Тема проекта: Разработка портативного анализатора на основе кантилеверных биочипов для экспресс-диагностики рака предстательной железы Цена контракта: 7,6 млн. руб. Срок выполнения: 350 дней В рамках проекта должен быть разработан макет кантилеверного анализатора, который позволяет регистрировать в режиме реального времени свободный и связанный простат специфичные антигены (ПСА). Совместно с группой академика Егорова А.М., лаборатория инженерной энзимологии Химического факультета МГУ

8 Научная и технологическая разработка фотометрического ДНК-биочип анализатора Цель проекта – разработка конструкторской и научно-технической документации портативного фотометрического ДНК-биочип анализатора для точной количественной регистрации результатов гибридизационного анализа и их последующей обработки, создание отечественной технологии производства таких приборов и наборов диагностических тест-систем на основе фотометрических ДНК-биочипов, выпуск опытной серии с последующим масштабированием.

9 Частичное локальное анодное окисление графита V, В: О Н2ОН2О Н2ОН2О Н2ОН2О Н2ОН2О ОН О О СООН Графит, d = 3.35 Å Оксид графита, d = 6-11 Å O.V. Sinitsyna, G.B. Meshkov and I.V. Yaminsky, A novel tool for the local anodic oxidation of graphite // Proc. IMechE, Part N: J. Nanoengineering and Nanosystems, 224(N3-4), p , 2010

10 Частичное локальное анодное окисление графита Топография Проводимость Топография Проводимость Разрешение при использовании стандартных зондов нм

11 Веб-браузер План занятия: Знакомство с теорией Выполнение практических занятий: Настройка обратной связи через Java- клиент Настройка обратной связи через приложение-клиент (ФемтоСкан Онлайн) Сканирование образца Обработка результатов Сдача работы Все отчеты предоставляются через систему Moodle в виде наборов файлов – презентаций, таблиц, файлов с результатами сканирования. Компоненты Интернет- лаборатории Прибор: СЗМ ФемтоСкан Система удаленного доступа к прибору: Программное обеспечение ФемтоСкан Сервер, ФемтоСкан Онлайн Система администрирования (пользователей, задач, учебных материалов): Moodle Инфраструктура: Сеть TCP/IP, Веб-серверы, базы данных Серверное программное обеспечение микроскопа Клиентское программное обеспечение ФемтоСкан Онлайн JAVA клиент Мини-веб-сервер Веб-сервер Обучающие материалы, Руководства, Библиография, Отчеты, Оценки Обучающие материалы, Руководства, Библиография, Отчеты, Оценки Изображения в реальном времени База изображений

12 Инженерное образование: содружество МГУ-РОСНАНО Проект «НаноТокарь» НаноТокарь.рф Организация образовательной площадки на заводе «Союз»: МГУ-РОСНАНО-ЦПТ Обучение трехмерному моделированию, прототипированию и точной механообработке: 2 цеха по 250 кв.м. учебные аудитории Реализация концепции: университет-завод

13 Sixth International Conference Modern Trends in Bionanoscopy June 2012, Moscow Moscow State University – Первая международная конференция «Современные достижения бионаноскопии» 2008 – Вторая … 2009 – Третья … 2010 – Четвертая … 2011 – Пятая …

14 – Пятая международная конференция «Современные достижения бионаноскопии»