SCANNING CAPILLARY MICROSCOPY: TUMOUR CELLS VISUALISATION DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.168.173
Scanning capillary microscopy (or scanning ion-conductance microscopy) is a scanning probe microscopy technique based on the use of nanocapillaries. Important advantages of SCM over other methods are its non-violent action on a studied objects during measurements and a possibility to conduct studies in the natural environment (in liquid). Therefore, this method has become widely used in biological and medical research. Another unique advantage of SCM is the use of dual-channel capillaries which allows the technique to be used as a sensor, e.g. for measuring reactive oxygen species close to a cell.
СКАНИРУЮЩАЯ КАПИЛЛЯРНАЯ МИКРОСКОПИЯ: ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.168.173
Сканирующая капиллярная микроскопия (или сканирующая ион-проводящая микроскопия) – одна из методик сканирующей зондовой микроскопии, основанная на использовании нанокапилляров. Важным преимуществом СКМ перед остальными методами является несиловое воздействие на объект исследования в процессе измерения, а также возможность проводить исследования в естественной среде – в жидкости, вследствие чего эта методика стала активно использоваться в биологических и медицинских исследованиях. Еще одним оригинальным преимуществом СКМ является использование двухканальных капилляров, что позволяет применять эту методику в качестве сенсора, например, для измерения активных форм кислорода вблизи клетки.
FASHION FOR THE FLIRT MODE DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.178.185
In the laboratory studies using an atomic force microscope, contact and resonance modes are the most widely used allowing acquisition of scans in relatively short times. On the other hand, their disadvantage is the difficulty of controlling the force impact, which can lead to irreversible changes in the morphology of the sample.
This is particularly critical when scanning soft objects such as bacteria, cells, and polymers. In the contact mode this interaction occurs also due to frictional forces which magnitude is difficult to control when scanning the sample surface. In the resonance mode the influence of frictional forces is smoothed out by vertical motion of the probe; however, high quality of the cantilever oscillations does not allow controlling its force at sudden differences in topography of the observed surface. In order to overcome these obstacles, we have developed a mode of delicate and gentle surface scanning, which employs a light touch to the surface only. We have named this mode as flirt mode.
МОДА НА ФЛИРТ МОДУ DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.178.185
В лабораторных исследованиях с применением атомно-силового микроскопа наиболее широко используются контактный и резонансный режимы, позволяющие получать сканы за сравнительно малые времена. С другой стороны, их минусом является сложность контроля силового воздействия, что может привести к необратимым изменениям в морфологии образца. В особенности это критично при сканировании мягких сред, например бактерий, клеток, полимеров. В контактном режиме такое взаимодействие обусловлено также наличием сил трения, управлять величиной которых при сканировании поверхности образца весьма затруднительно. В резонансном режиме влияние сил трения нивелируется за счет вертикального движения зонда, однако высокая добротность колебаний кантилевера не позволяет контролировать силу его воздействия при резких перепадах рельефа наблюдаемой поверхности. Для преодоления этих препятствий нами был разработан режим деликатного и бережного сканирования поверхности, приоритетом которого является лишь легкое прикосновение к ней. Назван был нами такой режим флирт модой.
SYNTHESIS AND STUDY OF THE HYBRID METAL-CARBON SYSTEMS OPTICAL PROPERTIES: LINEAR-CHAIN CARBON FILMS DOPED WITH SILVER DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.186.194
The paper describes the synthesis technology and the results of studying optical properties of metal-carbon systems: films of linear-chain carbon doped with silver with optical spectrophotometry and spectral ellipsometry. The results of modeling and generalization of the obtained data with the help of artificial neural networks are presented.
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИБРИДНЫХ МЕТАЛЛОУГЛЕРОДНЫХ СИСТЕМ: ПЛЕНОК ЛИНЕЙНО-ЦЕПОЧЕЧНОГО УГЛЕРОДА, ЛЕГИРОВАННЫХ СЕРЕБРОМ DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.186.194
В работе описана технология синтеза и результаты исследования оптических свойств металлоуглеродных систем: пленок линейно-цепочечного углерода легированных серебром методами оптической спектрофотометрии и спектроэллипсометрии. Приводятся результаты моделирования и обобщения полученных данных с помощью искусственных нейронных сетей.
CONCEPT DEVELOPMENT: DESIGN AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE HEAT EXCHANGER / HEAT METER OPERATING CHARACTERISTICS FOR PERFORMING THERMAL VACUUM TESTS AT LOW TEMPERATURE USEFUL WORKLOAD FOR SPACECRAFTS DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.204.215
The concept of a heat meter is proposed to measure the heat load supplied to the thermal control system (TCS) from the scientific equipment operating at a temperature of minus 100 °С. A stable low temperature level maintained by the controlled phase transition of liquid flow. To maintain the preset temperature, a heater is applied.
РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ И РАСЧEТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕННИКА-ТЕПЛОМЕРА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.204.215
Предложена концепция тепломера, для измерения тепловой нагрузки, поступающей к системе обеспечения теплового режима (СОТР) от научного оборудования, функционирующего при температуре –100 °С. Стабильная температура обеспечивается за счет фазового перехода жидкость-пар. Для удержания заданной температуры применяется нагреватель.
STUDY OF A THERMAL MEMS SENSOR FOR GAS MASS FLOW RATE DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.216.221
Based on the experimental results of the thermal gas mass flow rate sensor it was shown that the use of various analogue signal processing circuits makes it possible to achieve uniquely high sensitivity and combine measurements of the temperature difference at the front, decline and drop of the temperature of the heater in a single signal.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО МЭМС-СЕНСОРА МАССОВОГО РАСХОДА ГАЗА DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.216.221
По результатам исследований теплового сенсора массового расхода газа показано, что при различных схемах аналоговой обработки его сигнала можно добиться уникально высокой чувствительности и совмещения измерения перепада температур на фронте и спаде и падения температуры нагревателя в одном сигнале.
MICRO-CONTAMINATION OF NANOSTRUCTURES AT MANUFACTURING IN VACUUM DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.224.231
Main sources of micro-contamination of the micro- and nanoelectronic devices in vacuum cluster-type processing equipment were analysed. Generation mechanism of microparticles flows at locks and processing vacuum chambers, molecular contamination and metal particles as a results of construction materials wear and tribo-desorption were shown.
ПРИВНОСИМАЯ ДЕФЕКТНОСТЬ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ НАНОСТРУКТУР В ВАКУУМЕ DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.224.231
Проанализированы основные источники привносимой дефектности изделий микро- и наноэлектроники в вакуумном технологическом оборудовании кластерного типа. Рассмотрены механизмы формирования потоков мелкодисперсных частиц в шлюзовых и технологических вакуумных камерах, молекулярных загрязнений и следов металлов в результате изнашивания конструкционных материалов и трибодесорбции.
RESEARCH OF THE PLATFORM FOR ACTIVE VIBRATION ISOLATION OF THE NANOTECHNOLOGICAL EQUIPMENT DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.232.238
The platform containing dampers based on a magnetorheological (MR) elastomer applied for active vibration isolation of nanotechnological equipment is described. The results of experimental studies of an active damper are presented and amplitude transmission coefficients of vibration displacements in the low-frequency range are determined.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ АКТИВНОЙ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.232.238
Дано описание платформы, содержащей демпферы на основе магнитореологического (МР) эластомера для активной виброизоляции нанотехнологического оборудования. Представлены результаты экспериментальных исследований активного демпфера и определены коэффициенты передачи амплитуды виброперемещений в низкочастотном диапазоне.
BIODEGRADABLE FILM MATERIALS BASED ON POLYMER HYDROGELS AND SILVER NANOPARTICLES DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.196.203
This work deals with various aspects of obtaining and evaluating the effectiveness of biodegradable film materials based on polymer hydrogels and silver nanoparticles. Polyvinyl alcohol and potato and maize starch are used as a matrix in the materials under consideration. These polymers are safe for humans and allow of obtaining biodegradable materials. Introduction of silver nanoparticles into the film materials under consideration makes it possible to increase their antibacterial and fungicidal properties. The comparative analysis of the obtained film materials demonstrated the most promising materials based on polyvinyl alcohol and maize starch with silver nanoparticles (PVS/MaizeStarch/Agnano).
БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ ПЛЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГИДРОГЕЛЕЙ ПОЛИМЕРОВ И НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА DOI: 10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.196.203
Работа посвящена вопросам получения и оценки эффективности биоразлагаемых пленочных материалов на основе гидрогелей полимеров и наночастиц серебра. В качестве матрицы в рассматриваемых материалах используются поливиниловый спирт и крахмал картофельный и кукурузный. Данные полимеры безопасны для человека и позволяют получить биоразлагаемые материалы. Внедрение наночастиц серебра в рассматриваемые пленочные материалы позволяет повысить их антибактериальные и фунгицидные свойства. Произведенный сравнительный анализ полученных пленочных материалов показал, что наиболее перспективными являются материалы на основе поливинилового спирта, кукурузного крахмала с наночастицами серебра (ПВС/ККук/Agnano).