eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
DOI: 10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54
Год назад, 25 января 2023 года, состоялось торжественное открытие кластера Ломоносов [1]. За этот год удалось многое построить, усовершенствовать и значительно улучшить. Для Центра перспективных технологий ушедший 2023-й был успешным по достижениям в научно-техническом плане. Была разработана и собрана существенно улучшенная установка для совмещенной сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярной 3D-печати, создано быстрое и эффективное решение для построения аппаратуры физического эксперимента, профессиональной измерительной и управляющей электроники с высокосовершенными "мозгами" на базе ПЛИС. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" остается одним из лучших решений для обработки 3D-данных в микроскопии.
Год назад, 25 января 2023 года, состоялось торжественное открытие кластера Ломоносов [1]. За этот год удалось многое построить, усовершенствовать и значительно улучшить. Для Центра перспективных технологий ушедший 2023-й был успешным по достижениям в научно-техническом плане. Была разработана и собрана существенно улучшенная установка для совмещенной сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярной 3D-печати, создано быстрое и эффективное решение для построения аппаратуры физического эксперимента, профессиональной измерительной и управляющей электроники с высокосовершенными "мозгами" на базе ПЛИС. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" остается одним из лучших решений для обработки 3D-данных в микроскопии.
Теги: atomic force microscopy bionanoscopy data processing scanning probe microscopy атомно-силовая микроскопия бионаноскопия обработка данных сканирующая зондовая микроскопия
Получено: 24.01.2024 г. | Принято: 29.01.2024 г. | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54
Научная статья
КЛАСТЕР ЛОМОНОСОВ: ГОД СПУСТЯ. РАБОТАЕМ!
И.В.Яминский1, 2, д.ф.-м.н., проф., ORCID: 0000-0001-8731-3947 / yaminsky@nanoscopy.ru
А.И.Ахметова1, 2, к.ф.-м.н., м.н.с., ORCID: 0000-0002-5115-8030
Аннотация. Год назад, 25 января 2023 года, состоялось торжественное открытие кластера Ломоносов [1]. За этот год удалось многое построить, усовершенствовать и значительно улучшить. Для Центра перспективных технологий ушедший 2023-й был успешным по достижениям в научно-техническом плане. Была разработана и собрана существенно улучшенная установка для совмещенной сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярной 3D-печати, создано быстрое и эффективное решение для построения аппаратуры физического эксперимента, профессиональной измерительной и управляющей электроники с высокосовершенными "мозгами" на базе ПЛИС. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" остается одним из лучших решений для обработки 3D-данных в микроскопии.
Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, бионаноскопия, обработка данных
Для цитирования: И.В. Яминский, А.И. Ахметова. Кластер Ломоносов: год спустя. Работаем! НАНОИНДУСТРИЯ. 2024. Т. 17. № 1. С. 50–54. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54.
Received: 24.01.2024 | Accepted: 29.01.2024 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54
Original paper
LOMONOSOV CLUSTER: A YEAR LATER. WE ARE WORKING!
I.V.Yaminsky1, 2, Doct. of Sci. (Physics and Mathematics), Prof., ORCID: 0000-0001-8731-3947 / yaminsky@nanoscopy.ru
A.I.Akhmetova1, 2, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), Junior Researcher, ORCID: 0000-0002-5115-8030
Abstract. A year ago, on January 25, 2023, the grand opening of the Lomonosov cluster took place [1]. During this year, we managed to build, improve and significantly improve. For Advanced Technologies Center, the year 2023 was successful in terms of achievements in scientific and technical terms. We have developed and assembled a significantly improved installation for combined scanning capillary microscopy and molecular 3D printing, developed a fast and effective solution for constructing physical experimental equipment, professional measuring and control electronics with highly advanced "brains" based on FPGAs. FemtoScan Online software remains one of the best solutions for processing 3D data in microscopy.
Keywords: atomic force microscopy, scanning probe microscopy, bionanoscopy, data processing
For citation: I.V. Yaminsky, A.I. Akhmetova. Lomonosov cluster: A year later. We are working! NANOINDUSTRY. 2024. V. 17. No. 1. PP. 50–54. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54.
ВВЕДЕНИЕ
Центр перспективных технологий уже более 30 лет специализируется на разработке аппаратуры и программного обеспечения, а также выпуске сканирующих зондовых микроскопов. За это время было создано несколько моделей микроскопов: "Скан-7", "Скан-8", "ФемтоСкан", "ФемтоСкан Х" и "ФемтоСкан XI", "ФемтоСкан Х Айон". "ФемтоСкан" стал первым в мире сканирующим зондовым микроскопом с полным управлением всеми режимами измерений через интернет. В "ФемтоСкан Х" реализованы сверхбыстрые режимы измерений на частоте в 1 МГц. В микроскопе "ФемтоСкан XI" интегрированы режимы сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярного 3D-принтера. "ФемтоСкан Х Айон" представляет большую платформу для научного исследования за процессами в живых системах, совмещая в себе сканирующий зондовый микроскоп, 3D-принтер, биосенсор и атомные весы.
"ФемтоСкан Х" и "ФемтоСкан Х Айон"
Методика капиллярной микроскопии набирает популярность в медико-биологических исследованиях: бесконтактный метод исследования биологических объектов в естественной среде дает огромный пласт возможностей для исследователей. Стало возможным наблюдение за биологическими процессами живых объектов с рекордным временным и пространственным разрешением: оценивать влияние цитотоксических веществ на клетки, на изменение условий среды, при этом измерять биомеханические свойства – упругость, оценивать жесткость объектов, локально наносить на клетки вещества, белки и т.д.
Таким образом, метод дает уникальные возможности для биологов-экспериментаторов. При этом в работе постоянно требуется увеличение скорости сканирования, что значительно улучшено в установке "ФемтоСкан Х Айон". В "ФемтоСкан Х Айон" объединены молекулярный 3D-принтер, сканирующий капиллярный микроскоп, атомные весы, что делает прибор многофункциональной установкой для биологических и биомедицинских исследований. С помощью прибора возможна визуализация живых систем в 3D с нанометровой точностью, регистрация сигналов в нервной клетке, печать биомакромолекулами, определение массы наночастиц [2].
Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн"
За прошедший год было существенно доработано ПО "ФемтоСкан Онлайн" [3].
Обработка 3D-изображений зондовой, оптической и электронной микроскопии делает его незаменимым в любой лаборатории. ПО "ФемтоСкан Онлайн" также позволяет управлять сканирующим зондовым микроскопом "ФемтоСкан", который стал практическим инструментом при развитии новых технологий в материаловедении, биологии, медицине.
Уникальность "ФемтоСкан Онлайн" заключается в возможности быстрого и точного анализа 3D-изображений, большого набора инструментов для количественного анализа, в возможности создания видеороликов. Простой и понятный интерфейс, легкий импорт и экспорт изображений в один клик, возможность открывать более 100 различных форматов данных делает ПО настоящим помощником для современного исследователя. Сейчас ПО "ФемтоСкан Онлайн" работает на русском, английском и китайском языках.
Система управления высокотехнологичным оборудованием "Кругозор"
"Кругозор" – это система быстродействующего сбора данных и управления высокотехнологичным оборудованием и измерительными научными комплексами. Включает в себя программное обеспечение с графическим интерфейсом, быстродействующую электронную систему с использованием высокопроизводительной ПЛИС (FPGA), управляющей широким спектром ЦАП, АЦП, синтезаторами частоты, усилителями, синхронными детекторами, системами обратной связи и пр. Система предназначена для использования в качестве центрального управляющего ядра в микроскопах, спектрометрах, литографах, 3D-принтерах, фрезерных и токарных центрах, робототехнических системах. Кругозор рутинным образом заменяет осциллографы, частотомеры, генераторы, измерители, широко используемые не только в науке, но и на производстве.
ВЫВОДЫ
Следующий год непременно принесет новые разработки, плодотворное сотрудничество и интересные эксперименты. Есть ли проблемы и насущные вопросы? Конечно, да! Они существуют для того, чтобы их решать и не останавливаться на достигнутом. Какие проблемы возникают в научной и научно-производственной деятельности? Что беспокоит предпринимателей, инноваторов, ученых и мешает им эффективно двигаться вперед? Если совсем кратко, то получается так:
Необходимо единое окно поддержки науки. Все объявления о конкурсах и мерах поддержки науки на одном портале;
Российский фонд фундаментальных исследований – фонд доверия, пример эффективной поддержки. Возвращаем!
ФЗ-44 и ФЗ-223 – обратный эффект. Необходимо упростить процесс закупки комплектующих и приборов;
100 предложений на одно место в конкурсе и тонны отчетов для победителя. Это лишено смысла, так как эксперты обязаны прочитать и оценить заявку, это трудозатратно и для эксперта, и для заявителя;
Таможня дает добро! Импортные комплектующие, расходные материалы, реактивы должны поступать к ученым и инноваторам без задержки.
Подробно об этом мы писали ранее [4]. Работаем и в этом направлении!
БЛАГОДАРНОСТИ
ПО "ФемтоСкан Онлайн" предоставлено ООО НПП "Центр перспективных технологий" www.nanoscopy.ru.
Мы благодарим Департамент предпринимательства и инновационного развития города Москвы, Фонд "Московский инновационный кластер" и Фонд содействия инновациям (проект 0071108) за существенную поддержку.
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Научная статья
КЛАСТЕР ЛОМОНОСОВ: ГОД СПУСТЯ. РАБОТАЕМ!
И.В.Яминский1, 2, д.ф.-м.н., проф., ORCID: 0000-0001-8731-3947 / yaminsky@nanoscopy.ru
А.И.Ахметова1, 2, к.ф.-м.н., м.н.с., ORCID: 0000-0002-5115-8030
Аннотация. Год назад, 25 января 2023 года, состоялось торжественное открытие кластера Ломоносов [1]. За этот год удалось многое построить, усовершенствовать и значительно улучшить. Для Центра перспективных технологий ушедший 2023-й был успешным по достижениям в научно-техническом плане. Была разработана и собрана существенно улучшенная установка для совмещенной сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярной 3D-печати, создано быстрое и эффективное решение для построения аппаратуры физического эксперимента, профессиональной измерительной и управляющей электроники с высокосовершенными "мозгами" на базе ПЛИС. Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн" остается одним из лучших решений для обработки 3D-данных в микроскопии.
Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, бионаноскопия, обработка данных
Для цитирования: И.В. Яминский, А.И. Ахметова. Кластер Ломоносов: год спустя. Работаем! НАНОИНДУСТРИЯ. 2024. Т. 17. № 1. С. 50–54. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54.
Received: 24.01.2024 | Accepted: 29.01.2024 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54
Original paper
LOMONOSOV CLUSTER: A YEAR LATER. WE ARE WORKING!
I.V.Yaminsky1, 2, Doct. of Sci. (Physics and Mathematics), Prof., ORCID: 0000-0001-8731-3947 / yaminsky@nanoscopy.ru
A.I.Akhmetova1, 2, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), Junior Researcher, ORCID: 0000-0002-5115-8030
Abstract. A year ago, on January 25, 2023, the grand opening of the Lomonosov cluster took place [1]. During this year, we managed to build, improve and significantly improve. For Advanced Technologies Center, the year 2023 was successful in terms of achievements in scientific and technical terms. We have developed and assembled a significantly improved installation for combined scanning capillary microscopy and molecular 3D printing, developed a fast and effective solution for constructing physical experimental equipment, professional measuring and control electronics with highly advanced "brains" based on FPGAs. FemtoScan Online software remains one of the best solutions for processing 3D data in microscopy.
Keywords: atomic force microscopy, scanning probe microscopy, bionanoscopy, data processing
For citation: I.V. Yaminsky, A.I. Akhmetova. Lomonosov cluster: A year later. We are working! NANOINDUSTRY. 2024. V. 17. No. 1. PP. 50–54. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.50.54.
ВВЕДЕНИЕ
Центр перспективных технологий уже более 30 лет специализируется на разработке аппаратуры и программного обеспечения, а также выпуске сканирующих зондовых микроскопов. За это время было создано несколько моделей микроскопов: "Скан-7", "Скан-8", "ФемтоСкан", "ФемтоСкан Х" и "ФемтоСкан XI", "ФемтоСкан Х Айон". "ФемтоСкан" стал первым в мире сканирующим зондовым микроскопом с полным управлением всеми режимами измерений через интернет. В "ФемтоСкан Х" реализованы сверхбыстрые режимы измерений на частоте в 1 МГц. В микроскопе "ФемтоСкан XI" интегрированы режимы сканирующей капиллярной микроскопии и молекулярного 3D-принтера. "ФемтоСкан Х Айон" представляет большую платформу для научного исследования за процессами в живых системах, совмещая в себе сканирующий зондовый микроскоп, 3D-принтер, биосенсор и атомные весы.
"ФемтоСкан Х" и "ФемтоСкан Х Айон"
Методика капиллярной микроскопии набирает популярность в медико-биологических исследованиях: бесконтактный метод исследования биологических объектов в естественной среде дает огромный пласт возможностей для исследователей. Стало возможным наблюдение за биологическими процессами живых объектов с рекордным временным и пространственным разрешением: оценивать влияние цитотоксических веществ на клетки, на изменение условий среды, при этом измерять биомеханические свойства – упругость, оценивать жесткость объектов, локально наносить на клетки вещества, белки и т.д.
Таким образом, метод дает уникальные возможности для биологов-экспериментаторов. При этом в работе постоянно требуется увеличение скорости сканирования, что значительно улучшено в установке "ФемтоСкан Х Айон". В "ФемтоСкан Х Айон" объединены молекулярный 3D-принтер, сканирующий капиллярный микроскоп, атомные весы, что делает прибор многофункциональной установкой для биологических и биомедицинских исследований. С помощью прибора возможна визуализация живых систем в 3D с нанометровой точностью, регистрация сигналов в нервной клетке, печать биомакромолекулами, определение массы наночастиц [2].
Программное обеспечение "ФемтоСкан Онлайн"
За прошедший год было существенно доработано ПО "ФемтоСкан Онлайн" [3].
Обработка 3D-изображений зондовой, оптической и электронной микроскопии делает его незаменимым в любой лаборатории. ПО "ФемтоСкан Онлайн" также позволяет управлять сканирующим зондовым микроскопом "ФемтоСкан", который стал практическим инструментом при развитии новых технологий в материаловедении, биологии, медицине.
Уникальность "ФемтоСкан Онлайн" заключается в возможности быстрого и точного анализа 3D-изображений, большого набора инструментов для количественного анализа, в возможности создания видеороликов. Простой и понятный интерфейс, легкий импорт и экспорт изображений в один клик, возможность открывать более 100 различных форматов данных делает ПО настоящим помощником для современного исследователя. Сейчас ПО "ФемтоСкан Онлайн" работает на русском, английском и китайском языках.
Система управления высокотехнологичным оборудованием "Кругозор"
"Кругозор" – это система быстродействующего сбора данных и управления высокотехнологичным оборудованием и измерительными научными комплексами. Включает в себя программное обеспечение с графическим интерфейсом, быстродействующую электронную систему с использованием высокопроизводительной ПЛИС (FPGA), управляющей широким спектром ЦАП, АЦП, синтезаторами частоты, усилителями, синхронными детекторами, системами обратной связи и пр. Система предназначена для использования в качестве центрального управляющего ядра в микроскопах, спектрометрах, литографах, 3D-принтерах, фрезерных и токарных центрах, робототехнических системах. Кругозор рутинным образом заменяет осциллографы, частотомеры, генераторы, измерители, широко используемые не только в науке, но и на производстве.
ВЫВОДЫ
Следующий год непременно принесет новые разработки, плодотворное сотрудничество и интересные эксперименты. Есть ли проблемы и насущные вопросы? Конечно, да! Они существуют для того, чтобы их решать и не останавливаться на достигнутом. Какие проблемы возникают в научной и научно-производственной деятельности? Что беспокоит предпринимателей, инноваторов, ученых и мешает им эффективно двигаться вперед? Если совсем кратко, то получается так:
Необходимо единое окно поддержки науки. Все объявления о конкурсах и мерах поддержки науки на одном портале;
Российский фонд фундаментальных исследований – фонд доверия, пример эффективной поддержки. Возвращаем!
ФЗ-44 и ФЗ-223 – обратный эффект. Необходимо упростить процесс закупки комплектующих и приборов;
100 предложений на одно место в конкурсе и тонны отчетов для победителя. Это лишено смысла, так как эксперты обязаны прочитать и оценить заявку, это трудозатратно и для эксперта, и для заявителя;
Таможня дает добро! Импортные комплектующие, расходные материалы, реактивы должны поступать к ученым и инноваторам без задержки.
Подробно об этом мы писали ранее [4]. Работаем и в этом направлении!
БЛАГОДАРНОСТИ
ПО "ФемтоСкан Онлайн" предоставлено ООО НПП "Центр перспективных технологий" www.nanoscopy.ru.
Мы благодарим Департамент предпринимательства и инновационного развития города Москвы, Фонд "Московский инновационный кластер" и Фонд содействия инновациям (проект 0071108) за существенную поддержку.
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Отзывы читателей
