Что ждёт молодых учЁных в лабораториях ПИШ?

Специальные лабораторные пространства

Лабораторные пространства и интерактивные комплексы «Агробиотек» оснащены современным оборудованием и доступны для выполнения практических и семинарских занятий, реализации научных проектов и ведения выпускных и квалификационных работ студентов и сотрудников ПИШ.

Здесь реализуются молекулярно-генетические исследований в области агробиотехнологий. Ученые получают штаммы микроорганизмов перспективных для получения заквасок, пробиотиков, производства сыров; ведут поиск микроорганизмов деструкторов, для биотрансформации органических отходов, а также получают продукты рекомбинантного синтеза. На площадке занимаются студенты направлений «Инновационные технологии в АПК», «Генетика, геномика и синтетическая биология», «Физиология, биохимия, биотехнология и биоинформатика растений и микроорганизмов», «Биоинформатика» и «Агрономия».

В 2023 мы провели обучение^[1] студентов методам биоинженерии, и реализовали 4 научно-исследовательских проекта и подали заявку на патент.

Цифровой комплекс для анализа микропрепаратов:

Микроскоп Olympus BX43 с цифровой камерой

Микроскопы оптические Olympus CX23

Амплификатор GeneExplorer, модель GE-48DG,
2 блока 48х0,2мл, градиент

Специализированные модули (аппараты) для биотрансформации гидрофобных соединений на 3 и 10 литров

Хроматографическая система AKTA START SYSTEM GE

Системы гель-документирования

Рабочая станция для машинного обучения Mastero с Монитором 27" MSI Modern MD271P IPS

В лабораторном пространстве можно работать на оборудовании:

В этом пространстве работаю ученые и студенты, сосредоточенные на исследовании клеточные технологии в интересах сельского хозяйства и здравоохранения; развитии эмбриональных технологий в животноводстве; разработке новых тест-систем для изучения различных заболеваний затрагивающих функционирование клеток животных и человека; исследовании по изучению эпигенетического редактирования различных патологий. На площадке занимаются студенты направлений «Трансляционные химические и биомедицинские технологии» и «TOMSK INTERNATIONAL SCIENCE PROGRAM».

За год здесь были выявлены биомаркеры функционального программирования иммунной системы, изучено генетическое редактирование опухолевых клеток, подобраны питательные среды, проведена оценка воспроизводимости результата и получены эмбрионы крупного рогатого скота in vitro^[2].

Система биопечати Reg41ife (биопринтер^[3])

Исследовательский биологический микроскоп ЛабоМед-3 вариант 1 с системой визуализации (Цифровая цветная камера 18 МП)

Оснащение лаборатории:

Боксы микробиологической безопасности БМБ-II-«Ламинар-С»-1,2 (NEOTERIC)

Исследовательский биологический инвертированный микроскоп ЛабоМед-ИЛ вариант 2 с системой визуализации (Цифровая цветная камера 10 Мп)

Здесь реализуются программы «Фундаментальная и прикладная химия веществ и материалов», «Цифровая химия», «Фундаментальная и прикладная химия», «Трансляционные химические и биомедицинские технологии», «Химия современных материалов и технологий», «Отраслевой инжиниринг» и «Химия». Более 10 студентов прошли практику и стажировку на базе Learning factory.

В 2023 году ПИШ провела на опытном производстве^[4] практическую подготовку специалистов через участие в выполнении в 40 научно-исследовательские и опытно-конструкторские работ по масштабированию химических технологий. Сотрудники разрабатывали схемы опытных установок и писали планы проведения экспериментальных работ, выполняли технологические и конструкционные расчетов, подбирали оборудование и разрабатывали техническую документацию. Наши ученые реализовали несколько десятков успешных проектов по пилотированию химических технологий.

Смесительное и подготовительное оборудование

Оснащение пространства:

Оборудование для отработки технологий синтеза различных органических веществ и отработки соответствующих процессов в нужном масштабе.

Грануляторы и формователи

Аналитическое и весовое оборудование

Aspen, HYSYS

Студентов направлений «Цифровая химия» и «Фундаментальная и прикладная химия» учат здесь разработке, получению и исследованию новых полимерных и композиционных материалов. В основном исследователи центра занимаются синтезом органических молекул и полимерных материалов, разработкой подходов к компаундированию и переработки полимеров и исследованием физико-химических и механических свойств полимерных материалов.

Этот год завершился для Центра подачей заявки на патент. Исследователи лаборатории разработали добавки, которые снижают влагопоглощение биоразлагаемых материалов и позволяют сделать переработку биоразлагаемого пластика эффективной^[5].

Микрокомпаундер типа LTE 12-36 12

Оснащение Центра:

Ультра микро выдувная линия LUMF-150

Универсальная испытательная машина AI-7000-SU

Маятниковый копер для испытания полимеров на ударную прочность по Шарпи/Изоду GT-7045-HМH

Камера светового старения с каруселью GT-7035-EUАВ

Климатическая камера «тепло-холод-влага» GT-7005-C2S

Анализатор ударной прочности пленок GT-7037-F

Фрезерный станок для образцов из твердых материалов GT-7016-HA

Парк реакторов на 1 и 50 л

Вакуумный сушильный шкаф BV-50L

Здесь стоит два новейших хроматографа, которые позволяют выполнять передовые проекты. Технологическая база заточена под разработку заквасок в молочной промышленности и для ферментации растительных пищевых продуктов; сорбентов на основе пектинов низкой этерификации; технологии переработки отходов производства комбучи; исследование новых про- и пребиотических добавок.

Новое пространство открыто в 2023 году. Уже сейчас здесь ведется подготовка к организации работ и услуг по направлению «контроль качества, идентификация органических веществ», а также разработка и аттестация методик по определению и идентификации органических метаболитов. Совместно с партнером «Арт-Лайф» разработана программа повышения квалификации «Пищевая биотехнология»^[6], которая реализуется в форме стажировки и является бесплатной для студентов. С 2024 года здесь будут заниматься учащиеся направлений «Трансляционные химические и биомедицинские технологии», «Инновационные технологии в АПК», «Отраслевой инжиниринг», «TOMSK INTERNATIONAL SCIENCE PROGRAM» и «Агрономия».

Жидкостной хроматограф LicArt 62 с диодно-матричным и рефрактометрическим детекторами.

Оснащение Центра:

Хроматограф «Хроматэк – Кристалл 5000» с детекторами: масс-спектрометрический Хроматэк 214.2.840.083 в комплекте с турбомолекулярным насосом 240 л/сек, форвакуумным насосом; детектор ПИД

Спектрофотометр СФ-2000 (190 – 1100 нм, разрешение 1 нм, в комплекте с ПО, кюветами кварцев).

В пространстве занимаются студенты направлений «Компьютерная инженерия: искусственный интеллект и робототехника», «Фундаментальная и прикладная химия», «TOMSK INTERNATIONAL SCIENCE PROGRAM», «Агрономия» и «Химия». Они учатся разрабатывать специализированное ПО для автономных роботов на базе ROS и интеллектуальные систем с применением технологий искусственного интеллекта для задач точного земледелия. Студенты строят системы автоматического управления наземными роботизированными платформами и систем технического зрения для решения сельскохозяйственных задач; учатся обеспечивать логистическо-навигационной информацией наземных роботов разрабатывать встраиваемые системы для обеспечения их функционирования.

В 2023 году исследователи центра подали две заявки на регистрацию ЭВМ. Сегодня исследователи центра активно занимаются оценкой эффективности внедрения технологии дополненной реальности в образовательный процесс^[7] и разработкой специализированного высокопроизводительного вычислителя для приобретения навыков у студентов создания цифровых двойников приборов и проведения HIL (hardware in the loop) моделирования при разработке новых прорывных приборов и узлов для сельхозтехники. Ученые специализируются на разработке в области автономных роботизированных платформ для задач точного земледелия^[8], в том числе отработки навыков автономного ведения технологических сельхоз работ на открытом грунте.

Интерактивный полигон с системой освещения

Оснащение Центра:

Робот Turtlebro в комплекте с полезной нагрузкой (5 шт)

Система виртуальной реальности HTC VIVE Focus 3 (12 шт)

Очки дополненной реальности Rokid Glass 2 (12 шт)

Автономный VR шлем Pico 4 Enterprise (12 шт)

Автономный VR шлем Pico 4 (12 шт)

Скоро здесь появятся также линия ферментеров марки BioRus — оборудования для полупромышленного получения продуктов микробного, растительного и грибного синтеза. Лаборатория будет укомплектована ещё одним набором мощных микроскопов, в том числе Olympus BX43, и сельскохозяйственным дроном «Агросоюз», который будет собирать данные с полей для обработки в лаборатории.