История исследования микромира уходит в далекое прошлое, а первые сведения о микроскопах были зафиксированы в XVI веке. Ученым всегда хотелось узнать, из чего состоит окружающий мир, увидеть его в мельчайших деталях. Первые увеличительные аппараты были совсем простыми, но с их развитием знания о мире росли очень быстро, и сегодня сложно найти сферу естественных наук, в которой не применялись бы микроскопы.

Современные микроскопы по принципу работы бывают оптическими, электронными, зондовыми, рентгеновскими и лазерными. Микроскоп МИМ-340, разработанный «Швабе» (холдинг Госкорпорации Ростех) относится именно к лазерным аппаратам, и его работа основана на технологии модуляционно-интерференционной микроскопии.

Наноточность в работе

Микроскоп создан на базе Уральского оптико-механического завода имени Э. С. Яламова (УОМЗ), входящего в состав холдинга «Швабе». В 2014 году труд авторского коллектива получил высокую оценку − премию Правительства России.

Уникальность МИМ-340 заключается в том, что он позволяет рассматривать клетку при тысячекратном оптическом увеличении в максимальном разрешении до 0,1 нанометра по вертикали и до 10 нанометров в плоскости XY. При этом может вестись съемка исследуемого объекта в реальном времени со скоростью 3 кадра в секунду. Микроскоп позволяет рассматривать именно живую клетку, не прибегая к подкрашивающим веществам и не разрушая объект исследования. Таким образом можно, например, увидеть реакцию клетки на действие препарата.


Этот подход очень важен в медицине и биотехнологиях, позволяя наблюдать клеточные процессы некоторое время, причем в объеме. Исследование, проводимое на клетках крови и культурах опухолевых клеток, показало, что комплекс МИМ-340 расширяет набор объективных количественных параметров для диагностики различных патологий на ранних стадиях.Необходимые измерения на МИМ-340 можно проводить бесконтактно. Процесс отличается простотой: продукт загружается в контейнер, запускается программное обеспечение, и на выходе получается точный результат. Результаты измерений отображаются на экране компьютера в виде топографических изображений (псевдоцветных карт), а также двумерных профилей с текстовой и цифровой информацией о структуре и статистических параметрах рельефа измеряемого микрообъекта.

Технологии плюс дизайн

Принцип действия микроскопа основан на совместном использовании оригинальных технологий лазерной микроскопии МИМ и аэромагнитных направляющих. Такое сочетание позволяет исследовать поверхность крупногабаритных (до 300×300 мм) объектов без потери координаты и фокуса. В основе работы микроскопа − интерференция световых пучков лазерного излучения, отраженных от опорного зеркала и поверхности измеряемого микрообъекта.


МИМ-340 оснащен сверхплоским длинноходовым координатным столом нанометрового разрешения. Важной особенностью МИМ является оригинальный алгоритм вычисления фазы отраженного от объекта волнового фронта, сочетающий в себе быстродействие шаговых методов и сверхразрешение фазометрических методов.

Управление микроскопом производится с помощью рабочей станции – компьютера с двумя мониторами и предустановленным программным обеспечением. Стоит отметить тот факт, что разработчики микроскопа уделили должное внимание дизайну изделия. МИМ-340 выглядит очень современно: панели со скошенными линиями, яркая подсветка. Приятно, что внешний вид микроскопа соответствует высокотехнологичной «начинке».

Проверка на практике

Микроскоп МИМ-340 обладает широким спектром применения: от медицины до точного машиностроения, оптической промышленности, материаловедения и авиационно-космической отрасли. Сегодня он проходит апробацию в ведущих вузах и крупнейших научно-исследовательских центрах России, в том числе в МГУ, Институте механики сплошных сред УО РАН, Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Центре доклинических и трансляционных исследований им. В.А. Алмазова в Санкт-Петербурге и других.


С помощью МИМ-340 ученым Пермского федерального исследовательского института центра УрО РАН удалось подтвердить гипотезу о том, что монофрактальность сигналов колебаний оптической плотности клеток является признаком злокачественных образований.

На базе технологии лазерной интерференционной микроскопии, лежащей в основе МИМ-340, разработан оригинальный метод диагностики рака молочной железы. Метод сочетает динамическую фазовую микроскопию, при помощи которой выявляются характерные моды, присущие опухолевым клеткам, и инфракрасную термографию, позволяющую на ранней стадии локализовать опухоль для последующей биопсии.

В настоящее время ведутся работы по созданию настольной версии лазерного микроскопа МИМ-Н, адаптированного для биомедицинских исследований. Разработка МИМ-340 является ярким примером диверсификации производства и увеличения доли гражданской продукции Ростеха, которая согласно стратегии госкорпорации к 2025 году должна составить более 50%.

Похожие новости

  • 16/10/2017

    Ученые обнаружили в Якутии древние бактерии возрастом более 3 млн лет

    Специалисты из научных организаций Москвы, Новосибирска, Тюмени и Эймса (Айова, США) выяснили, что в вечной мерзлоте Якутии, в районе заповедника "Мамонтова гора", сформировавшейся около 3,5 млн лет назад, сохранились древние микроорганизмы.
    686
  • 05/03/2018

    В Москве состоялся форум «Экология жизни: медицина, наука, инновации»

    ​28 февраля в Общественной палате РФ прошел первый в этом году крупный российско-японский форум в области медицины - "Экология жизни: медицина, наука, инновации". Форум организован для обмена опытом в рамках проекта "Культура жить.
    1053
  • 12/12/2017

    Новосибирские и московские ученые разработали антитела для диагностики грибковых заболеваний

    ​Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН совместно с коллегами из Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН создали новый высокоэффективный диагностикум аспергиллезов, который поможет отличить эти заболевания от других подобных и быстро подобрать правильное лечение.
    687
  • 18/12/2018

    Российские ученые придумали, как эффективнее уничтожать рак

    Ученые из Института биоорганической химии им. Шемякина и Овчинникова РАН, Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН совместно со специалистами института Скриппса (США) при участии компании "Фармсинтез" разработали технологию по повышению эффективности лечения пациентов с В-клеточной лимфомой — агрессивной формой рака лимфатической системы.
    816
  • 24/08/2016

    Сибирские и московские ученые создали тест на мутации у младенцев

    ​Новосибирские ученые вместе с московскими коллегами разработали систему диагностики иммунодефицита у новорожденных, ведутся переговоры с Росздравнадзором, чтобы зарегистрировать тест. Простую тест-систему для выявления первичных иммунодефицитов у детей разработали ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН совместно со специалистами московской детской больницы №9 имени Сперанского - самой большой детской клиники России, пишет "Наука из первых рук".
    1248
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    1597
  • 25/07/2018

    В ИХБФМ СО РАН полезные белки научат самостоятельно бороться с раковыми опухолями

    ​Научить полезные белки самостоятельно бороться с раковыми опухолями - цель специалистов Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. В разные эпохи люди больше всего боялись разных болезней.
    536
  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    2406
  • 18/12/2018

    Сибирские биохимики нашли связь дефектов стволовых клеток с аутоиммунными заболеваниями

    ​Рассеянный склероз, волчанка и другие аутоиммунные болезни могут возникать из-за серьезных нарушений в работе стволовых клеток костного мозга, заставляющих их собирать особые агрессивные антитела. Об этом рассказали биохимики, выступавшие на конгрессе "Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания" в Москве.
    1025
  • 09/11/2017

    Научная молодежь: разработки, амбиции, планы

    ​В ТАСС (Новосибирск) накануне Всемирного дня науки состоится круглый стол, посвященный открытиям молодых ученых, их участию в крупных научных проектах. Молодые представители СО РАН - Института горного дела, Института химической биологии и фундаментальной медицины, Института цитологии и генетики, а также действующие и новые резиденты Академпарка, расскажут о ряде проектов, над которыми ведется работа в этом году.
    1533