Разработка Пермского Политеха поможет перенести производство лекарств с земли в малый космос
22.12.2022
В настоящее время для некоторых современных лекарств необходимо выращивать специфические кристаллы белков, которые сегодня применяются для разработки новых лекарств от таких болезней, как рак и мышечная дистрофия. Проблема заключается в том, что подобные кристаллы не получается выращивать на земле из-за действия гравитации, поэтому сегодня их выращивают на международной космической станции. Но у культивирования кристаллов на станции тоже есть свои недостатки. МКС обладает малым гравитационным полем, постоянно «вибрирует» и находится в вакууме, что мешает верно рассеиваться колебаниям. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая позволит подавить вышеперечисленные вредные явления. Данный метод теоретически может быть применен для производства белковых кристаллов.
Исследование опубликовано в высокорейтинговом журнале «Microgravity Science and Technology» 2022 года. Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».
В условиях невесомости (в космосе) для течения жидкости, из которой впоследствии выращиваются кристаллы, лучше использовать закрытый сосуд, чтобы жидкость не расплескивалась и находилась в состоянии покоя. Для расчета течения жидкости ученые Пермского Политеха разработали компьютерную модель вакуумной квадратной полости под действием постоянного гравитационного поля.
— Проведя исследование виброгравитационной конвекции — вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается потоками самого вещества, в квадратной полости, мы получили возможность контролировать структуру течения жидкости и задавать ее движение внутри квадрата. Кроме того, разрешается подобрать параметры так, чтобы течение жидкости внутри полости почти остановилось, следовательно, ничего не будет препятствовать выращиванию белковых кристаллов, — сообщил студент кафедры авиационных двигателей Сергей Плотников.
— Прекращение конвекций любого вида позволяет качественно выращивать кристаллы в невесомости с возможностью избежать неоднородности получаемого вещества, — сообщает доцент кафедры прикладной физики Альберт Шарифулин.
Полученные с помощью математического аппарата результаты позволяют остановить движения жидкости в полости, что не препятствует выращиванию белковых кристаллов. Выращивание кристаллов на космической станции в дальнейшем позволит получать современные лекарственные средства.
Работа политехников будет полезна при переносе производства с земли в малый космос, так как при увеличении станции вырастет ее собственное гравитационное поле и вибрация.
Исследование опубликовано в высокорейтинговом журнале «Microgravity Science and Technology» 2022 года. Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».
В условиях невесомости (в космосе) для течения жидкости, из которой впоследствии выращиваются кристаллы, лучше использовать закрытый сосуд, чтобы жидкость не расплескивалась и находилась в состоянии покоя. Для расчета течения жидкости ученые Пермского Политеха разработали компьютерную модель вакуумной квадратной полости под действием постоянного гравитационного поля.
— Проведя исследование виброгравитационной конвекции — вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается потоками самого вещества, в квадратной полости, мы получили возможность контролировать структуру течения жидкости и задавать ее движение внутри квадрата. Кроме того, разрешается подобрать параметры так, чтобы течение жидкости внутри полости почти остановилось, следовательно, ничего не будет препятствовать выращиванию белковых кристаллов, — сообщил студент кафедры авиационных двигателей Сергей Плотников.
— Прекращение конвекций любого вида позволяет качественно выращивать кристаллы в невесомости с возможностью избежать неоднородности получаемого вещества, — сообщает доцент кафедры прикладной физики Альберт Шарифулин.
Полученные с помощью математического аппарата результаты позволяют остановить движения жидкости в полости, что не препятствует выращиванию белковых кристаллов. Выращивание кристаллов на космической станции в дальнейшем позволит получать современные лекарственные средства.
Работа политехников будет полезна при переносе производства с земли в малый космос, так как при увеличении станции вырастет ее собственное гравитационное поле и вибрация.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Под Нижним Тагилом в дорожной аварии погибли два человека
Пятница, 29 ноября, 20.57
День домашних животных отметит Екатеринбургский зоопарк
Пятница, 29 ноября, 20.42
Цены из прошлого можно увидеть на полках екатеринбургских магазинов «Жизньмарт»
Пятница, 29 ноября, 20.22