OOO “CHOTPA”Сканирующий зондовыйнанотомограф
Задача, на решение которой направлен проект:Необходим прибор для анализа исходной 3D структуры биологических,полимерных и ...
Cканирующаязондоваямикроскопия(анализ поверхности                               2D (XY)                               +на ...
Сканирующая зондовая нанотомография Получает уникальную информацию о 3D структуре наноматериалов,  недоступную другим мет...
Компания SNOTRA LLC. Создана разработчиками технологии, при участии  ФНЦ трансплантологии и искусственных органов и  Цент...
АСМ против ПЭМ                            Электронный                               пучокПоверхность               Зонд АС...
Методы анализа наноструктур (биология и полимеры)             РазрешениеПродукты и                                        ...
Ультрамикротом Leica EM UC6с криокамерой для среза слоевтолщиной от 10 до 1000 нм сбиологических и полимерныхобразцов при ...
400 нм                           400 нм                   Нитрил-бутадиен-латексная резинаПримеры результатов:            ...
3D реконструкция антенной сенсиллы насекомого             АСМ             ТЕМ                   3D-реконструкция антенных ...
3D реконструкция полимерного композита PA6/SAN                e) АСМ- топография после криосреза при -80°C.               ...
Научные публикации по теме проекта1) A. E. Efimov, H. Gnaegi, R. Schaller, W. Grogger, F. Hofer and N. B. Matsko, Analysis...
Оценка мирового рынка                  AFM/SEM/TEM (total), M$   AFM/SEM/TEM,                                            B...
Организации, выразившие заинтересованность в продуктах проекта: Название                       Страна       Область деятел...
ООО «СНОТРА», являясь участником Фонда Сколковопланирует подавать заявку на грант со следующимиусловиями финансирования (с...
Примеры получаемых данных
3D реконструкция: пористый биодеградируемыйклеточный матрикс, применяемый для регенративноймедицины . 20 срезов, 41.2×34.1...
3D реконструкция проводящих нанокомпозитов3D-реконструкция проводимости сетинанотрубок в нанокомпозите полистирен/CNT,1.8x...
Срез клеща Otodectes cynotis, 10x10 µm  Фазовое АСМ изображение                                    ПЭМ того же участка сре...
3D Реконструкция композита ABS/PA6 25 срезов, шаг между срезами 40 nm, 8.75×5×1 мкм                  A.E. Efimov et al. Jo...
3D реконструкция полимерного композитаABS: 15 срезов x 100 нм. 13.5x13x1.5 µm
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Snotra rus 1

640
-1

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
640
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Snotra rus 1

  1. 1. OOO “CHOTPA”Сканирующий зондовыйнанотомограф
  2. 2. Задача, на решение которой направлен проект:Необходим прибор для анализа исходной 3D структуры биологических,полимерных и прочих мягких материалов на наноразмерном уровне.Недостатки существующих методов (криоПЭМ): высокая цена, сложная и долгаяпроцедура подготовки образцов и срезов, приводящая к разрушению структур, низкийконтраст для углеводородных соединений, повреждение образца электронным пучком. Анализ трехмерной структуры биологических и полимерных наноматериалов, в силу их мягкости, требует применения криогенной ультрамикротомии. Недопустима модификация структуры объекта в процессе измерения. Подготовка образца не должна длиться много дольше его измерения. Модификация образца процедурой его подготовки должна быть минимальной .Решение = АСМ (дешевый неразрушающий прибор) + УльтраКриотом = = СКАНИРУЮЩАЯ ЗОНДОВАЯ НАНОТОМОГРАФИЯЦель проекта:Разработка и коммерциализация приборов сканирующей зондовойнанотомографии для неразрушающего трехмерного анализа объемныхнаноразмерных структур в различных биоматериалах и полимерах
  3. 3. Cканирующаязондоваямикроскопия(анализ поверхности 2D (XY) +на наноуровне)Криогеннаяультрамикротомия(сверхтонкие срезы до 10 нм) 1D (Z)Сканирующая =зондоваянанотомография 3D(XYZ)
  4. 4. Сканирующая зондовая нанотомография Получает уникальную информацию о 3D структуре наноматериалов, недоступную другим методам измерения Дешевле и проще других методов (криоТЭМ) Вносит меньше повреждений и артефактов в исходные материалы Применима к широкому классу материалов, включая, биоматериалы и биополимеры, искусственные полимеры и композиты, мягкие и/или гидратированные метаматериалы и наноэмульсии ИС: (патент РФ, приоритет 2008г; заявка на патент EU, приоритет 2011г; заявка на патент РФ, приоритет 2011 г) Произведена опытная партия, 2 системы продано
  5. 5. Компания SNOTRA LLC. Создана разработчиками технологии, при участии ФНЦ трансплантологии и искусственных органов и Центра инновационного предпринимательства (МГУ) Сотрудничает с лидирующим в мире научным центром криогенной микроскопии – Austrian Centre for Electron Microscopy (FELMI/ZFE Graz, Austria). Его директор, Dr. Ferdinand Hofer - член команды проекта Является участником Фонда Сколково
  6. 6. АСМ против ПЭМ Электронный пучокПоверхность Зонд АСМблока Сверхтонкиеизмеряется срезы попрямо в 10..90 нмкамере – в переносятсясреде, где в вакуумнуюпроисходит камеру ТЕМсрезАФМ дает AFM TEM Низкийданные о контраст намолекулярной биологическихструктуре на и полимерныхоснове образцахморфологии имеханических Изображениясвойств от всех слоевповерхности по толщине среза усредняются
  7. 7. Методы анализа наноструктур (биология и полимеры) РазрешениеПродукты и Подготовка и сохранность Ценатехнологии XY, нм Вглубь, нм структур образца Сохранность структур мягкихСЗМ + ~200 полимеров и биоматериаловкриоУМТ 5..10 10-20 (криоультрамикротомия и(СНОТРА) k$ непосредственное измеренеие)Обычный СЗМ, Нет ! ~200 Нарушения структур (измерения 5..10Bruker, Asylum, ... Нет ! измеряет k$ при комнатной температуре) поверхность измеряетКриоСЗМ, поверхность >300 Очень труден в эксплуатации 5..10 (рассчитан на жидкий He или N2)Omicron, JEOL, ... k$СЭМ Томография Нарушения структур >600(нарезка электрон- 10 ~10-20 (электронный, ионный пучок, вакуум,ным пучком), FEI k$ напыление металла), крио 3D пока нетКриоПЭМ 5 Нарушения структур(электронная Толщина > (электронный пучок, вакуум), усредне- 5 ние по глубине, слабый контраст натомография),FEI, Hitachi образца 1M$
  8. 8. Ультрамикротом Leica EM UC6с криокамерой для среза слоевтолщиной от 10 до 1000 нм сбиологических и полимерныхобразцов при 15..-190°C АСМ помещен в криокамеру ультрамикротома(Leica FC6) Tuning fork-based AFM probe
  9. 9. 400 нм 400 нм Нитрил-бутадиен-латексная резинаПримеры результатов: КриоАСМ после среза при -120°C АСМ после нагрева до 25°C 400 нм ПЭМ тонкого криосреза образца.
  10. 10. 3D реконструкция антенной сенсиллы насекомого АСМ ТЕМ 3D-реконструкция антенных сенсилл паразитической осы, 12.5×13.0×0.7 µm, 11 срезов, толщина среза 70 nm.
  11. 11. 3D реконструкция полимерного композита PA6/SAN e) АСМ- топография после криосреза при -80°C. f) АСМ- топография при комнатной температуре. g, h) 3D реконструкция при -80°С: 6 срезов по 125 nm 7.9×6.2×0.75 µm и 2.0×2.0×0.75 µm, соответственно..
  12. 12. Научные публикации по теме проекта1) A. E. Efimov, H. Gnaegi, R. Schaller, W. Grogger, F. Hofer and N. B. Matsko, Analysis of native structure ofsoft materials by cryo scanning probe tomography, Soft Matter, 2012, Advance Article DOI:10.1039/c2sm26050f2) V.Mittal and N.B.Matsko, Tomography of the Hydrated Materials, in Analytical Imaging Techniques for SoftMatter Characterization, Engineering Materials, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012, DOI:10.1007/978-3-642-30400-2_7, Ch. 7, pp. 85-933) A. Efimov; H. Gnaegi; V. Sevastyanov; W. Grogger; F. Hofer; N. Matsko, Combination of a cryo-AFM with anultramicrotome for serial section cryo-tomography of soft materials - Proceedings 10th Multinational Congress onMicroscopy 2011 SEP 4-9, 2011; Urbino, ITALY. pp.707-708;4) N. B. Matsko, J. Wagner, A. Efimov, I. Haynl, S. Mitsche, W. Czapek, B. Matsko, W. Grogger, F. Hofer, Self-Sensing and –Actuating Probes for Tapping Mode AFM Measurements of Soft Polymers at a Wide Range ofTemperatures, Journal of Modern Physics, 2011, 2, pp. 72-785) 4) A. Alekseev, A. Efimov, K. Lu, J. Loos. Three-dimensional electrical property reconstruction of conductivenanocomposites with nanometer resolution, Advanced Materials, Vol. 21, 48 (2009), рр. 4915 – 49196) A. Efimov, V. Sevastyanov, W. Grogger, F. Hofer, and N. Matsko. Integration of a cryo ultramicrotome and aspecially designed cryo AFM to study soft polymers and biological systems, MC2009, Vol. 2: Life Sciences, p. 25,Verlag der TU Graz 2009.7) Nemets, E.A., Markovtseva M.G., Efimov A.E., Egorova V. A., Tonevitsky A.G., Sevastyanov V.I., Micro- andnanostructural characteristics of three-dimensional porous matrixes Elastopob-3D , - Bulletin of experimentalbiology and medicine, 145(3):371-3, 20088) A. E. Efimov, A. G: Tonevitsky, M. Dittrich & N. B. Matsko. Atomic force microscope (AFM) combined with theultramicrotome: a novel device for the serial section tomography and AFM/TEM complementary structuralanalysis of biological and polymer samples. - Journal of Microscopy, Vol. 226, Pt 3, June 2007, pp. 207–217
  13. 13. Оценка мирового рынка AFM/SEM/TEM (total), M$ AFM/SEM/TEM, Biomed+Polymers+Nanomaterials, M$2010 328,44 97,62015 (прогноз)* 588,69 217,39 * По данным отчета Future Markets, Inc. 2011Разработан уникальный продукт, востребованный многими ужесуществующими пользователями АСМ/СЭМ/ТЭМ в таких быстро растущихсегментах рынка, как биомедицинские исследования, полимеры инаноматериалы.Рыночная ниша: исследовательские и промышленные лаборатории в областиБиоматериалов, Полимеров, Нанокомпозитов и наноэмульсий, мягких и/илигидратированных материалов и полимерной электроники.Плановый объем продаж через 5 лет - 10 M$.
  14. 14. Организации, выразившие заинтересованность в продуктах проекта: Название Страна Область деятельности Dow Chemicals Нидерланды полимеры FELMI/ZFE Graz Австрия криогенная микроскопия Anton Paar Австрия аналитическое оборудование Boston Scientific США медицинские препараты Weizmann Institute Израиль биоматериалы Carmel Olefins Израиль полимеры Nike IHM США полимеры для обуви Cornell University США нанофибриллы для текстиля Shell International Нидерланды топливные мембраны General Motors Rochester Lab США топливные мембраны Xerox Inc. США 3-D струкутра частиц тонера Nova Nordisk США полимеры Южно-Уральский Университет Россия нанокомпозиты ООО «Биопласт» Россия наноматериалы
  15. 15. ООО «СНОТРА», являясь участником Фонда Сколковопланирует подавать заявку на грант со следующимиусловиями финансирования (стадия 1):Бюджет проекта: 40 млн. руб. на 3 годаВклад Инвестора: 25% = 10 млн. руб.Грант фонда Сколково: 75% = 30 млн. руб.
  16. 16. Примеры получаемых данных
  17. 17. 3D реконструкция: пористый биодеградируемыйклеточный матрикс, применяемый для регенративноймедицины . 20 срезов, 41.2×34.1×8.5 µmV. N. Vasilets, I. V. Kazbanov, A. E. Efimov and V. I. Sevastianov, Vestnik transplantologii i iskusstvennyhorganov, 2009, 9(2), 47 (in Russian).
  18. 18. 3D реконструкция проводящих нанокомпозитов3D-реконструкция проводимости сетинанотрубок в нанокомпозите полистирен/CNT,1.8x1.6x0.26 мкм. A. Alekseev, A. Efimov, K. Lu,J. Loos, Adv. Mater., 2009, 21, 49153D-реконструкция проводимости сети графеновыхкластеров в нанокомпозите полистирен/графен, . .2.5x2.5x0.34 мкмA. Alekseev et al, Adv. Func. Mater., 2012, 22, 1311.
  19. 19. Срез клеща Otodectes cynotis, 10x10 µm Фазовое АСМ изображение ПЭМ того же участка срезаA.E. Efimov, A. G. Tonevitsky, M. Dittrich and N.B. Matsko, Journal of Microscopy, Vol. 226, 3, pp. 207–217 (2007)
  20. 20. 3D Реконструкция композита ABS/PA6 25 срезов, шаг между срезами 40 nm, 8.75×5×1 мкм A.E. Efimov et al. Journal of Microscopy, Vol. 226, 3, pp. 207–217 (2007)
  21. 21. 3D реконструкция полимерного композитаABS: 15 срезов x 100 нм. 13.5x13x1.5 µm

×