Новая выдающаяся победа!

Ученик 11 класса ГБОУ Школа No 1467, Москва, Митичкин Данил Евгеньевич, выполняя школьный проект, в нашем ЦМИТ Бионик-лаб изготовил под руководством сотрудников ЦМИТ и на оборудовании ЦМИТ новый прибор для изучения кинетики роста микроорганизмов в экологических исследованиях - Микропланшетный «Биофотометр». С докладом по своему проекту Даня выступил в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова за что был награждён грамотой за лучший доклад на XXVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных "ЛОМОНОСОВ" 2019.

Предлагаем выдержки из электронной версии тезисов конференции:

Страницы 40-41

Микропланшетный «Биофотометр» – новый прибор для изучения кинетики роста микроорганизмов в экологических исследованиях

Митичкин Даниил Евгеньевич Ученик

11 класса

ГБОУ Школа No 1467, Москва, Россия

E-mail: mitichkin_2013@mail.ru

В микробной экологии многие научные и прикладные задачи решаются на основе анализа динамики роста микроорганизмов в питательных средах. Существует специальная научная дисциплина в микробиологии – кинетика микроорганизмов, которая занимается этой проблематикой. Как правило, задачи точного исследования кинетики микробного роста, важные для микробной биотехнологии, решаются на дорогостоящих специализированных, биореакторах, ферментёрах, хемостатах и т.д. В микробной экологии часто достаточно изучения простой периодической культуры микроорганизмов с помощью простых приборов. Одним из наиболее удобных являются фотометры. Однако обычные химические 40 фотометры не позволяют проводить длительные (несколько суток) автоматические измерения роста микроорганизмов. Некоторые модели микропланшетных фотометров, предназначенных для имунно-ферментного анализа могут решать подобные проблемы, но эти приборы стоят очень дорого и как правило требуют наличия компьютера для управления их работой, или же выдают результат в не удобном для исследователя формате при автономной работе прибора. Так же эти приборы работают от сети, что затрудняет их использование в полевых условиях. Поддержание постоянной температуры инкубации для таких массивных приборов представляет так же серьёзную проблему. Поэтому представляется актуальным создание простого, дешёвого, портативного и автоматического специализированного прибора для регистрации роста микроорганизмов в жидких питательных средах для научных и прикладных исследований в области микробной экологии. При этом для культивирования микроорганизмов применяются стандартные 96-луночные культуральные полистероловые планшеты, широко применяемые для лабораторного культивирования микроорганизмов. Подобных приборов на сегодняшний день в мире не существует.

Цель данной опытно-конструкторской разработки – сконструировать и апробировать микропланшетный фотометр, созданный специально для изучения кинетики роста микроорганизмов в экологических исследованиях. В задачи исследования входило:

1. Разработка принципиальной схемы прибора
2. Конструирование опытного образца;
3. Создания программы по управлению прибором
4. Проверка его работоспособности.

В результате работы предложена схема и сконструирован прототип « Биофтометра» представляющий собой электросхему из фоторезисторов и светодиодов которыми управляет микрокомпьютер «Arduino nano» в твёрдом и непрозрачном корпусе, в который помещается культуральная планшета. Необходимы комплектующие:

Микрокомпьютер «Arduino nano»;

1. Фоторезисторы
2. Светодиоды (красные, длинна волны 680 нм);
3. Резисторы разного сопротивления;
4. Подстроечный резистор;
5. SD card модуль подключения к «Arduino nano»

На основании проведенных холостых испытаний опытного образца - прототипа прибора микропланшетный «Биофотометр» подтверждены следующие его характеристики: компактность, дешевизна в производстве, простота в модернизации (в улучшении) прибора, лёгкость в использовании, портативность прибора и возможность автономной работы прибора.

Работа выполнена под руководством А.А. Диордица, заведующего ЦМИТ «БионикЛаб» Государственного Дарвиновского музея.