圣彼得堡国立大学科技园将配备新的化学生物研究设备

2020 年，圣彼得堡国立大学科技园计划购买以下设备：

• 质量光谱分析仪 timsTOF Pro (Bruker Daltonik GmbH)
• Thermo Fisher Scientific VolumeScope 2 系统(带切片机的扫描（光栅）电子显微镜)
• 液体色谱质量光谱分析仪 Shimadzu LCMS-9030
• CHNS-分析仪 LECO TruSpec Micro
• 能量色散X射线荧光光谱分析仪 EDX-8100P
• 带显微焦点源以及样品恒温调节系统的单晶绕射器 XtaLAB Synergy-S

这份设备清单中最关键的设备之一就是用于蛋白质组以及代谢组学研究的质量光谱分析仪 timsTOF Pro。这是最现代化以及最快速的质量光谱分析仪之一：它能在一个小时内发现并确定几千种的蛋白质和代谢物的数量。此外，该设备还可以用于研究不同的生物系统，借助该设备能够对古代微生物以及人类的疾病进行研究。

科学界已经意识到，包含基因组的信息无法回答科学家们感兴趣的所有问题。基因组无法告诉我们病毒是如何进入细胞的，过敏以及自体免疫是如何形成的，药物是以怎样的形式对我们产生作用的等等。我们人体中的所有功能几乎都是由蛋白质负责。因此，对它们进行研究是非常重要的。代谢物实际上是物质交换的中间产物和最终产物，也就是有机体内部正在进行的过程所产生的的直接后果和结果。新的质量光谱分析仪能够让研究人员进行时间功能“切片”，弄清楚当下时间内生物系统中到底发生了什么。

圣彼得堡国立大学科研工作副校长谢尔盖·米库舍夫

在计划购买的设备中还有一个设备是高分辨率的液体色谱质量光谱分析仪 Shimadzu LCMS-9030，带有电子喷雾器的电离作用以及在大气压力环境中的化学电离系统。这个设备可以进行色谱分离，并对质量和分子电荷之间的比值进行超高精度测量，现代仪器的误差一般小于1ppm（即百万分之一，0.0001%）。比如，化学分析方法的绝对误差很少低于10%，就算是根据几十年来对化学分析人员每一个步骤制定出的标准方法来分析也是如此。

高分辨率的质量光谱分析仪是最强大的工具，能够让研究人员根据准确地分子质量对其成分做出结论，并通过这样来理解反应机制或者被观察物体的自然属性。现如今，如果不借助高分辨率质量光谱分析仪来证明分子结构，就很难发表关于化学、生物化学、生物学和物理学的文章。

圣彼得堡国立大学科研工作副校长谢尔盖·米库舍夫

圣彼得堡国立大学科技园还计划购买新型的高精准度 CHNS-分析仪 LECO TruSpec Micro。CHNS 分析对于确定样品中碳元素、氢元素、氮元素以及硫元素含量来说是非常必要的。一般来说，这对于确定物质计算组成也是需要的：如果分析数据与理论计算组成的吻合度在 0.3%的范围内，那么样品就可以被认为是非常纯净的。新的精密仪器为圣彼得堡国立大学现有的 CHNS 分析仪进行了补充，能够以非常高的精度来确定元素成分。比如，在确定一个重量为 2 毫克的样品中的碳元素含量时，相对标准偏差的精度可以达到+/-0.001 毫克：当碳元素含量为 70%时，这一误差为 0.07%，这一指标对于使用其他分析仪的专家来说几乎是难以置信的。

圣彼得堡国立大学科技园计划安装的能量色散X射线荧光光谱分析仪 EDX-8100P，或者X射线光谱分析仪能够在不对样品进行破坏的情况下进行快速元素分析（除了在X射线作用下会发生成分改变的物质）。借助该设备，科学家们可以不进行准备工作或者进行很小一部分准备工作来对大量的样品的元素组成进行分析。比如，有机物和无机物、岩石、土壤、玻璃、合金以及不同的材料等。

圣彼得堡国立大学科技园还计划购买一种能够让科学家借助最新技术对细胞结构进行分析的设备，这种设备叫做 Thermo Fisher Scientific VolumeScope 2 系统，即带切片机的扫描（光栅）电子显微镜。该设备能够对样品表面进行批量照相并形成3D 重拟，而目前对于细胞结构的分析只能在显微切片上进行。基于 VolumeScope 2 显微镜的技术是为了研究结构最为复杂的物体之一，即神经细胞触点（突触）而研发的。目前该技术用于解决大多数的生物医学问题。

在圣彼得堡国立大学还将出现带X射线显微焦点源、高速传感器以及将被研究晶体的温度控制在1000℃的单晶绕射器 XtaLAB Synergy-S。该设备能在极端温度条件下弄清新材料和矿物质的原子结构：目前世界上类似的研究都是在350℃的温度下进行的。新的设备能够为绕射空间提供额外的温度测量，这样就能模拟材料在与实验室环境不同的条件下所呈现出的特性，能够解决在非标准环境中进行高分辨率合成的新任务。绕射器还能够研究新物质的耐热范围，模拟自然高温过程的环境。

这些设备总价为 2 亿 7380 万 5 千 277.07 卢布，圣彼得堡国立大学之所以能获得这笔经费是因为在联邦经费资助大赛中取得了优胜。大赛是在国家科学项目的 “发展俄罗斯联邦先进研发基础设施”项目框架内进行的，主要是用于更新俄罗斯国内从事科学研发的一流机构的设备基础。

“我们是根据科学家的意愿递交参赛申请的，评估和分析了科学界对于这些设备的显示需求。我要指出的是，我们所购买的这些设备没有一个是独一无二的，不论是在俄罗斯还是在国外，这些设备在全世界范围内已经有机构使用过。但是圣彼得堡国立大学以及整个俄罗斯科学界对这些设备共同的有效使用确实是独一无二的，因为圣彼得堡国立大学科技园对于所有机构都是开放的。目前有几十个科研团队在科技园进行研究工作，其中既有圣彼得堡国立大学的团队，也有我们合作伙伴的团队，包括来自圣彼得堡、莫斯科、新西伯利亚以及俄罗斯其他地区的科研机构，以及实体经济的企业。因此可以说，我们所购买的设备是为全国服务的”，圣彼得堡国立大学科研工作副校长谢尔盖·米库舍夫说道。