Знакомьтесь — подопытная крыса Теодор-младший.

Как многие знают, я сменил род деятельности и теперь основную часть времени я занимаюсь выращиванием суперсолдат и порабощением мира стволовыми клетками. Сразу хочу предупредить — работа в нашей лаборатории сопряжена с NDA, поэтому некоторых вещей я коснусь лишь поверхностно.
Когда вы занимаетесь наукой, то очень часто возникает необходимость решать сложные и нестандартные задачи. Какими бы глянцевыми и красивыми ни были ваши портативные коллайдеры, любовно приборетенные для разработок, иногда возникает необходимость создать что-то «на коленке» для проверки какой-то идеи. Особенно остро это ощущается в госучреждениях, где, несмотря на зачастую прекрасное финансирование, закон вынуждает организовывать межгалактический тендер на приобретение карандаша. Поэтому я расскажу вам про синюю изоленту, спектральный анализ с помощью банки чипсов и художественную лепку экзоскелета для крысы-мутанта. А заодно узнаем, стоит ли топить сухой лед в унитазе и можно ли потом это пить.

Чем мы вообще тут занимаемся?

Первый закономерный вопрос, который может возникнуть — кто вообще все эти подозрительные люди в белых халатах? Несмотря на то, что все мы врачи, наша работа не связана напрямую с пациентами. В нашей лаборатории мы ведем разработки в области регенеративной медицины, работая со стволовыми клетками.

Вот такие вот наши малыши

Холим и растим наших питомцев в специальных биореакторах. Нет, не в тех, в которые, согласно заветам Лурка нужно бросать тех, представителей Homo Sapiens, что отягощают генофонд. В нашем варианте это специальные инкубаторы, где клетки радостно поедают вкусности, заботливо подливаемые нашими замечательными сотрудницами, и всячески позируют под окулярами микроскопа. В биореакторе поддерживается идеальная температура, высокий уровень углекислоты в газовой смеси — 5%, для человека смертельно, но клетки радуются.


Вся эта красота нужна не просто так, а для разработки методов лечения пациентов, которые не превращают их в киборгов с водителями ритма, протезами суставов и прочими радостями Deus Ex, а тех, что позволяют осуществить направленную регенерацию в пораженной зоне. Если вкратце, то это работает. И результаты иногда откровенно поражают. Тем не менее, в этом направлении еще копать и копать.

Выживание в лаборатории

Помимо этих, бесспорно важных моментов, есть еще куча неочевидных нюансов, которые становятся понятны в процессе работы. Например, не стоит работать с дезоксихолатом в виде порошка вне вытяжного шкафа. И тем более не стоит его вдыхать. Нет, можно, конечно, если очень хочется. Только легкие слегка растворятся) В виде раствора он применяется для эмульгации клеточных мембран при разрушении клеток. Также, крайне полезной привычкой является поглядывать на кварцевую лампу, когда заходишь в комнату. Иногда ее включенный статус не особо заметен на фоне обычного освещения, а загар от нее не очень, честное слово.


Крайне не рекомендуется заходить в культуральный блок, не оставив никого снаружи. Особенно в пятницу вечером. Дело в том, что зона, где растут стволовые клетки имеет не менее жесткие требования к чистоте, чем цех по производству процессоров. Те же гермозоны, перепады давления между шлюзами, чтобы воздух из чистой зоны всегда дул только в сторону «грязной». Но как всегда есть нюанс. Стекла бронированные. Понятия не имею кому пришла в голову такая замечательная идея, но факт. Видимо, чтобы результаты экспериментов не смогли прорваться наружу, пытаясь сожрать мозги выжившего персонала. Но, как это обычно бывает, на этом все радости не заканчиваются. По странному стечению обстоятельств, культуральный блок сильно похож на клетку Фарадея. Не то чтобы стволовые клетки тревожились от электромагнитного излучения, просто так получилось. Короче, вы точно не хотите остаться один или с коллегой в помещении, где не ловит сотовый, стекла бронированы, а электропривод двери решил ненадолго отдохнуть. Ненадолго. До понедельника.
Вообще, в таком коллективе все эти мелочи совершенно не портят общую картину. Работать действительно интересно, очень уж личности подобрались колоритные. Особенно эпичен наш замечательный профессор-иностранец, под чутким руководством которого и проходят все исследования. Когда, общаясь с тобой, он увеличивает коэффициент «fucks per minute» до критической отметки, вкрапляя изящные выражения на итальянском или немецком — то сразу понятно, что что-то в разработке пошло не так. Без него было бы не так весело.

Что делать, если вам привезли полведра сухой углекислоты

Некоторые наши реагенты и материалы требуют особо нежного обращения. Поэтому бывают ситуации, когда курьер привозит тебе коробку огромных размеров из пенопласта, внутри которой лежит огромное количество гранул сухого льда и ма-а-а-ленькая пробирочка, которая стоит столько, что дает повод думать, что это слезы девственницы, собранные в полнолуние на вершине Гималаев. А что само веселое в подобных посылках? Правильно — упаковка. Собственно, пара видео ниже наглядно иллюстрирует малую часть безобразий, которые можно творить с сухим CO2. И да. Извините за вертикальное видео, ошибся) Оно из-за этого превратилось в 4К, снимал на Canon EOS 600D.


Также было весьма забавно наблюдать за выражением лица женщины на кассе в студенческой столовой, после того, как я высыпал несколько гранул в компот из сухофруктов. С диалогом в духе:
— Что случилось с компотом?
— Он кипит.
— Понятно. *pokerface* С вас 18 рублей.
Компот, кстати, в результате становится газированным, что стало довольно забавным бонусом.
Унитаз остался жив, хоть и покрылся загадочной испариной и фонтанировал холодным туманом. Смотрелось забавно.

Весело быть гибридом

Выделение нужных обьектов на цветной микроскопии. Иммунохимическое окрашивание

Быть «чистым» узким специалистом это прекрасно. Но так получилось, что я на себе ощутил весь спектр бонусов своего дополнительного, «айтишного» направления. Очень многие задачи прекрасно алгоритмизируются, а заставить что-то работать в плане ПО гораздо проще, если ты еще и специалист в предметной области. В результате внезапно пригождались зачаточные знания о принципах цветовой деконволюции, которые приводили к алгоритмам автоматического подсчета количества клеток с разной окраской… Еще более неожиданным оказывалось то, что те же самые алгоритмы успешно молотили подсчет каких-то нанокластеров в тестируемых полимерах на рентгеноструктурном анализе у наших московских коллег. А я в этом разбираюсь примерно как таракан в физике плазмы.
Также любовь к opensource и Linux в частности позволила развернуть один из моих любимых инструментов — Owncloud. Этот универсальный комбайн обеспечил нашу лабораторию общим хранилищем файлов, версионированием, бэкапами и прочими плюшками. Побочным эффектом прикручивания https с сертификатом от StartSSl, стала невозможность фильтрации синхронизируемого трафика на нашем ВУЗовском сервере. До этого нещадно резались все файлы видео. Впрочем, наших админов можно понять. На весь медицинский вуз канал в 10 мегабит.
Вообще, благодаря свободному ПО многие задачи очень сильно упростились безо всяких дополнительных финансовых вложений. Например, иллюстрации для статей я с удовольствием рисую в Inkscape, что-то правлю в Gimp, с документацией и статьями работаю в LibreOffice и активно использую xmind для планирования и разработки новых методик.

Электроды из карандашей

Еще одна безумно полезная в лаборатории вещь — Arduino, куча датчиков для обвеса, блоки реле и мешок проводов. Немного магии, синей изоленты и вот уже готов прототип какой-нибудь будущей автоматизированной ультрамешалки с подогревом, и анализом pH. Как бы ни ругали Arduino за его ограниченность, тормознутость и прочее настоящие профессионалы, для таких людей как я это прекрасный инструмент. Готовые приборы стоят часто совершенно негуманных денег при том, что зачастую их невозможно заставить работать совместно, в рамках единой логики. А здесь достаточно просто из датчиков нужной точности и глуповатого контроллера собирается целый комплекс. Кстати, хочу поблагодарить dihalt за то, что он терпел мои нубские вопросы и консультировал в базовой электронике. Заодно хочу поделиться методом изготовления химически инертных электродов. Я много раз видел на Хабре статьи, в которых люди творят системы полива по датчику влажности или другие подобные вещи. Обычно используют готовые китайские текстолитовые вилки с медными дорожками или просто два провода. При таком варианте вас неизбежно ждет электролиз и стекание материала провода в раствор. Плюс pH улетит совершенно непредсказуемо.
Собственно, я предлагаю две вещи:

• Измерения проводить максимально короткими импульсами. Не держать контакты под напряжением.
• Использовать «платину для бедных» — графит.

В качестве источника графита удобнее всего использовать стержни для цанговых карандашей. Сразу ровные и целые. Свои первые тестовые образцы я старательно выковыривал из традиционного источника — Икеевских карандашей. Вы, естественно, можете спросить как припаивать медный провод к графиту. Никак. Это невозможно. Но, есть вариант хорошего, прочного механического контакта, к которому я пришел на практике:

Как сломать шведу мозг

Надо сказать, что менталитет классического исследователя из России очень отличается от европейского подхода. Особенно от педантичных шведов, с которыми мы очень тесно сотрудничаем. Видимо, долгие годы работы в условиях нехватки ресурсов, оборудования сделали свое дело. Наш человек из палок и изоленты соберет даже стелларатор, если очень надо. Поэтому часто, чтобы проверить какую-то гипотезу, в ход идут все подручные средства для реализации задуманного.
В один пятничный вечер мне как-то отписался наш шведский коллега, математик по образованию, но занимающийся в том числеи технической частью многих проектов. Человек творит страшные вещи в GNU Octave, издеваясь над данными и получая красивые картинки с графиками на выходе. Мы его очень за это ценим. Собственно, поэтому я сразу постарался помочь ему в его проблеме. Человек планировал включить в свои исследования анализ спектров поглощения, чтобы проверить свою гипотезу. К сожалению, стоимость фабричного прецизионного аппарата весьма негуманна.
Я в физике разбираюсь терпимо в рамках своего образования и предложил ему использовать следующий вариант:

• Берем дифракционную решетку в виде пленки с 1000 линий/мм за 4$, типа такой.
• Покупаем банку чипсов Pringles и торжественно съедаем
• Крышку с банки выбрасываем
• В дне прорезаем лезвием тонкую полосу, через нее будет поступать световой поток
• На прорезь в дне наклеиваем дифракционную решетку в виде пленки. Теперь, при наблюдении со стороны крышки, мы видим радужную полоску распавшегося на спектр светового потока.
• Надеваем получившуюся банку-спектроскоп на подходящий объектив, фокусируемся и фотографируем.

Коллега пришел к выводу, что все русские слегка ненормальные, но методу порадовался.

Курсы художественной лепки

Долгое время моим любимым материалом для лабораторного DIY был стоматологический силикон. Я писал о нем раньше, когда рассказывал об альтернативном применении стоматологических материалов. Также я просто фанат эпоксидных смол. Иногда они просто незаменимы в работе.

Несколько месяцев назад натолкнулся на том же хабре на описание поликапролактона в чьих-то комментариях. Начал копать информацию по материалу — полимер оказался весьма интересным термопластом. При температуре в 65-80 градусов (в зависимости от чистоты и особенностей синтеза) переходит в пластичную форму. После остывания снова становится твердым и упругим. Из приятных особенностей — нетоксичен, биодеградируемый, можно обходиться без пресс-форм и лепиться как пластилин. Традиционно не желая платить наценку в виде таможенных сборов и наценки, я обратился к AliExpress. Сразу заметил большой разброс цен — китайцы, как правило давали хорошие скидки, но на большие партии. Вагон гранул мне совершенно нужен не был, поэтому выбрал относительно бюджетный вариант в районе 2000 рублей за килограмм.
Пришел увесистый пакет с шириками полимера. Цвет был подозрительного грязно-серого оттенка. После вскрытия по комнате распространился нежный аромат продуктов перегонки нефти и еще какой-то дряни похожей на бензол. Я был дико разочарован пластиком, так как он с трудом плавился в кипящей воде и мгновенно схватывался обратно. Лепить было невозможно. Выкинул нафиг оставшийся пакет, уповая на его заявленную биодеградацию, и благополучно вернулся к привычному силикону.
Так получилось, что в то время, когда я был в Москве на обучении, я наткнулся на презентацию российских дистрибьютеров поликапролактона под маркой «Полиморфус». Собственно, после блужданий в адовом жерле подземки, изрядно помятый, но не побежденный, я зашел в какой-то торговый центр покормить уставший организм и немного отдохнуть. Наткнулся на стойку с рекламой пластика для хобби и творчества. Попробовав его в деле, я сразу заметил разницу между разными китайскими заводами. В лучших традициях сравнения промышленного китайского производства и подпольной фабрики рабов дядюшки Ляо Цзы. Во-первых, материал был нормального белого цвета. Во-вторых, не было никакого постороннего химического запаха, кроме едва уловимого чего-то, похожего на парафин. И самое главное, он нормально плавился в обычной горячей воде. Короче говоря, я сразу купил большую банку про запас. Получилось дороже, чем заказывать, но по крайней мере я этим точно воспользуюсь.
Материал поставляется в банках довольно утилитарной окраски, похожей на строительные смеси или какую-то шпаклевку. Впрочем, банки довольно удобны, только ложечки мерной не хватает в комплекте. Банки, кстати, сделаны в России)


Алгоритм работы с пластиком предельно прост — кипятите воду и находите подходящую емкость.


Как только гранулы полимера стали прозрачными — полимер полностью перешел в пластичную фазу.



С этого момента и до остывания он представляет из себя вариант прозрачного пластилина с которым можно делать все, что угодно.
Нужно сказать, что материал сразу прижился у нас в лаборатории. Спектр применения широчайший — быстро отремонтировать переходник, изготовить фиксатор для кабеля, сделать пружинящую опору (да-да, он хорошо пружинит в виде спирали), смешать с бактерицидным порошком и получить антибактериальные кастомные пробки/затычки для разного оборудования и много чего еще. Реально удивило при первой работе с ним, что он образует нормальную резьбу, если налепить его плотно на горлышко флакона. Более того, такая «пробка» вкручивается и выкручивается после этого. Его можно сверлить, но только с охлаждением, так как он легко плавится от нагрева. Можно плавить в печи или сгибать нужный участок термофеном. В целом, поликапролактон реально порадовал. С его помощью мы даже изготавливали нашему крысу Теодору шлем, как у Магнето для ряда экспериментов. Животное прекрасно переносило пластиковые элементы и в целом чувствовало себя весьма позитивно.


Теодор оптимистично смотрит в будущее перед стартом

P.S.
Вспоминая реакцию аудитории на дизайнера-Таню из одной из прошлых публикаций, сразу хочу всех порадовать, что девушка выходит замуж через несколько недель и все вопросы по ее личным контактам — к будущему мужу)) Всем хороших праздников!