The scientific collaboration of the probe microscopy group of Lomonosov Moscow State University and the scientific group from the Sharif University of Technology (Tehran) in the framework of the Russian-Iranian project was extremely fruitful. For three years of the project the original results on local surface modification in thin films due to the use of scanning capillary microscopy were obtained. Also, a device for combined probe and capillary microscopy has been developed [1, 2].

С помощью зондовой микроскопии проводились измерения перспективных материалов. Простота метода позволяет узнать морфологию и структуру поверхности, проводимость, исследовать свойства материала при нагреве.

Разработка высокоэффективных режимов быстродействующего сканирующего зондового микроскопа, в первую очередь атомно-силовой и сканирующей капиллярной микроскопии, представляет особый интерес для успешного проведения биомедицинских исследований: изучения биологических процессов и морфологии биополимеров, определения антибио­тикорезистентности бактерий, адресной доставки биомакромолекул, скринингу лекарств, раннему обнаружению биологических агентов (вирусов и бактерий) и др. The development of highly efficient modes of a high-speed scanning probe microscope, primarily atomic force and scanning capillary microscopy, is of particular interest for successful biomedical research: studying biological processes and the morphology of biopolymers, determining antibiotic resistance of bacteria, targeted delivery of biomacromolecules, drug screening, early detection agents (viruses and bacteria), etc.

The companies "Advanced Technologies Center" and "Energy Efficient Technologies" were included in the rating of the most high-tech and innovative companies "TechUspekh" following the results of 2019. The TechUspekh rating is a tool for searching, monitoring and promoting of the promising fast-growing technology companies that have high leadership potential both in the Russian and global markets.

Цифровая платформа бионаноскопии может быть использована для решения широкого круга задач биологии и медицины. Ее возможности применимы для изучения остро стоящих проблем биологии и медицины: раннего обнаружения вирусов, резистентности бактерий к антибиотикам, вопросов топологии сетей нейронов.

Раннее обнаружение возбудителей вирусных заболеваний является фундаментальной задачей современной биомедицины. Эффективное решение этой задачи особенно востребовано в условиях возникшей в настоящее время мировой коронавирусной пандемии. Вместе с тем и по ее окончании разработка новых и каждый раз более эффективных биосенсоров на вирусные инфекции будет продолжаться интенсивным образом. Вирусы – это попутчики человека в прошлом, настоящем и будущем. The early detection of viral pathogens is a fundamental goal of modern biomedicine. An effective solution of this problem is especially in demand in the context of the current global coronavirus pandemic. At the same time, and upon its completion, the development of new and each time more effective biosensors for viral infections will continue in an intensive manner. Viruses are human companions in the past, present and future.

Наблюдение живой природы с нанометровым пространственным разрешением имеет первостепенное значение для понимания многих фундаментальных процессов, например функционирования сетей живых нейронов, бактериальной антибиотикорезистентности, взаимодействия вирусов с молекулярными рецепторами. Для получения полноценной и достоверной информации требуется комбинация высокоинформативных методов, к которым относятся оптическая и сканирующая зондовая микроскопия. На их базе создается цифровая платформа бионаноскопии. Wildlife observation with nanometer spatial resolution is of paramount importance for understanding many fundamental processes, for example, the functioning of living neurons networks, bacterial antibiotic resistance, and the viruses interaction with molecular receptors. To obtain complete and reliable information, a combination of highly informative methods is required, which include optical and scanning probe microscopy. On this basis a digital bionanoscopy platform is being created.

Сканирующая зондовая микроскопия позволяет получать трехмерную визуализацию вирусов в различных средах: в жидкости и на воздухе. Помимо трехмерной топографии, можно измерять такие свойства, как механическая жесткость, адгезия, склонность к кристаллизации, агрегация частиц на подложке и т. д. Характеристика вирусов животных и человека является предметом многочисленных исследований из-за их потенциального вреда для высших организмов.

Визуализация биологических объектов в естественных средах в движении с высокой разрешающей способностью, не нарушая их функций – крайне сложная задача. Исследования последних лет подтверждают, что динамическая структура и морфология белков и клеток, выявленные с помощью быстродействующего СЗМ, дают уникальную информацию о том, как функционируют клеточные процессы на молекулярном уровне.

В рамках российско-иранского проекта "Инициация локальных химических реакций в осажденных тонких пленках с использованием сканирующей зондовой микроскопии" продолжены исследования с помощью СЗМ и КМ по созданию многопараметрической литографии. Получены оригинальные результаты по контролируемой модификации поверхности. Точность капиллярной нанолитографии находится на уровне единиц нанометров.

В рамках работ по модификации строения и определения физико-химических и электрофизических характеристик 2D наноразмерных структур проведено исследование их проводимости. Получены данные об электрической проводимости структур TiS3 на поверхности оксида кремния. Измерены проводимости графена и графита методом СРМ. Данные получены с помощью СЗМ ФемтоСкан.

С 21 по 23 октября в Сколково в очередной раз прошел VIII Международный форум "Открытые инновации". Тема форума в этом году – "Цифровая нация. Трансфер к интеллектуальной экономике". Центр перспективных технологий принял участие в мероприятии в качестве экспонента, а ведущие сотрудники компании выступили с докладами.

Приведены результаты сотрудничества ученых МГУ и Технологического университета имени Шарифа (Тегеран, Иран). Проведен мастер-класс в Тегеране для студентов, аспирантов и научных сотрудников. Методом сканирующей зондовой микроскопии исследованы образцы оксида графена и тонких пленок оксида железа в рамках проекта "Инициация локальных химических реакций в осажденных тонких пленках с использованием сканирующей зондовой микроскопии".

Повышение чувствительности, пространственного и временного разрешения в магнитно-резонансной томографии и спектроскопии биологических объектов в естественных средах является актуальной задачей, которую можно решить, совместив методы сканирующей зондовой микроскопии и ЯМР-спектроскопии. Оригинальная программно-аппаратная платформа позволит одновременно измерение морфологии, структуры и молекулярного состава биомакромолекул, иммобилизированных на поверхности твердой подложки.

Разработки в области станкостроения с числовым программным управлением становятся все более востребованными и прогрессивными. От обычного трехкоординатного станка мы перешли к созданию высокопрецизионных станков и станков с автосменой инструмента. Запросы рынка требуют постоянного совершенствования инструментальной базы и программного управления.

Основными тенденциями развития сканирующей зондовой микроскопии за три десятилетия ее существования можно назвать развитие инструментальной части (перенос макроскопических методик измерений на микро- и наномасштабы), широкое проникновение сканирующей зондовой микроскопии в различные области науки и технологии – физику, химию, биологию, медицину, материаловедение, геологию. Эти тенденции идут рука об руку, их развитие зависит и от развития методик проведения исследований, включающих приготовление образца и подложки, выбор режима работы микроскопа, обработку, анализ и интерпретацию полученных данных.

Олигонуклеотидные микрочипы считаются в настоящее время одним из наиболее эффективных методов генодиагностики. Способность атомно-силовой микроскопии (АСМ) характеризовать трехмерную морфологию отдельных молекул, находящихся на поверхности носителя, позволяет использовать ее как эффективный инструмент 3D-анализа поверхности микрочипа для детекции нуклеиновых кислот. Высокое разрешение АСМ открывает потенциальные возможности для снижения порога детекции ДНК-мишени, повышения соотношения сигнал/шум. В представленной работе разработан подход к оценке результатов гибридизации нуклеиновых кислот, меченных золотыми наночастицами, на кремниевых микрочипах на основе АСМ-исследования поверхности как на воздухе, так и в жидкости, учитывающий их трехмерную структуру. Для количественной оценки результатов гибридизации предложен критерий, интерпретируемый как доля площади поверхности, занимаемой наночастицами.