Высокотемпературная сверхпроводниковая магнитная система для изучения нейронной активности
Работа выполнена при финансовой поддержке Национального Исследовательского Центра «Курчатовский Институт», приказ № 1055 от 02.07.2020
Диев Д.Н.1, Ковалев И.А.1, Макаренко М.Н.1, Наумов А.В.1, Поляков А.В.1, Сурин М.И.1, Шутова Д.И.1, Щербаков В.И.1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: shutovadi@mail.ru
Поступила в редакцию: 18 мая 2021 г.
В окончательной редакции: 18 ноября 2021 г.
Принята к печати: 19 ноября 2021 г.
Выставление онлайн: 10 декабря 2021 г.
Описана сверхпроводниковая магнитная система (ВТСП СМС) для оснащения экспериментального исследовательского стенда по изучению экспрессии нейронов в постоянном и низкочастотном магнитном поле со значением индукции до 1 T. Кратко перечислены особенности конструкции криомагнитной системы, ее электромагнитные и криогенные параметры. Приведены результаты сравнительных испытаний в жидком азоте при 77 K двух взаимозаменяемых криомагнитов. Первый магнит был изготовлен в виде двойной галеты из 4 mm высокотемпературной сверхпроводящей ленты второго поколения (ВТСП-2). Второй магнит выполнен из меди высокой чистоты по технологии бескаркасной намотки с пропиткой теплопроводящим эпоксидным клеем. Показано, что использование сверхпроводящего галетного магнита обладает рядом преимуществ по сравнению с криорезистивным соленоидом. Низкая энергоемкость ВТСП-2 установки позволит проводить длительное непрерывное in vitro наблюдение за биологическими объектами в магнитном поле. Ключевые слова: сверхпроводимость, высокотемпературный сверхпроводник, ВТСП лента второго поколения, криомагнитная система, магнитное поле, нейронная активность.
- J. Minervini, M. Parizh, M. Schippers. Supercond. Sci. Technol., 31, 030301 (2018). https://doi.org/10.1088/1361-6668/aaa826
- А.В. Максимов, В.В. Кирьянова, М.А. Максимова. Физиотерапия, бальнеология и реабилитация, 3, 34 (2013)
- A. Мolodyk, S. Samoilenkov, A. Markelov, P. Degtyarenko, S. Lee, V. Petrykin, M. Gaifullin, A. Mankevich, A. Vavilov, B. Sorbom, J. Cheng, S. Garberg, L. Kesler, Z. Hartwig, S. Gavrilkin, A. Tsvetkov, T. Okada, S. Awaji, D. Abraimov, A. Francis, G. Bradford, D. Larbalestier, C. Senatore, M. Bonura, A.E. Pantoja, S.C. Wimbush, N.M. Strickland, A. Vasiliev. Sci. Rep., 11, 2084 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-81559-z
- D. Le Bihan, T. Schild. Supercond. Sci. Technol., 30 (3), 033003 (2017). DOI: 10.1088/1361-6668/30/3/033003
- T.F. Budinger, M.D. Bird, L. Frydman, J.R. Long, Th.H. Mareci, W.D. Rooney, B. Rosen, J.F. Schenck, V.D. Schepkin, A.D. Sherry, D.K. Sodickson, Ch.S. Springer, K.R. Thulborn, K. Uv gurbil, L.L. Wald. Magn. Reson. Mater. Phys., Biol. Med., 29 (3), 617 (2016). DOI: 10.1007/s10334-016-0561-4
- D. Zahn, K. Klein, P. Radon, D. Berkov, S. Erokhin, E. Nagel, M. Eichhorn, F. Wiekhorst, S. Dutz. Nanotechnol., 31, 95101 (2020). DOI: DOI: 10.1088/1361-6528/abb0b4
- D. Li, Y. Ren. IEEE Trans. Appl. Supercond., 28 (6), 1 (2018). DOI: 10.1109/tasc.2018.2836999
- T. Hasegawa, H. Nakagam, Y. Akiyama, S. Nishijima. Prog. Supercond. Cryog., 19 (1), 9 (2017). DOI: 10.9714/psac.2017.19.1.009
- B. Shen, J. Geng, C. Li, X. Zhang, L. Fu, H. Zhang, Jun Ma, T.A. Coombs. Physica C, 538, 46 (2017). DOI: 10.1016/j.physc.2017.05.009
- K. Narasaki, S. Tsunematsu. IOP Conf. Series, 755, 012107 (2020). DOI: 10.1088/1757-899X/755/1/012107
- G. Wang, P. Zhang, S.K. Mendu, Y. Wang, Ya. Zhang, Xi Kang, B.N. Desai, J.J. Zhu. bioRxiv preprint (2019). http://dx.doi.org/10.1101/737254
- M.A. Wheeler, C.J. Smith, M. Ottolini, B.S. Barker, A.M. Purohit, R.M. Grippo, R.P. Gaykema, A.J. Spano, M.P. Beenhakker, S. Kucenas, M.K. Patel, Ch.D. Deppmann, A.D. Guler. Nat. Neurosci., 19 (5), 756 (2016). DOI: 10.1038/nn.4265
- S.A. Stanley, L. Kelly, K.N. Latcha, S.F. Schmidt, X. Yu1, A.R. Nectow, J. Sauer, J.P. Dyke, J.S. Dordick, J.M. Friedman. Nature, 531, 647 (2016). DOI: 10.1038/nature17183
- S.A. Stanley, J. Sauer, R.S. Kane, J.S. Dordick, J.M. Friedman. Nature Medicine, 21 (1), 92 (2015). DOI: 10.1038/nm.3730
- A.V. Polyakov, V.I. Shcherbakov, S.A. Shevchenko, M.I. Surin. Phys. Procedia, 45, 241 (2013). DOI: 10.1016/j.phpro.2013.05.012
- A.V. Naumov, I.A. Kovalev, D.N. Diev, A.O. Olenev, A.V. Polyakov, M.I. Surin, V.I. Shcherbakov. Nanotech. in Russia, 14, 613 (2019). DOI: 10.1134/S1995078019060119
- Ресурсные центры Курчатовского комплекса НБИКС --- природоподобных технологий, OnLine: http://www.rc.nrcki.ru/pages/main/neuron/index.shtml
- Д.Н. Диев, И.А. Ковалев, М.Н. Макаренко, А.В. Наумов, А.В. Поляков, М.И. Сурин, Д.И. Шутова, В.И. Щербаков. Электричество, 8, 13 (2021). DOI: 10.24160/0013-5380-2021-8-13-20
- D.N. Diev, M.N. Makarenko, A.V. Naumov, A.V. Polyakov, V.I. Shcherbakov, D.I. Shutova, M.I. Surin. Prog. Supercond. Cryog., 21 (3), 47 (2019). DOI: 10.9714/psac.2019.21.3.047
- Я.Л. Абелиов. ВИАМ/2005-204279, Клеи. Герметики. Технологии, 8, (2005)
- Электронный ресурс. Режим доступа: FEMM https://www.femm.info/wiki/Download
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.