Наносистемы и наноинженерия

  • биология
  • физика
  • химия
  • Дает 100 баллов на ЕГЭ

Профиль «Наносистемы и наноинженерия» построен на взаимосвязи физики, химии и биологии в условиях современного научного мира. Для решения задач профиля потребуются знания по нескольким предметам. Финальная задача профиля традиционно предполагает много самостоятельной практической работы участников в лаборатории.

Этот профиль включён в перечень Российского совета олимпиад школьников и приносит бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приёма вуза).

Состав команды — 3 человека

  1. Физик — специалист по свойствам наночастиц. Хорошо разбирается в электронном строении квантовых точек, понимает принципы люминесценции и её взаимосвязь с размером квантовых точек и их составом, специалист по исследованию наночастиц оптическими методами (знает принципы работы оптических приборов и методики измерения основных параметров как наночастиц, так и готового устройства).
  2. Химик — специалист по синтезу. Знает количества реагентов, условия проведения реакций, умеет направленно получать наночастицы с заданными характеристиками.
  3. Биолог – знает биохимию макромолекул и умеет работать с биологическими объектами и в биологической лаборатории, понимает принципы создания медицинских диагностических систем.

 Разработчики

ООО «СТЕМ-игры», НИУ НГУ, школа «Летово»

Все материалы профиля разработаны при поддержке и непосредственном участии ФИОП РОСНАНО.

Группа РОСНАНО реализует государственную политику по развитию наноиндустрии, содействует реализации государственной политики, имеющей целью вхождение России в число мировых лидеров в области нанотехнологий.

Фонд инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО нацелен на развитие инфраструктуры в сфере нанотехнологий, включая реализацию уже начатых РОСНАНО образовательных и инфраструктурных программ.

 

http://www.rusnano.com/infrastructure

Тел.: +7 (495) 988-53-88

E-mail: info@rusnano.com

Адрес: Россия, 117036, Москва, проспект 60-лет. Октября, 10А

Отборочные этапы

Второй отборочный этап будет проходить в форме онлайн-симулятора нанотехнологического производства продуктов, близких по тематике к финальной задаче профиля. Симулятор решается командой и учитываются именно командные результаты.

Для решения задач симулятора вам пригодятся следующие знания и умения:

  1. Решение расчётных химических задач.
  2. Квантовые точки: их принцип работы, методы получения и возможности.
  3. Конъюгаты биологических макромолекул и квантовых точек: методы получения, характеристики и возможности применения.
  4. Медицинская диагностика на основе методов молекулярной биологии: ключевые применяемые методы, возможности и ограничения.

Заключительный этап

Совсем недавно прогресс в исследованиях позволил синтезировать полупроводниковые квантовые точки, обладающие крайне высокими оптическими характеристиками: отличными транспортными характеристиками, более широким спектральным диапазоном и цветовой гаммой, высокими квантовыми выходами и узкими люминесцентными пиками. Более того, удалось оптимизировать методики синтеза, позволяющие быстро и довольно просто получать наночастицы из нетоксичных веществ.

Квантовые точки начинают активно использоваться в качестве люминесцентных меток для биологических макромолекул для самых разных целей — от определения местонахождения метастазов опухолей до создания компактных диагностических систем.

Финалистам предстоит собрать систему медицинской диагностики на основе самостоятельно полученных конъюгатов биологических молекул с квантовыми точками, получаемыми во время финала самим участниками.

Материалы для участников

Что нужно знать

  • Физика: электричество: проводимость, полупроводники, диоды.
  • Оптика: электромагнитная природа света, нелинейная оптика.
  • Химия: неорганическая, органическая, коллоидная и физическая химия. 
  • Биохимия: строение белка, химические  свойства аминокислот.
  • Молекулярная биология: антитела, селективное взаимодействие «антиген-антитело».
  • Цитология: строение клетки.

Hard skills

  • Базовые представления о работе в химической и биологической лабораториях, в том числе с использованием специальных приспособлений и оборудования (автоматических дозаторов, колбонагревателей, магнитных мешалок, центрифуг, оптического спектрометра в режиме поглощения и люминесценции, аналитических весов, холодильников). 
  • Ведение лабораторного журнала.
  • Решение расчетных химических задач.

Soft skills

  • Чтение и понимание инструкций, научных статей и учебно-методических материалов.
  • Работа в команде, распределение обязанностей внутри команды.
  • Соблюдение техники безопасности в лаборатории.

Рекомендации от разработчиков

Современная наука базируется на обмене знаниями с помощью научных статей. Мы рекомендуем не ограничиваться предлагаемыми по ходу профиля учебно-методическими материалами, но и самостоятельно изучать тему более глубоко, читая научные статьи. Если у вас возникают вопросы по прочитанному, вы всегда можете написать нам на электронную почту, разработчики постараются ответить вам на них. 

Специально для вас создано сообщество для участников, наставников и интересующихся: https://vk.com/onti_nano_and_nano

В сообществе вы можете задавать интересующие вас вопросы о профиле и обмениваться ссылками на интересные и полезные материалы по тематике профиля.

Рынки НТИ

  • HealthNet
  • TechNet