Томские ученые создали специальные подложки для геномного принтера

Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) апробировали технологию создания пористых мембран для задач молекулярной биологии по синтезу олигонуклеотидов с помощью геномного принтера собственной конструкции.

Ученые ТУСУР отработали технологию создания подложек из оксида алюминия для синтеза олигонуклеотидов. Ранее подобная технология применялась в изготовлении пористых фильтрующих мембран, используемых для инкубации микроорганизмов и синтеза наночастиц, сообщает пресс-служба вуза.

«Мы первыми в России адаптировали эту технологию для создания подложек для синтеза олигонуклеотидов, а также разработали и зарегистрировали специализированное программное обеспечение для контроля процесса синтеза. На данном этапе уже готовы лабораторные образцы, мы проводим экспериментальные исследования эффективности подложек для печати олигонуклеотидов», — рассказал заведующий лабораторией аддитивных технологий и инженерной биологии Руслан Гадиров.

Перед использованием подложки проходят определенную химическую модификацию для того, чтобы на поверхности пор появились якорные группы, на которых возможен рост олигонуклеотидов. Эта технология применима и к обработке пористых стекол, используемых в обычных синтезаторах. Ученые ТУСУР получили патент на изобретение «Способ получения подложки для массового параллельного синтеза олигонуклеотидов». Разработанная технология позволяет создавать подложки с нужными характеристиками пор, толщиной и геометрией.

«При использовании готовых подложек мы были ограничены круглой формой. В то же время для синтеза олигонуклеотидов с помощью геномного принтера удобнее в применении подложки прямоугольной формы», — пояснил Руслан Гадиров.

Ученые уже приступили к отработке технологии получения второго типа подложек — для синтеза олигонуклеотидов с применением технологии фотоактивации.

«При изготовлении подложки проводится электрохимическое окисление алюминия. При изменении напряжения в процессе анодирования по определенному закону внутри пор появляются периодические изменения диаметра, которые повторяют профиль напряжения, который мы задаем. Таким образом, варьированием напряжения мы можем менять структуру. В зависимости от расстояния между перетяжками появляется разная окраска подложек. Для адаптации технологии для фотоактивации нам нужно обеспечить определенные оптические характеристики подложек. В дальнейшем подложки скорее всего будут без окраски, но на этапе экспериментов в видимом диапазоне работать проще, поскольку можно даже визуально наблюдать изменения цвета изделий при варьировании режимов окисления», — рассказал Руслан Гадиров.

Осенью 2021 года ТУСУР стал победителем конкурса Министерства науки и высшего образования РФ на создание отечественной приборной базы для генетических технологий. Исследователи получили федеральный грант в размере 410 миллионов рублей. Консорциум ТУСУР, Томского государственного университета, Сибирского государственного медицинского университета, Института химической биологии и фундаментальной медицины и Курчатовского института выполняют разработку отечественного геномного принтера, основанного на технологии субмикролитрового дозирования жидкостей.

В начале этого года ТУСУР сообщил о готовности опытного образца геномного принтера и первых успешных экспериментах по синтезу олигонуклеотидов. Оборудование может помочь в разработке дорогих лекарственных препаратов, в том числе для лечения генетических заболеваний. Один из примеров лекарств на основе олигонуклеотидов — препарат для лечения спинальной мышечной атрофии «Спинраза», один из самых дорогих лекарственных препаратов в мире. Первый год лечения стоит порядка семисот тысяч долларов, в последующие годы стоимость снижается вдвое.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.