ТОМСК, 3 октября. /ТАСС/. Технологию создания подложек из оксида алюминия для синтеза олигонуклеотидов на геномном принтере разработали ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). Это позволяет получать подложки с необходимыми характеристиками, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
«Мы первыми в России адаптировали эту технологию для создания подложек для синтеза олигонуклеотидов (ранее она использовалась для создания пористых мембран для целей инкубации микроорганизмов или синтеза наночастиц), а также разработали и зарегистрировали специализированное программное обеспечение для контролирования процесса синтеза. На данном этапе уже готовы лабораторные образцы, мы проводим экспериментальные исследования эффективности подложек для принтерной печати олигонуклеотидов», — рассказал заведующий лабораторией аддитивных технологий и инженерной биологии (ЛАТИБ) Руслан Гадиров.
Подложки перед использованием проходят определенную химическую модификацию для того, чтобы на поверхности пор появились якорные группы. На этих группах возможен рост олигонуклеотидов. Особенности технологии синтеза олигонуклеотидов заключаются в том, что реагенты в областях синтеза не должны между собой контактировать, а расстояние между ними при максимальной плотности синтеза не превышает десятков микрометров. Разработанная технология позволит создавать подложки с нужными характеристиками пор и толщиной, наиболее подходящими для решения этой сложной задачи.
Также технология, разработанная в ТУСУРе, позволит создавать подложки любой формы. Ранее при использовании готовых подложек ученые были ограничены круглой формой. При этом для синтеза олигонуклеотидов с помощью геномного принтера удобнее в применении подложки прямоугольной формы. Сейчас ученые разрабатывают второй тип подложек 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 последующем, 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», — добавил Гадиров.
О «геномном принтере».
На сегодняшний день в мире существует ограниченное число производителей оборудования для синтеза олигонуклеотидов, а также массивов олигонуклеотидов (коротких фрагментов ДНК или РНК), из которых можно в дальнейшем создавать генные конструкции. Подавляющее большинство производителей локализовано в США. Политика работы таких компаний не позволяет свободно поставлять в третьи страны оборудование для создания массивов олигонуклеотидов, а также ДНК-чипы, содержащие на поверхности массивы олигонуклеотидов для последующей сборки генных конструкций.
ТУСУР выиграл грант Минобрнауки РФ в размере 320 млн рублей на создание геномного принтера (позднее сумма была увеличена до 410 млн рублей). Партнерами ТУСУРа в проекте выступят еще два томских вуза — СибГМУ и ТГУ. Также участие в разработке примут Курчатовский институт, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и АО «НПФ “Микран”. Ученые разрабатывают технологию субмикролитрового дозирования жидкостей для задач инженерной биологии, создают и апробируют опытный образец системы автоматического синтеза олигонуклеотидов на ее основе. В конце 2023 года ученые вуза выпустили опытный образец геномного принтера.
