Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) завершили первый этап работы над созданием геномного принтера; на нынешнем этапе проекта разработана только документация и сделаны макеты, но уже сейчас его можно назвать прорывным. О ближайшем будущем проекта и его перспективах – читайте в обзоре РИА Томск.
Ранее сообщалось, что осенью 2021 года ТУСУР получил грант в 320 миллионов рублей от Минобрнауки РФ на создание приборной базы для проведения исследований и разработок с применением генетических технологий – так называемого генетического принтера. Партнерами вуза выступают АО «НПФ «Микран», ТГУ, СибГМУ, Курчатовский институт (Москва) и Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск).
Цель проекта – увеличить количество производимых генов, а также массивов олигонуклеотидов (короткий фрагмент ДНК или РНК) как в России, так и в мире в целом, из которых можно в дальнейшем создавать генные конструкции. Подавляющее большинство производителей таких технологий сегодня локализовано в США.
Что было сделано за год
Как рассказали РИА Томск в пресс-службе ТУСУРа, первый этап работы был посвящен разработке рекомендаций по техническим и технологическим требованиям к производительности разрабатываемого оборудования, а также параметрам синтезируемых материалов. В короткие сроки была выполнена разработка алгоритмов синтеза олигонуклеотидов, проведено математическое и компьютерное моделирование процесса синтеза.
В результате этого были изготовлены макеты ключевых функциональных компонентов геномного принтера и экспериментальная установка для отработки технологии. Так, оказалось, что основной компонент геномного принтера – пьезоэлектрический дозатор – не производится в России.
«Сейчас его (дозатора) разработка находится на начальном этапе: предложено несколько оригинальных конструкций, выполняется параллельное численное моделирование, отрабатываются технологии создания, бондирования. Когда эти работы будут завершены, мы сможем изготовить любой дозатор для решения наших задач», – рассказывает завлабораторией аддитивных технологий и инженерной биологии ТУСУРа Руслан Гадиров.
На этапе макета в разработке собственных компонентов ученым помогает технология 3D-моделирования деталей в пластике. После одобрения модели отправляются в «Микран», где уже и изготавливаются из металла. В конечном счете все эти компоненты все равно будут переработаны, но этот этап очень важен для оценки того, как и насколько функционально механизмы будут работать.
«Главный вызов в создании геномного принтера обусловлен размерами материалов и того, что с ними нужно делать, что создать. Казалось бы, все технологии печати уже известны, но когда переходишь из масштаба санти-, мили- и микрометров в наноразмеры, возникает масса амбициозных задач. И прежде всего – обеспечить необходимую точность», – в свою очередь поясняет директор департамента маркетинга и продаж «Микрана» Егор Ильин.
По его словам, в ходе работы над проектом стало понятно, что в ходе его реализации может появиться целая линейка дополнительных продуктов, которые могут быть представлены в виде отдельных законченных изделий. Так, отдельные части геномного принтера могут быть востребованы в смежных отраслях, либо в той же отрасли биотехнологий, но в других процессах.
Что дальше
На основе уже полученных результатов работы ученые намерены разработать и изготовить опытный образец геномного принтера. Это входит в реализацию исследовательской программы проекта с 2022 по 2024 год.
Кроме того, ТУСУР намерен проводить открытые лекции, посвященные генетическим технологиям, которые позволяют познакомить широкую аудиторию с современным состоянием и перспективами синтетической биологии. Задачи, связанные с образовательным процессом, взяли на себя и вузы-партнеры проекта – ТГУ и СибГМУ.
Источник: https://www.riatomsk.ru/…
