Размер шрифта:
+
Цвет сайта:
Изображения:

В ТУСУРе завершена работа над созданием опытного образца геномного принтера

08 февраля 2024
В ТУСУРе завершена работа над созданием опытного образца геномного принтера

Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники создали опытный образец системы автоматического синтеза олигонуклеотидов («геномного принтера»).

В ТУСУРе завершена работа над созданием опытного образца первого отечественного геномного принтера, обеспечивающего массовый автоматический синтез олигонуклеотидов с высокой плотностью.

«Полный цикл разработки занял у нас менее двух с половиной лет. За это время мы прошли все этапы: от макетирования основных функциональных узлов и отработки базовых принципов до создания экспериментальной установки, и сейчас, опытного образца принтера. Теперь можно сказать уверенно, что благодаря участию в этой междисциплинарной работе на стыке робототехники, микроэлектроники, органической химии и биотехнологий наш коллектив получил не только уникальные материальные результаты в виде созданной системы, ее ключевых элементов и технологий, но и новые междисциплинарные знания на стыке нескольких научных направлений. А главное - научный, технологический и кадровый задел для развития данной тематики», – сказал руководитель проекта, проректор по научной работе и инновациям ТУСУРа Антон Лощилов.

«В настоящее время с использованием принтера выполнен синтез массива олигонуклеотидов. Пока это небольшой массив, состоящий из 35 последовательностей, каждая из которых повторяется 3 раза, т.е. всего 105 точек (спотов). Самая длинная последовательность состоит из 31 нуклеотида, а самая короткая – из 10. Наши коллеги из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН «сняли» синтезированные последовательности с подложки и провели так называемую лигазную сборку. Дело в том, что последовательности, которые мы синтезировали, не случайные, отдельные их участки частично комплементарны друг другу и при определенных условиях собираются в двойную цепочку. Фермент лигаза сшивает эти последовательности и в результате получается длинная двойная цепочка ДНК. В нашем случае длина такой цепи составила 402 основания. Сам факт того, что сборка прошла и на выходе получилась последовательность нужной нам длины, говорит о том, что прибор работает правильно и принципы, которые были заложены в его основу, верны. Помимо этого, специалисты ИХБФМ посчитали, что прибор оказался достаточно экономичным для задач молекулярной биологии. Расход по некоторым реагентам оказался ниже примерно в 15 раз, а по амидофосфитам – более чем в 5 тысяч раз. Дело в том, что для таких задач, как лигазная или полимеразная сборка не требуется больших количеств олигонуклеотидов. Но традиционные планшетные синтезаторы из-за особенностей системы дозирования не могут работать с такими малыми количествами. В результате для сборки берется малая часть от этого количества, а остальное просто утилизируется», – рассказал заведующий лабораторией аддитивных технологий и инженерной биологии Руслан Гадиров.

Основные технические решения, которые были предложены при разработке геномного принтера, будут защищены патентами. Уже сейчас получено два свидетельства на программы для ЭВМ и подано 4 заявки на изобретения.

По словам разработчиков, в ближайшее время можно будет приступить к постановке технологии изготовления малой серии геномных принтеров для их поставки заинтересованным заказчикам. Также в ТУСУРе планируют продолжить работу по модификации устройства: усовершенствованию устройства дозаторов и других ключевых узлов принтера.

Осенью 2021 года Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники стал победителем конкурса Минобрнауки на создание отечественной приборной базы для генетических технологий. Исследователи получат на проведение этих работ 320 миллионов рублей в рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 ‒ 2027 годы. Консорциум из трёх томских университетов во главе с ТУСУРом (также – ТГУ и СибГМУ), Института химической биологии и фундаментальной медицины и НИЦ Курчатовский институт выполняют разработку отечественного геномного принтера, основанного на технологии субмикролитрового дозирования жидкостей. Целью проекта является обеспечение технологической независимости в области приборной базы для проведения на территории Российской Федерации масштабных исследований в области генетических технологий. Технология найдёт применение и в других наукоёмких секторах российской промышленности. Индустриальным партнером проекта, обеспечивающим внедрение полученных результатов и производство оборудования для автоматизированного синтеза, является АО «Научно-производственная фирма «Микран».

Другие новости

09 февраля 2024

В Доме ученых состоялось торжественное заседание Томского профессорского собрания, приуроченное ко Дню российской науки. В собрании приняли участие губернатор Томской области Владимир Мазур, заместители губернатора Андрей Дунаев, Людмила Огородова, Наталия Киселева, председатель Законодательной Думы Томской области Оксана Козловская, мэр Томска Дмитрий Махиня, ректоры томских университетов.

08 февраля 2024

В День российской науки руководители стартапов студенческого бизнес-инкубатора Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники рассказали, как наука помогает в развитии технологического предпринимательства.

16 февраля 2024

Партнерство с крупным российским разработчиком системного и прикладного ПО поможет региону быстрее перейти на отечественные ИТ-технологии, а также качественно готовить специалистов, умеющих работать с российскими продуктами.

16 февраля 2024

Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники представил результаты работы в федеральном проекте «Передовые инженерные школы» (ПИШ) за 2023 год на Совете под председательством Министра науки и высшего образования РФ Валерия Фалькова. ПИШ, успешно прошедшие отчетное мероприятие, получат ежегодные гранты на развитие.

НАВЕРХ