Разработка ученых на страже здоровья

Команда экспертов, представляющая Научный институт имени Вейцмана, состоящая из профессора Роя Бар-Зива, научного сотрудника института доктора Ширли Шульман Даубе, доктора Охада Воншака, бывшего сотрудника лаборатории Бар-Зива, и нынешнего – Ифтаха Дивона, нашла способ решить проблемы расшифровки структуры вируса, предложив производить его фрагменты в искусственных клетках.

По сути, их изобретение – это отсеки, измеряющиеся микрометрами, которые вытравлены в пластине из кремния. В нижней части таких отсеков размещаются нити ДНК, а по краям – рецепторы, которые могут захватывать белки, «производство» которых налажено внутри этих клеток.

В этих отсеки ученые вкладывают все, что необходимо для производства белков – молекулы и ферменты, которые отвечают за считывания информации ДНК и преобразовывают ее в белки. Затем рецепторы захватывают один из белков, который производится на дне отсека, а остальные белки вируса связываются между собой и создают структуры, которые до этого были «запрограммированы» образовывать систему. Результатом этого эксперимента стало создание различных структурных элементов бактериофага – это особый вид вируса, поражающий бактерии.

Теперь у ученых появилась возможность осуществлять контроль над процессом «формирования» вируса. При этом они могут менять не только структуру самих «клеток», но и то, как в них будут размещены и организованы гены. Указанные факторы являются определяющими для производства белков и конечного результата их «сборки».

Так как эти «клетки» чрезвычайно малы, на одной кремниевой плате можно разместить одновременно очень большое их количество. Более того, их конструкция может быть изменена, что позволит одновременно решать самые разные задачи.

Одной из отличительных способностей системы, которая была разработана в этом Научном институте, является возможность одновременного воспроизведения различных фрагментов одного вируса. Благодаря этому, ученые смогут быстрее и эффективнее проверять, насколько эффективными являются диагностические процедуры, вакцины и лекарства.

Так как при работе с искусственными фрагментами нет необходимости работать с настоящими вирусами, такой метод работы будет полностью безопасен для ученых. Данную технологию можно использовать при разработке чипа для быстрого и эффективного проведения нескольких тысяч одновременных проверок. Результаты исследования были опубликованы на страницах журнала Nature Nanotechnology.