Студенты создали бактериальные клетки, способные самостоятельно производить биолинзы

Студенты Делфтского технического университета (TU Delft) с помощью современных технологий разработали бактериальные клетки, которые могут самостоятельно производить биолинзу. ДНК в клетках бактерий модифицируется так, чтобы клетки могли самостоятельно формировать микролинзу. Эти линзы, которые можно использовать, например, в микроскопии, также обладают потенциалом для повышения эффективности солнечных элементов будущего. Команда студентов надеется на победу с биолинзами на международном студенческом конкурсе iGEM (International Genetically Engineered Machine), который пройдет в Бостоне с 27 по 31 октября. На конкурсе студенты пытаются решить проблемы общества с помощью синтетической биологии.

Недорогие линзы

Для создания биолинзы ДНК в бактериальных клетках обрабатывается, что позволяет им производить новые белки. Белок, похожий на тот, что производит морская губка, используется для построения тонкого слоя стекла. Бактериальная клетка создает биологическую линзу с помощью этого кусочка стекла. Это первый случай, когда бактериальные клетки самостоятельно произвели линзу.

Такие линзы значительно более экологичны, чем существующие микролинзы, используемые, например, в микроскопах. Обычные линзы производятся при высокой температуре, низком давлении и в условиях высокой кислотности. Этот процесс также сопровождается выбросом химических веществ. Биолинзы студенческой команды iGEM создаются при более низких температурах и стандартном атмосферном давлении. Это делает их лучше для окружающей среды и дешевле в производстве, поскольку для достижения необходимых условий требуется гораздо меньше энергии.

Одно из потенциальных применений микролинз — солнечные панели. Исследовательская группа из Франции уже показала, что существующие промышленные микролинзы могут повысить эффективность солнечных элементов до 50%. Это происходит потому, что линзы позволяют поглощать больше света. Однако эти микролинзы слишком дороги в производстве, поэтому они еще не используются на солнечных элементах. Это может стать возможным с помощью биолинз, разработанных командой iGEM из Делфта. Они пытаются использовать слой своих клеток для повышения эффективности солнечных панелей.

Существующие промышленные линзы используются для различных применений, включая микроскопию. Новые биолинзы также обладают потенциалом для улучшения методов исследования клеточных заболеваний, включая заболевания мозга. Биолинзы формируют коллектив линз, что позволяет им вместе поглощать больше света, чем одна большая линза. Это облегчает обнаружение деталей внутри клеток, а значит, и самих заболеваний. Метод, используемый командой iGEM, в будущем может быть применен для производства недорогих линз — например, для объективов фотоаппаратов.

Команда TU Delft iGEM, состоящая из 10 студентов с разным академическим бэкграундом, будет соревноваться в Бостоне с 300 международными командами со всего мира. iGEM — это конкурс по решению проблем общества с помощью синтетической биологии: модификации микроорганизмов. Наделение бактериальных клеток специальной функцией — один из способов. Например, бактериальные клетки можно использовать для передачи электрического сигнала, указывающего на наличие мины на участке земли, как продемонстрировала команда TU Delft IGEM в 2014 году.