Специалисты Института фотонных технологий Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники совместно со специалистами Института биохимии А.Н. Баха ФИЦ Биотехнологии РАН выявили способность мембран клеток пекарских дрожжей становиться временно проницаемыми при использовании лазерной биопечати. В перспективе это свойство может стать основой нового метода введения в клетку различных веществ.
Лазерная биопечать — технология, с помощью которой можно создавать трехмерные объекты с использованием живых клеток и биоматериалов в соответствии с заданной компьютерной моделью. Биоматериал в виде геля ("биочернила") наносится на подготовленную поверхность с металлическим слоем толщиной в десятки нанометров. Этот слой при поглощении лазерного излучения резко нагревается, что приводит к образованию в геле пузырька. Затем слой геля выталкивается на поверхность, и образуются микрокапли. Сам процесс "печати" — их перенос в различные питательные среды и на поверхности.
"При переносе клеток дрожжей Saccharomyces Cerevisiae мы обнаружили свойство их мембран становиться проницаемыми в процессе биопечати. Этот эффект временный, после переноса в питательную среду он устраняется, при этом сами клетки сохраняют жизнеспособность, — комментирует Вячеслав Жигарьков, научный сотрудник Института фотонных технологий Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники. — Это свойство может создавать новые возможности для развития инструментов генетического редактирования. Через образовавшиеся полости можно, к примеру, внедрять молекулы ДНК, наделяя клетки нужными качествами".
Изменения в клетках во время биопечати пока малоизучены.
"В частности, особое значение имеет подбор штаммов микроорганизмов: некоторые штаммы культивировались хуже или вовсе не приживались. Это говорит о дифференциации, механизмы которой необходимо изучать", — отмечает ученый.
Вячеслав Жигарьков полагает, что открытия на этом направлении могут стать прорывными для биотехнологии.