Исследователи «сжимают» биологические материалы в твердые тела, чтобы обеспечить длительное хранение для исследований и разработки лекарств.
Исследователи из Калифорнийского политехнического университета разработали технологию для консервации жидких биологических материалов в виде твердых порошков. Технология позволяет обеспечить длительное хранение и транспортировку ферментов, белков и антител для проведения научных исследований, разработки новых лекарств и диагностических тестов.
Идея для технологии заимствована из фармацевтической промышленности: где твердые таблетки с длительными сроками хранениями давно заместили жидкие препараты, которые готовили непосредственно перед приемом. Исследователи систему бесклеточного синтеза белка (CFPS). Такая система быстро производит белки, используя раствор, содержащий биокомпоненты (рибосомы, ферменты, ДНК и аминокислоты), но без использования живых клеток.
Чтобы обеспечить длительное хранение материалов, исследователи лиофилизировали результаты реакции CFPS. В этом процессе компоненты смешиваются, замораживаются и обезвоживаются. Готовый твердый препарат ученые прессовали в твердую таблетку.
Слева: жидкий раствор лизифицируется и прессуется для консервации. Справа: реактивация биоматериала при расстворении в воде. Изображение: August W. Brookwell et al., ACS Synth. Biol.
Анализ показал, что такая твердотельная система способна поддерживать сложную биохимическую смесь при нормальных условиях (хранении при комнатной температуре). Для «реконсервации» таблетку добавляли в воду вместе с гранулой, содержащей клеточный механизм для расшифровывки генетической информации.
Ферменты, мРНК, белки и антитела из клеток человека и животных имеют решающее значение для разработки новых лекарств и диагностических тестов. Но такие биоматериалы чрезвычайно хрупкие. Большинство из них сейчас хранятся в виде жидкостей при низких температурах в течение всего срока их хранения. Такая система требует сложной и дорогой интегрированной системы холодильников и морозильников — холодовой цепи. Альтернативная система позволит значительно снизить затраты в медицине и фармакологии.
Читать далее:
Мощным землетрясениям за несколько часов предшествуют незаметные движения Земли
Анализ ДНК жителей Мачу-Пикчу показал, откуда появились жители Мачу-Пикчу
Уникальные клетки нашли у победивших рак пациентов
На обложке: иллюстрация консервации биоматериалов в твердых таблетках. Изображение: Ehsan Faridi and Ehsan Keshavarzi (Inmywork Studio), Cal Poly