Інженери створили систему для зберігання біоматеріалів без холодильника

Дослідники «стискають» біологічні матеріали в тверді тіла, щоб забезпечити тривале зберігання для досліджень і розробки ліків.

Дослідники з Каліфорнійського політехнічного університету розробили технологію для консервації рідких біологічних матеріалів у вигляді твердих порошків. Технологія дозволяє забезпечити тривале зберігання і транспортування ферментів, білків і антитіл для проведення наукових досліджень, розробки нових ліків і діагностичних тестів.

Ідея для технології запозичена з фармацевтичної промисловості: де тверді таблетки з тривалими термінами зберіганнями давно замістили рідкі препарати, які готували безпосередньо перед прийомом. Дослідники систему безклітинного синтезу білка (CFPS). Така система швидко виробляє білки, використовуючи розчин, що містить біокомпоненти (рибосоми, ферменти, ДНК і амінокислоти), але без використання живих клітин.

Щоб забезпечити тривале зберігання матеріалів, дослідники ліофілізували результати реакції CFPS. У цьому процесі компоненти змішуються, заморожуються і зневоднюються. Готовий твердий препарат вчені пресували в тверду таблетку.

Зліва: рідкий розчин лізифікується і пресується для консервації. Справа: реактивація біоматеріалу при розчинні в воді. Зображення: August W. Brookwell et al., ACS Synth. Biol.

Аналіз показав, що така твердотільна система здатна підтримувати складну біохімічну суміш при нормальних умовах (зберігання при кімнатній температурі). Для «реконсервації» таблетку додавали в воду разом з гранулою, що містить клітинний механізм для розшифровки генетичної інформації.

Ферменти, мРНК, білки і антитіла з клітин людини і тварин мають вирішальне значення для розробки нових ліків і діагностичних тестів. Але такі біоматеріали надзвичайно тендітні. Більшість з них зараз зберігаються у вигляді рідин при низьких температурах протягом всього терміну їх зберігання. Така система вимагає складної і дорогої інтегрованої системи холодильників і морозильників — холодового ланцюга. Альтернативна система дозволить значно знизити витрати в медицині і фармакології.