Исследователи из университета Калифорнии в Беркли придумали технологию, при помощи которой из вирусов можно создавать упорядоченные структуры. В дальнейшем эти наноконструкции можно будет использовать для выращивания тканей и создания новых оптических устройств.
Плёнки выращивали Сёнг-Вук Ли (Seung-Wuk Lee) и его коллеги. (Ранее эта же команда специалистов научилась при помощи вирусов чинить нервную ткань.)
Новый метод, на первый взгляд, кажется простым: плоская стеклянная подложка опускается в физиологический раствор, содержащий вирусы, затем она с определённой скоростью вытаскивается из него, по мере высыхания жидкости происходит самосборка.
Однако для получения нужного результата необходимо генетически изменить вирусы. Только тогда они «захотят» стать кирпичиками структуры с определёнными свойствами – цветом или прочностью.
В качестве подопытного вируса учёные взяли M13, он имеет форму палочки и является бактериофагом, то есть поражает клетки бактерий.
Исследователи поэкспериментировали с разными скоростями вытаскивания, с концентрациями вирусов в растворе и обнаружили, что в зависимости от этих параметров образуются плёнки с разными структурами
Так, в одном случае биологи наблюдали «связки» вирусов, расположенных параллельно друг другу, во втором – палочки становились подобием штопоров, в третьем – глазам учёных представала волнистая "лапша рамэн". Условия получения влияли на расстояние между вирусными частицами.
Позднее учёные также установили, что полученные структуры можно использовать в качестве остова для выращивания тканей. Генетически изменённые вирусы производят нужные белки, которые в свою очередь помогают наращиваемым клеткам выстраиваться в нужном порядке, получается микроструктура.
Плёнки можно окунуть в раствор, содержащий ионы кальция и фосфат-ионы, тогда образуется материал с высокой прочностью, напоминающий эмаль зубов.
Таким образом можно вырастить не только часть зуба, но и кость, уверена Анджела Белчер (Angela Belcher) из MIT, не участвовавшая в данной работе. Ранее она создала самую маленькую вирусную батарею. С помощью бактериофагов можно будет создать искусственные роговицу или кожу, добавляет Technology Review.
Более подробно технология описывается в статье, опубликованной в журнале Nature. На сайте Национального научного фонда США можно также посмотреть интервью Сёнг-Вука Ли