В январе 2025 года Томским госуниверситетом систем управления и радиоэлектроники получен патент на систему автоматического синтеза олигонуклеотидов, работа над которой велась в рамках гранта Минобрнауки на создание отечественной приборной базы для генетических технологий.
За время работы над геномным принтером разработчиками получено пять патентов на изобретения и зарегистрировано три программы для ЭВМ.
«Предыдущие патенты были получены на отдельные узлы (модуль размещения подложки и пьезоэлектрические дозаторы), а также на пористую подложку и способ синтеза на ней. Патент, полученный нами в январе, отличает масштаб: система автоматического синтеза олигонуклеотидов включает в себя непосредственно геномный принтер, стойку со шприцевой станцией и системой управления. Также в нем описывается способ синтеза библиотек олигонуклеотидов», – рассказывает заведующий лабораторией аддитивных технологий и инженерной биологии (ЛАТИБ) Руслан Гадиров.
При этом ученые постоянно работают над усовершенствованием системы. Разработчикам удалось добиться стабильной работы: система может полностью осуществлять синтез в автоматическом режиме. Ведется доработка процесса печати на лету.
«Сейчас печать осуществляется «от точки к точке». Печатная головка перемещается в нужную точку, останавливается, выполняется дозирование, после чего головка перемещается в следующую точку. Это достаточно медленная методика раскапывания. Мы работаем над тем, чтобы печатающие головки выполняли дозирование в процессе движения, «на лету», – поясняет Руслан Гадиров. – Это сложная задача, поскольку погрешность в координатах дозирования из разных дозаторов на протяжении всего синтеза не должна превышать 10 мкм (для сравнения, толщина человеческого волоса составляет около 50 мкм). Однако такой способ дозирования позволит проводить печать на гораздо больших скоростях. Особенно это будет заметно, когда работа будет вестись с большими массивами олигонуклеотидов – удастся заметно сократить время синтеза».
Осенью 2021 года Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники стал победителем конкурса Минобрнауки на создание отечественной приборной базы для генетических технологий. Исследователи получили на проведение этих работ 410 миллионов рублей в рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 ‒ 2027 годы. Консорциум из трёх томских университетов во главе с ТУСУРом (также – ТГУ и СибГМУ), Института химической биологии и фундаментальной медицины и НИЦ Курчатовский институт выполняют разработку отечественного геномного принтера, основанного на технологии субмикролитрового дозирования жидкостей. Целью проекта является обеспечение технологической независимости в области приборной базы для проведения на территории Российской Федерации масштабных исследований в области генетических технологий. Технология найдёт применение и в других наукоёмких секторах российской промышленности. Индустриальным партнером проекта, обеспечивающим внедрение полученных результатов и производство оборудования для автоматизированного синтеза, является АО «Научно-производственная фирма «Микран».
Ученые ТУСУРа создали и апробировали технологию создания пористых мембран для задач молекулярной биологии по синтезу на их основе олигонуклеотидов.
В рамках XX Международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления» состоялась школа-семинар по теме «Опыт разработки и эксплуатации отечественного синтезатора олигонуклеотидов».
Цепочки олигонуклеотидов длинной до 80 оснований удалось синтезировать с помощью геномного принтера, разработанного в ТУСУРе.
Томские университеты – участники консорциума по реализации проекта «Разработка технологии субмикролитрового дозирования жидкостей для задач инженерной биологии, создание и практическая апробация опытного образца системы автоматического синтеза олигонуклеотидов на ее основе» во главе с ТУСУРом, приглашают на повышение квалификации в области геномной инженерии.