Все новости

Белок кишечной палочки предложили использовать для создания наноматериалов

Этот белок способен накапливать в своей внутренней полости различные соединения металлов с переходной валентностью, отметил доцент кафедры биофизики и биотехнологий Воронежского государственного университета Сергей Антипов

ВОРОНЕЖ, 4 января. /ТАСС/. Ученые в Воронеже предложили новую технологию создания биогибридных материалов для наноэлектроники и медицины будущего. В основе этой технологии лежат свойства бактериального белка Dps кишечной палочки, сообщил во вторник ТАСС доцент кафедры биофизики и биотехнологий Воронежского государственного университета (ВГУ) Сергей Антипов.

"В основе этой технологии лежат уникальные свойства бактериального белка Dps кишечной палочки. Это идеальная, отобранная в ходе эволюции молекулярная фабрика для производства наночастиц, так как этот белок способен накапливать в своей внутренней полости различные соединения металлов с переходной валентностью и, в частности, железа. <...> Речь идет о том, чтобы использовать этот белок как универсальную биоорганическую частицу, свойствами которой можно управлять. Это важно как с точки зрения понимания роли этого белка в клетке, так как и с точки зрения востребованности этих свойств в области конструирования наноустройств", - рассказал он.

Антипов пояснил, что белок Dps по структуре можно сравнить с футбольным мячом: в нем есть полость диаметром 5 нм, в нее "накачиваются" соединения железа, из которых можно управляемо изготовить наночастицы нового поколения, способные существенно сократить время срабатывания устройств электроники нового поколения - спинтроники, функционализировать поверхность покрытием высокой плотности такими частицами, управлять их адресной доставкой для задач персонализированной медицины, так как белок может распознавать структурные элементы молекулы ДНК.

Совместные исследования

По словам Антипова, исследования в области технологии биогибридного наноматериала ведутся в сотрудничестве с учеными физического факультета ВГУ, Института биофизики клетки РАН, а также на крупных научных установках класса "мегасайенс" в России и Германии. В 2021 году ВГУ выиграл крупный научный проект, реализация которого направлена на развитие синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры, исследовательских и диагностических практик для наноматериалов нового поколения, включая природоподобные и нано-биогибридные.

"Мы одни из первых в мире показали неоднородность неорганического наноядра белка Dps. В лабораторных условиях нам удалось получить рекомбинантный белок и, грубо говоря, внутри него сформировать унифицированные, то есть одинаковые по размеру и характеристикам наночастицы на основе железа. Такие наночастицы в природном контейнере, размер которого не превышает 10 нм, предполагается использовать в наноэлектронике и медицине: информации можно будет записать больше, производить расчеты быстрее и использовать адресно без вреда для организма", - пояснил собеседник агентства.

Как добавил ученый, в будущем такой материал также можно использовать в устройствах записи информации, чтобы увеличить ее плотность. "Сейчас в розничной сети доступны флэш-накопители емкостью до 256 гигабайт, в перспективе эту емкость можно будет увеличить до терабайта при сохранении тех же размеров устройства", - рассказал он.