See välgumihkli-põhine geenimuutmise tööriist maksab 23 senti. Profivariant oleks üle 9000 euro.

 (5)
See välgumihkli-põhine geenimuutmise tööriist maksab 23 senti. Profivariant oleks üle 9000 euro.
Georgia Techi üliõpilane Gaurav Byagathvalli ja õppejõud Saad Bhamla koos oma ElectroPen'idega. (Foto: Christopher Moore, Georgia Tech)

Uurijad ehitasid tavalise tulemasina baasil poolmuidu geenitehnika-seadme, mille profiversioon maksab üle 9000 euro!

Elektroporatsiooniseadmeid (ingl electroporator) kasutatakse mikrobioloogias rakkude mõjutamiseks elektriga, nii et rakumembraan ajutiselt avaneb ja võimaldab raku sisse viia kemikaale, ravimeid või DNA-d.

Need seadmed on laboratooriumis väga vajalikud, aga paraku ka väga kallid. Üks maksab vahemikus 3000–10 000 USA dollarit (2700–9020 eurot).

Georgia osariikliku tehnikaülikooli Georgia Tech uurijad avaldasid teadusajakirjas PLOS Biology äsja töö, mis kirjeldab, kuidas valmistada elektroportasiooniseade, mis ei maksa peaaegu mitte midagi.

Uurijad konstrueerisid tavalisest tulemasinast pärit kristallist, vasetatud traadist juhtmest, termokahanevast juhtmeisolatsioonist ja alumiiniumteibist seadme „ElectroPen“, mis suudab tekitada lühikesi, rohkem kui 2000-voldiseid elektrivoolu-laenguid. Lisaks valmistasid uurijad 3D-printeri abil seadmele sobiva korpuse. Kui kõik komponendid on olemas, võtab seadme kokkupanemine aega vaid 15 minutit.

Uurijad otsustasid tulemasinates kasutatava piesoelektrilise kristalli kasuks pärast seda, kui olid vajaliku tugevusega elektrilaengu tekitamiseks läbi proovinud hulga muud tüüpi kristalle. Nimelt suutis just välgumihklist pärit kristall tekitada seadme testimise ajal püsivalt kõrge pinge.

Seotud lood:

Elektroporatsiooniseadme taoline säästuversioon ei ole mõeldud kasutamiseks keeruliste teaduskatsete juures, kuid töörühm usub, et seda saab kasutada keskkooliõpilaste ja tudengite õpetamisel ning et samuti võib seadmest abi olla inimestel, kes kaugetes paikades, kus pole elektrit, tegelevad teaduskatsete või protsessidega, mille juures läheb vaja elektroporatsiooniseadmeid.

Uurijad katsetasid seadme töökindlust kolibakterite peal. Neil õnnestus seadme abil avada rakumembraanid ja viia kolibakteri-rakkudesse kemikaali, mis pani need spetsiaalses valguses fluorestsentselt helendama. Taoline protseduur hõlbustab raku organellide tuvastamist.

Georgia tehnikainstituudi juures tegutseva keemilise ja biomolekulaarse inseneriteaduse teaduskonna aseprofessor ja üks uurimuse autoreist Saad Bhamla kinnitas, et seade sobib kasutamiseks ka väljaspool kesk- ja ülikooliklasse. Teoreetiliselt võib seadet rakendada igaüks, kes tahab nt CRISPR-tehnoloogia abil geene muundada või rakkudesse ravimimolekule toimetada.

„Me pole seda imetajate rakkude peal katsetanud,“ tunnistas Bhamla. „Selle sammu tegemine eeldab märksa põhjalikumat eksperimenteerimist.“

Kui taskukohane uudne lahendus on? Bhamla osutusel maksavad seadme konstrueerimiseks vajalikud komponendi kokku vaid 23 senti. Tulemasinat, millel seade rajaneb, on võimalik enam-vähem kõikjal maailmas soetada kaubandusvõrgust väga odavalt.

Bhamla nimetab sedasorti tööd, millega tema labor tegeleb, „säästuteaduseks“ (ingl frugal science). Tema sõnul on laboratoorium teinud palju tööd kallite seadmete uskumatult odavate versioonide loomise vallas. Bhamla töörühma järgmine projekt püüab vastata küsimusele, kuidas valmistada kuuldeaparaat ainult ühe dollari eest.