ОБЗОР РАБОТ В ОБЛАСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНТЕРОВ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ISSN 2223-4047

Вестник магистратуры. 2018. № 4-3(79)

УДК 57.083.1

С.О. Павлов

ОБЗОР РАБОТ В ОБЛАСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНТЕРОВ

В данной статье рассматривается вопрос актуальности принтеров биологических микрочипов в развитии медицины, описываются особенности технологии. В статье описаны основные виды принтеров для анализа экспрессий, мутационных анализов и сравнительной геномной гибридизации. Принтеры биологических микрочипов различают по схеме движения печатающей головки, по способам контроля, скорости печати и другим техническим параметрам.

Ключевые слова: микробиология, микрочип, принтер, диагностика, микропланшет, микропипетка.

Назначение биологического принтера: печать биологических микрочипов с заданными параметрами для дальнейшей обработки с целью быстрой идентификации возбудителей различных бактериальных инфекционных заболеваний в том числе туберкулеза, и определение профиля их антибиотикорези-стентности (устойчивости к действию антибиотиков), идентификация энтеробактерий (кишечная палочка), неферментирующих бактерий (синегнойная палочка), других грамотрицательных бактерий.

Особенность биологического микрочипа заключается в том, что биологический образец и реагенты находятся не в пробирке и не в лунке планшета, а помещены в капле раствора или грануле силикагеля размером около 0,1 -0,2 мм на поверхности пластиковой, стеклянной или кремниевой пластины размерами 26х77 мм (размер предметного стекла микроскопа). Обнаружение признаков производится по люминесценции введенного в реагент красителя на длине волны 620 нм при облучении светом с длиной волны 450 нм.

Выделяют принтеры для анализа экспрессий, мутационных анализов и сравнительной геномной гибридизации. Принтеры биологических микрочипов различают по схеме движения печатающей головки, по способам контроля, скорости печати и другим техническим параметрам.

Принтер биологических микрочипов компании BioFluidix - TopSpot D Workstation. Данная модель обладает технологией быстрой и надежной печати биологических микрочипов. Это позволяет дозировать массив биологических и химических реактивов. Данный принтер биологических микрочипов имеет настраиваемую печатающую головку. Печатающая головка может быть загружена 24 либо 96 различными жидкостями. Микробиологический принтер компании BioFludix формирует отдельные капли с шагом 500 мкм по определенно-заданному маршруту. Каждая капля реактива имеет объем 1 нанолитр. За счет этого принтер может создать несколько тысяч микрочипов из одного набора жидкостей. Скорость печати данного принтера достигает 1000 микрочипов в час. Печатающая головка состоит из трех слоев, изготовленных из стекла и кремния, произведенных с точностью до 1 мкм. Для получения однородного выброса капель концы микропипеток снабжены гидрофобным покрытием. Используемые микропипетки многоразового использования, легко чистятся. Принтер фирмы BioFludix показан на рисунке 1.

Рис. 1. Принтер биологических микрочипов TopSpot D Workstation

© Павлов С.О., 2018.

Вестник магистратуры. 2018. № 4-3(79)

ISSN 2223-4047

Принтер биологических микрочипов LM60-2 компании №шРпП™2. Принтеры компании №по-РпП™2 используется более чем в 4000 лабораториях по всему миру. В своем составе принтер имеет 60 стеклянных чипов, 3 микропланшета по 384 ячейки и обладает печатной головкой на 48 микропипеток. Данная модель обладает интуитивно понятным графическим пользовательским интерфейсом. В комплекте с данным принтером идет антивибрационный стол для повышения качества печати. Принтер LM60-2 изображен на рисунке 2.

Г

Рис. 2. Принтер биологических микрочипов ЬМ60-2

Исследования в области молекулярной биологии становятся точнее и значимее пропорционально развитию используемых технологий. Сегодня принтеры биологических микрочипов позволяют решать проблемы, которые до этого считались нерешаемыми, в различных областях медицины. Они позволяют быстро и эффективно анализировать, и обрабатывать экспрессию большого количества генов в одной реакции. Исследования и разработки в этой области помогут понять и изучить важные параметры, влияющие на рост клеток в процессе роста, а также помогут в изучении различных генетических аномалий, возникающих в организме человека.

ПАВЛОВ СВЯТОСЛАВ ОЛЕГОВИЧ - магистрант, Московский технологический университет (МГУПИ), Россия.