Разработка экспериментальной установки синтеза пористых мембран для задач генетических технологий
Актуальность проекта состоит в том, что с развитием генетических технологий появилась потребность в массовом параллельном синтезе олигонуклеотидов. Однако западные компании, владеющие такими технологиями, не допускают поставок оборудования не только в другие страны, но даже внутри своей страны, поскольку такие технологии могут применяться для создания биологического оружия. Для предотвращения технологического отставания и противодействия внешним угрозам (в т.ч. биологическому терроризму) в России стоит острая необходимость в развитии технологии массового параллельного синтеза олигонуклеотидов. Целью проекта является разработка экспериментальной установки и оптимизация процесс синтеза мембран на основе пористого анодированного оксида алюминия (ПАОА) и пористого анодированного оксида кремния (ПАОК). Для реализации поставленной цели будут решены следующие задачи: – создание установки анодирования; – создание оснасток для стравливания непрореагировавшего материала, барьерного слоя, а также растравливания пор; – создание осветителя с обратной связью для поддержания скорости роста пленок ПАОК; – подбор режимов анодирования, травления и освещения для роста оксидных пленок (напряжение, плотность тока, температура, состав электролитов и травителей, освещенность) и режимов отжига; – исследование структуры получающихся пористых материалов; – функционализация поверхности и проверка возможности проведения синтеза олигонуклеотидов. Указанные пористые мембранные материалы, в зависимости от способа получения, имеют диаметр пор от единиц до сотен нанометров и широко применяются в биологии в качестве фильтрующих элементов для выделения ультрамалых объектов, таких как бактерии и вирусы, а также могут применяться для создания ДНК-чипов – массивов одноцепочечных фрагментов ДНК, специфично связывающихся с интересующими участками генов. При этом подложки мембранного типа позволяют осуществлять массовый параллельный синтез таких фрагментов ДНК с использованием традиционного протокола синтеза, что существенно сокращает стоимость конечного продукта. Кроме того, ПАОА применяется в качестве темплатов для выращивания наноструктур, квантовых точек, пористой основы катализаторов, фото-, электрохимических реакторов.