В США представили дешевые наборы по синтетической биологии для школьников
Logo
Cover

Команда американских ученых разработала школьный набор оборудования для опытов по синтетической биологии. Комплект приборов на класс из 30 человек обойдется всего в $100. С его помощью школьники смогут синтезировать белки, создавать биосенсоры и экспериментировать с ДНК и РНК. При этом разработчики обещают, что с задачами справятся даже учащиеся средних классов.

Стартапы в сфере синтетической биологии привлекают миллиарды инвестиций, а спрос на специалистов в этой сфере растет. Однако в школах и детских обучающих центрах до сих пор нет курсов по биосинтезу. Учебным заведениям проще организовать кружок по программированию и робототехнике, поскольку для них не нужны дорогостоящие биореакторы, а также живые бактерии и клетки. 

Команда американских биоинженеров из Массачусетского технологического института, Гарвардского университета и Северо-Западного университета разработала два набора для биосинтеза, которые работают по принципу «просто добавь воды». Как поясняют ученые в статье, опубликованной в Science Advances, для школьных экспериментов не нужны живые клетки и бактерии. В наборы включены сублимированные компоненты, которые подвергают лиофилизации — методу высушивания и заморозки. Технологию обычно используют для упаковки сухой плазмы и вакцин, а также для изготовления сублимированного кофе.

В таком состоянии материал не портится под воздействием внешней среды и легко транспортируются. Для начала эксперимента достаточно соединить органические компоненты с водой. Пока школьникам доступны два набора — BioBits Bright и BioBits Explorer. С их помощью можно синтезировать РНК и белки.

«Мы создали эти наборы, чтобы школьники смогли оценить результаты биологических реакций на вид, на ощупь и на запах. Надеюсь, что это вдохновит больше детей на изучение STEM-дисциплин, а главное, даст понимание того, по каким принципам работает биология», — цитирует исследователя Элли Хуань Science Daily.

Первый комплект — BioBits Bright — состоит из шести образцов лиофилизированной ДНК, каждый из которых кодирует флуоресцентные белки разного цвета, и субстрата из реагентов для синтеза белков. Компоненты достаточно соединить с водой и поместить в инкубатор. Спустя несколько часов можно будет наблюдать свечение. Инкубатор обойдется примерно в $30, а подсвечивающее устройство — в $15. Школьники смогут самостоятельно синтезировать наборы определенных цветов и создавать из них изображения.  

Набор BioBits Explorer обойдется в $200, но с его помощью можно будет оценить биологические реакции на ощупь и на запах. Например, преобразовать изоамиловый спирт в изоамилацетат — вещество с выраженным банановым запахом. Explorer также позволяет создавать гидрогели с мягкой консистенцией, которые можно подержать в руках. Кроме того, на основе комплекта школьники смогут создать биосенсор, способный по ДНК распознать банан и киви.

Комплекты по синтетической биологии уже испытали в некоторых школах Чикаго, причем как в старших, так и в средних классах. По словам ученых, учителя и школьники быстро осваивают принципы работать с BioBits и практически сразу могут проводить успешные эксперименты на одном уровне с профессиональными биологами.

По прогнозам экспертов, STEM-направление, к которому относятся математические, инженерные, технологические и естественнонаучные дисциплины, будет играть решающую роль в экономическом развитии государств в будущем. От количества и качества технологических специалистов будет зависеть положение страны на мировой арене, а образование станет вопросом национальной безопасности.