Хай-тек Запрячь хламидомонад можно, вопрос – зачем

Рубрика Николая Гринько на "Вестях ФМ".

Группа японских исследователей из лаборатории биогибридных систем Токийского университета сконструировали микроскопическое устройство, которое может перемещаться в жидкости с помощью одноклеточных водорослей. В качестве движителя была выбрана хламидомонада Рейнгардта – один из самых изученных видов, способный двигаться с помощью жгутиков со скоростью до 100 микрометров в секунду, что превышает длину самой клетки примерно в 10 раз. Микромашины были созданы с использованием технологии 3D-печати, называемой двухфотонной стереолитографией. Такие принтеры используют свет для создания микроструктур из пластика. Были напечатаны крохотные корзины, соединенные между собой перемычками. Устройство из двух таких корзин с водорослями внутри может двигаться линейно, а четыре корзины, соединенные в виде колеса, вращаются вокруг общего центра конструкции.

Коллектив редакции нашей программы понял, что гужевой транспорт не просто так до сих пор фигурирует в правилах дорожного движения. Он все еще актуален, просто если раньше в него запрягали лошадей, собак или слонов, то сегодня в качестве тягловой силы ученые используют хламидомонад. Японцы, по сути, впрягли одноклеточные водоросли в упряжь, и главное достижение здесь – несомненно, ее изготовление. Для начала на сверхточном 3D-принтере напечатали корзинки, каждая из которых состоит из трех колец диаметром 7, 10 и 13 микрометров. Одиночная клетка водоросли не может пройти сквозь меньшее кольцо, но при этом способна просунуть в промежутки между кольцами свои жгутики, которых у нее два. Дальше все очень просто: клетка гребет жгутиками и тащит за собой всю корзинку. Если взять несколько получившихся таким образом двигателей и соединить между собой, получится нечто вроде повозки, которую можно нагружать чем-нибудь полезным. На демонстрационном видео, снятом с помощью мощного микроскопа, в жидкости перемещается конструкция, чем-то напоминающая транспорт из «Звездных войн» с двумя турбинами, а также вращается микроскопическое «колесо обозрения», на лучах которого закреплены 4 корзинки.

У нашей редакции есть два вопроса. Первый звучит так: каким способом исследователи смогли поместить хламидомонад в корзинки? Наверняка это было сделано механически, клетки просто заталкивали между колец, но почему-то нигде не рассказываются подробности. А ведь это тоже сложная задача, требующая нестандартного подхода и особых инструментов. Но, все-таки, главный вопрос, который мы хотим задать – ЗАЧЕМ? Хламидомонады движутся хаотично, контролировать их скорость и направление невозможно, а значит, получившийся транспорт (а это именно транспорт, безо всяких скидок) невозможно использовать ни для какой полезной работы. Вряд ли японские ученые запрягали водоросли просто, чтобы посмотреть, что из этого получится. Хотя…