Генетически модифицированный вирус "лепит" из золота шарики и шипы

Снимок золотых "доспехов" модифицированного М13 под электронным микроскопом (слева) и их схематическое изображение (справа).
Иллюстрация Haberer Lab.

Учёные создали генетически изменённый штамм вируса, который создаёт из золота полые наноконструкции из шаров и шипов. Они могут пригодиться в самых разных областях, от производства солнечных батарей до очистки сточных вод. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nanoscale группой во главе с Элейн Хаберер (Elaine Haberer) из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Как известно, все вирусы – паразиты. Они не могут размножаться без клетки хозяина. Вирус М13 относится к бактериофагам, то есть паразитирует на бактериях. Этот "непрошенный гость" заражает в том числе и кишечную палочку E. coli, отлично размножающуюся в лабораторных условиях. Это делает его удобным объектом для генной инженерии.

Исследователи давно умеют использовать М13 для производства наночастиц золота. Для этого в его ДНК вносятся изменения, благодаря которым белки вирусной оболочки начинают "липнуть" к очень маленьким частицам золота. В итоге вирус облекается в своего рода панцирь из драгоценного металла. Получается полая золотая наночастица, изнутри заполненная вирусом.

Как сообщается в пресс-релизе, ранее М13 использовался только для производства золотой проволоки длиной около одного микрометра. Это было связано с тем, что сама эта вирусная частица имеет вытянутую форму.

В других научных работах было показано, что М13 можно заставить приобрести приблизительно сферическую форму, если заставить его мутировать путём добавки в среду хлороформа. Но до работы Хаберер и коллег никто не пытался заставить такую "шарообразную" форму вируса производить золотые наночастицы.

Авторы сделали этот шаг. Они добавили в воду хлороформ и при помощи электронного микроскопа наблюдали, как вирус облачается в "доспехи" в виде сферы из шариков и шипов, имеющую диаметр около 60 нанометров. Затем учёные продемонстрировали, что трансформация не нарушила способности вируса "обрастать" золотом.

Подобные золотые наночастицы могут сделать дешевле и проще изготовление суперконденсаторов, фотокатализаторов и фотоэлементов. Исследователи уже продемонстрировали, что способность таких частиц ускорять определённые химические реакции под воздействием света может быть использована для эффективной очистки сточных вод. Кроме того, учёные надеются, что использованный метод можно распространить на работу с другими бактериофагами.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о бактерии, которая выделяет золото из почвы и воды и формирует из него "самородки". Также мы рассказывали о том, как формой наночастиц золота можно управлять с помощью нитей ДНК.

Сегодня