Comments 12
Большая куча молекул с помощью большой кучи молекул печатает маленькую кучу молекул в масштабе из средней кучи молекул.
На последней картинке — старое лого Хабра!

Очень интересно было бы напечатать макет части клеточной мембраны: липидный бислой, в который интегрированы куча разных белков, начиная от ионных каналов, заканчивая огромными переносчиками чего-то или, например, АТФазой (которая красива сама по себе).

тут, насколько я вижу, комплекс белка и ДНК

Мне кажется, это просто бета-цепи так уложены.
Да, идея классная — только реализовать её технически сложней, чем просто модель одной молекулы белка напечатать. Придётся вначале мембрану со всеми белками смоделировать — насколько мне известно, тривиальных и лёгких путей сделать это не существует. Зато интересно — challenge, как сейчас говорят. Нечто отдалённо похожее продают ребята из 3D Molecular Designs — www.3dmoleculardesigns.com/Education-Products/Molecules-of-Life-Collection.htm, но у них все молекулы по отдельности, а не вместе.

Про бета-цепи — поверьте биохимику, это точно распространенное скелетное изображение двойной спирали ДНК (в правой нижней четверти модели). Бета-цепи складываются в бета-лист и это ну совсем не он. Бета-лист можно разглядеть в самой задней части модели молекулы, далеко сзади, его там плохо, но видно.
Очень интересно!

В качестве размышления: вот бы добавить каким-то образом динамику в эти структуры. Вероятно, добавить механику химического процесса в виде механических изменений самого напечатанного материала было бы проблематично. А вот если сделать структуру одноцветной и в нее поместить светодиоды, то, наверное, можно было бы за счет динамики тени, света и цвета демонстрировать процесс изменения белковых структур во времени, при взаимодействии с другими веществами, будь-то лекарства или естественные молекулы. Например, если поместить такой белок со светодиодами на поверхность, перпендикулярно к которой (например, если поставить белок близко к стене или подобному объекту) проектором подсвечивать эти другие вещества, их изображения. И согласуясь с этой подсветкой показывать динамику преобразования белка за счет изменений свечения светодиодов.

Соответственно, с практической точки зрения это означало бы, что моделировать и печатать надо с отверстиями для светодиодов и с учетом крепления проводов [и, возможно, питания, если запитать не от розетки, а поместить аккумулятор, например, в подставку]. А также, соответственно, написать алгоритмы для наглядной белковой динамики.
Интересная идея — думаю, что-то подобное можно реализовать, и это было бы круто. Белки — на самом деле динамичные молекулы: с одной стороны тепловое движение, подвижность длинных боковых цепей аминокислот на поверхности. С другой стороны, многие белки (например, регуляторы) во время работы совершают движения доменов, я уж не говорю про моторные белки, чья прямая функция — двигаться. Тут было бы интересно именно физическое движение модели сделать, как мне кажется. Пока что максимум, который я видел — ручное засовывание малой молекулы гема в карман гемоглобина. Хотя игрой света тоже можно что-нибудь продемонстрировать скорей всего — гидролиз АТФ какой-нибудь, скажем.
Интереснее — да, но как — вот ведь в чем вопрос. Это получится полноценный робот, изображающий из себя белок.)

Сложно. Впрочем, со светодиодами не намного проще в плане усилий, но куда проще в плане конструкторских решений. Игрой света можно будет показать как раз физические изменения самой структуры, за счет ухода в темноту каких-то частей и подсветки других. Например, можно будет показать рост белка до определенного состояния. Его разрушение. И так далее. Здесь даже можно говорить о том, что задача сводится не к печати 3Д модели в ее точном виде, а к печати матрицы для демонстрации разных 3Д моделей, их динамики, их изменений. Когда одна напечатанная структура может при помощи подсветки показать разные белки и их изменения. И даже их взаимодействия между собой.

Игра света может быть самая разная. Можно помещать белок за темное стекло, подобное тонированному (стоящее отдельно или же сделать специальный «тонированный» ящик для белка). Смысл в том, чтобы добиться практически вот такого эффекта как в танцах на видео по ссылке, насколько это возможно при 3Д принтере, не очень больших затратах и очень большом желании.

www.youtube.com/watch?v=MNSy3_E-lgs
Можно по подобному принципу, что-то сделать. По технологии sls это отлично напечатается сразу в сборе и не надо будет потом делать сложную сборку без инструкции)



Магнитики в правильные места интегрировать и фолдинг моделировать «на ощупь»
Если Вы имеете в виду de novo моделирование, когда структура не известна, то вряд ли получится — вторичную структуру не всегда можно точно предсказать, у боковых цепей бывает множество ротамеров, то есть там куча технических нюансов не позволят «моделировать» вручную — хотя это было бы очень круто и замечательно.

Если же речь о демонстрации фолдинга белка с уже известной структурой — то почему бы и нет!
Во, «Plaster based 3D molecular model of Flagellin» youtu.be/mFtyEs3VO24 у того же Каваками — уже с магнитиками! Не фолдинг, так самосборка глобул, тоже чрезвычайно наглядная получается!
А по моему, на микро уровне мы довольно мерзковатые. Вид этих пузырчатых штук вызывает у меня неприятные ощущения.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.