Métodos para incorporar reacciones de síntesis de proteínas libres de células en hidrogeles a macroescala

Sabemos que los sistemas vivos integran continuamente información de muchas fuentes diferentes y que estas señales desencadenan respuestas complejas y sutiles. Gran parte de este procesamiento de la información se produce a nivel molecular. Estamos interesados en operar estos procesos dentro de los materiales, pero sin células.

El propósito es dar a los materiales una funcionalidad novedosa. Los desafíos en este trabajo se asocian principalmente con la reacción de síntesis de proteínas libres de células, en lugar de trabajar con hidrogel. La reacción celular requiere lisado celular de alta calidad, así como ADN de alta calidad y pureza para funcionar bien.

Este protocolo permite a los investigadores incrustar reacciones de biología molecular en un material físico biodegradable que se puede llevar fuera del laboratorio. Además, debido a que la salida de la reacción interactúa directamente con el chasis del material, existe potencial para el desarrollo de materiales con nuevas capacidades de detección y respuesta. A corto plazo, consideramos que estos métodos proporcionan una nueva ruta para el despliegue de dispositivos de diagnóstico libres de células.

Este protocolo permite crear una serie de dispositivos y organizarlos espacialmente de una manera que no es posible para las reacciones líquidas. Nuestros intereses futuros son dobles. En primer lugar, estamos interesados en ampliar la naturaleza de los hidrogeles que utilizamos para aportar más funcionalidad material al trabajo.

En segundo lugar, estamos interesados en aumentar la complejidad y el rendimiento de las redes de genes que operamos en geles, ampliando la funcionalidad biológica de estos sistemas.