שיטות להטמעת תגובות סינתזת חלבונים ללא תאים בהידרוג'לים בקנה מידה מאקרו

אנו יודעים שמערכות חיות משלבות מידע ממקורות רבים ושונים, ושהאותות האלה מעוררים תגובות מורכבות ומעודנות. חלק גדול מעיבוד המידע הזה מתרחש ברמה המולקולרית. אנחנו מעוניינים להפעיל את התהליכים האלה בתוך חומרים, אבל בלי תאים.

המטרה היא לתת לחומרים פונקציונליות חדשנית. אתגרים בעבודה זו קשורים בעיקר לתגובת סינתזת חלבונים ללא תאים, ולא לעבודה עם הידרוג'ל. תגובת תאים דורשת ליזט תאי באיכות גבוהה, כמו גם DNA איכותי וטהור כדי לתפקד היטב.

פרוטוקול זה מאפשר לחוקרים להטמיע תגובות ביולוגיות מולקולריות בחומר פיזיקלי מתכלה שניתן לקחת מחוץ למעבדה. כמו כן, מכיוון שפלט התגובה מקיים אינטראקציה ישירה עם שלדת החומר, קיים פוטנציאל לפיתוח חומרים בעלי יכולות חישה ותגובה חדשניות. בטווח הקצר, אנו רואים שיטות אלה כמספקות נתיב חדשני לפריסה של מכשירי אבחון נטולי תאים.

פרוטוקול זה מאפשר ליצור מספר התקנים ולארגן אותם מרחבית באופן שאינו אפשרי לתגובות נוזליות. האינטרסים העתידיים שלנו הם כפולים. ראשית, אנו מעוניינים להרחיב את אופי ההידרוג'לים בהם אנו משתמשים כדי להביא יותר פונקציונליות חומרית לעבודה.

שנית, אנו מעוניינים להגדיל את המורכבות והביצועים של רשתות הגנים שאנו מפעילים בג'לים, ולהרחיב את הפונקציונליות הביולוגית של מערכות אלה.