Questa ricerca è stata parzialmente sostenuta dal programma internazionale del centro di sviluppo ricerca attraverso National Research Foundation di Korea(NRF) finanziato dal Ministero della scienza e ICT (MSIT) (2015K1A4A3047345) e Nano· Programma di sviluppo di tecnologia materiale attraverso la National Research Foundation di Corea (NRF) finanziato dal Ministero della scienza e ICT (MSIT) (2012M3A7A9671610). L'Istituto di ricerca ingegneria all'Università nazionale di Seoul fornito di strutture di ricerca per questo lavoro. Autori riconoscono gratitudine verso Yoon Tae-Young (scienze biologiche, Università nazionale di Seul) per quanto riguarda la spettroscopia di fluorescenza per l'analisi FRET.

1. progettazione dei 6 da 6 DNA fisarmonica Rack con caDNAno14
<ol><li>Scaricare e installare caDNAno 2.0 software14 per progettare un rack di fisarmonica di DNA (caDNAno 2.5 è anche disponibile su https://github.com/cadnano/cadnano2.5). Aprire caDNAno14 e fare clic sullo Strumento di Piazza per aggiungere una nuova parte con un reticolo quadrato.</li>
	<li>Numero ogni fascio della cremagliera della fisarmonica e disegnare sul pannello di sinistra della grata del caDNAno14 (Figura 2).</li>
	<li>Fare clic sullo strumento matita e disegnare ogni fascio sul pannello di destra modifica il caDNAno14. Interruzione di travi ogni 32 bp, che è per giunti tra fasci adiacenti. Posto fiocco crossover nella stessa posizione come le articolazioni. Utilizzare lo Strumento di inserimento e lo Strumento matita in caDNAno14 a lasciare i giunti hanno ulteriori singolo filamento crossover.</li>
	<li>Fare clic sullo Strumento matita e collegare i giunti. Ogni fascio ha sette articolazioni.</li>
	<li>Generare patibolo crossover per unire le impalcature il singolo ciclo utilizzando il patibolo precedentemente segnalato11di algoritmo di routing. Non lasciate il dominio obbligatorio minimo tra le ciocche impalcatura e fiocco sia minore di 8 bp (Figura 3).</li>
	<li>Posizionare i ponteggi che non vengono utilizzati nell'assieme i vertici situati sui lati opposti della cremagliera della fisarmonica, come mostrato nella Figura 3.</li>
	<li>Scegliere il Tool di rompere. Rompere i fili dove fili graffette sono circolari o più di 60 bp.</li>
	<li>Progettare i filamenti di DNA serratura.<ol>
<li>Scegliere il Tool di rompere. Pausa 8 bp di una regione di DNA fiocco per fare una parte appiccicosa ed eliminare 8 bp di una regione di DNA fiocco. Ci sono 18 parti appiccicosi (Figura 1) nel rack fisarmonica 6 per 6.</li>
		<li>Inserire sequenze che sono inversione complementari alle parti appiccicose ad entrambe le estremità dei fili di blocco e collegarli da una regione gettante un ponte, che consiste di poli T fili della lunghezza desiderata (Figura 1B).</li>
		<li>Per la riconfigurazione, aggiungere 8 bp delle sequenze di punto d'appoggio all'estremità del DNA serrature per spostamento del filo. La sequenza di punto d'appoggio utilizzata è nella tabella 2.</li>
		<li>Preparare i fili di poli A cui sono invertire complementari alla regione gettante un ponte.</li>
		<li>Fili di progettazione che sono invertire complementari per i blocchi di DNA per l'esperimento di riconfigurazione.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fare clic sullo Strumento di sequenza e fare clic su impalcatura DNA. Scegliere il patibolo come standard M13mp18. fare clic sullo Strumento Esporta e Salva sequenza in formato csv (tabella 1).</li>
</ol>2. simulare la struttura con il oxDNA
<ol><li>Scaricare e installare il oxDNA16,17. L'ultimo codice sorgente è disponibile su https://sourceforge.net/projects/oxdna/files/.</li>
	<li>Rendere i file di configurazione iniziale dal caDNAno14 file utilizzando script python 'cadnano_interface.py', che viene fornito nel pacchetto di17 16,oxDNA. L'utilizzo è come segue: 'python cadnano_interface.py cadnano_file.json sq'. Il file della topologia e il file di configurazione vengono ora generati. Nota: Il file della topologia include quanti fili e nucleotidi sono nella struttura e informazioni per quanto riguarda la spina dorsale-backbone legami tra nucleotidi. Il file di configurazione contiene informazioni generali quali timestep, energia e formato del contenitore. Informazioni di orientamento come vettore posizione, vettore di spina dorsale-base, vettore normale, velocità e velocità angolare di nucleotidi è anche incluso (Figura 4).</li>
	<li>Modificare le informazioni nel file di configurazione e topologia da caDNAno14 per farli riflettere le informazioni reali strutturali della cremagliera della fisarmonica. Tutti i fasci sono disposti in parallelo quando sono visualizzati i file di configurazione e topologia da caDNAno14 . Tuttavia, il rack della fisarmonica è una struttura reticolare così la distanza fra i nucleotidi legati sono lontano per simulazione (Figura 5).<ol>
<li>Ruotare e spostare ogni trave a struttura reticolare desiderata. Le nove colonne sulla sinistra nel file di configurazione sono il vettore posizione, vettore di spina dorsale-base e vettore normale (Figura 4). Per ruotare un fascio, ruota tutto della posizione, spina dorsale-base e normali vettori utilizzando la trasformazione di rotazione. Quindi spostare una trave modificando il vettore posizione per individuarlo come mostrato nella Figura 5.</li>
		<li>Rilassarsi alla struttura utilizzando lo script fornito nel pacchetto oxDNA (vedere l'esempio in $oxDNA/esempi/RELAX_INITIAL_CONFIGURATION per maggiori informazioni).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Eseguire la simulazione di dinamica molecolare per 10 milioni passaggi utilizzando il file di configurazione rilassato. L'utilizzo è come segue: '. / oxDNA < input >' Salva dati ogni 5000 o 10000 passi.</li>
	<li>Visualizzazione Nota: Le strutture sono state visualizzate utilizzando cogli.<ol>
<li>Scaricare e installare l'ultima versione di cogli (https://sourceforge.net/projects/cogli1/).</li>
		<li>Eseguire la cogli con i file di configurazione e topologia dalla simulazione oxDNA. L'utilizzo è come segue: '. / cogli1 -t < file della topologia >< file di configurazione >'.</li>
		<li>Nascondere la casella premendo b.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Sintesi della struttura
Nota: Il metodo di sintesi è adattato dal precedente protocollo15,18.
<ol><li>Acquistare le graffette di DNA progettate da un provider di oligonucleotidi.</li>
	<li>Regolare la concentrazione di queste graffette di DNA a 100 μM utilizzando acqua priva di nucleasi.<ol>
<li>Piscina ogni filamento di DNA che costituisce una struttura 'stato libero' in una provetta e regolare la concentrazione a 2 μM per ogni filo.</li>
		<li>Piscina del DNA serratura fili di lunghezza e numero di blocco siti nelle provette e regolare la concentrazione a 2 μM per ogni filo. 18, 9 e 4 siti di blocco vengono utilizzati. Aggiungere filamenti di A poli che sono complementari alla regione passerella alla stessa concentrazione.</li>
		<li>Fili di piscina che sono invertire complementare al DNA bloccare fili di lunghezza nelle provette e regolare la concentrazione a 2 μM per ogni filo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Preparare MgCl2 soluzione di 300 nM mescolando 70 μL di acqua esente da nucleasi e 30 μL della 1 soluzione μM MgCl2 . Preparare una soluzione di EDTA Tris di 5x con 95 μL di acqua esente da nucleasi e 5 μL della soluzione di EDTA Tris 100 x.</li>
	<li>Aggiungere 2 μL di DNA, 1,1 μL della soluzione di MgCl2 fiocco, 2 μL di soluzione di EDTA Tris, 7,6 μL di acqua esente da nucleasi e 7,3 μL di DNA dell'impalcatura di cui la concentrazione è di 110 nM a fare 20 μL di stock misto. Impostare la concentrazione finale dell'impalcatura del DNA a 40 nM, fiocco del DNA a 200 nM, MgCl2 a 16 mM e la soluzione di EDTA Tris a 0.5 x.</li>
	<li>Rapidamente riscaldare la soluzione stock mista in un termociclatore a 80 ° C e fredda a 60 ° C a una velocità di 4 min per ° C e cool da 60 ° C a 4 ° C a una velocità di 40 min per ° C.</li>
</ol>4. purificazione della struttura
Nota: I campioni di tutte le strutture sono stati purificati prima dell'analisi. In questa sezione descriviamo il protocollo di purificazione di PEG, che è adattato da precedente letteratura19. Il campione può essere purificato anche mediante elettroforesi su gel come descritto nella precedente letteratura15,18.
<ol><li>Preparare 5 M di NaCl e 100 x Tris-EDTA.</li>
	<li>Preparare tampone di precipitazione miscelando 150 μL di PEG 8000, 500 μL di 100 x Tris EDTA e 101 μL di 5 M di NaCl e 249 μL di acqua esente da nucleasi.</li>
	<li>Preparare buffer di destinazione con 5,5 μL di 300 nM MgCl2 soluzione da sezione 3.3, 10 μL di soluzione di EDTA Tris x 5 dalla sezione 3.3 e 84,5 μL di acqua esente da nucleasi.</li>
	<li>Mix 20 μL della struttura sintetizzata dalla sezione 3 e 20 μL di buffer di precipitazione da sezione 4.2. Poi girare lo stock misto a 16000 x g a 4 ° C. Rimuovere il supernatante e dissolva pallina nel buffer di destinazione da sezione 4.3.</li>
</ol>5. riconfigurazione del Rack fisarmonica da uno stato di' libero' per un 'stato bloccato'
<ol><li>Sintetizzare la struttura senza blocchi di DNA per l'esperimento di configurazione.</li>
	<li>Preparare i filamenti di DNA serratura dalla sezione 3.</li>
	<li>Aggiungere 2 μL di filamenti di DNA serratura della lunghezza desiderata in 20 μL della struttura sintetizzata. Concentrazione dei filamenti di DNA serratura è cinque volte maggiore rispetto alla struttura.</li>
	<li>Incubare il campione per 0, 10, 25, 50, o 100 minuti per vedere quanto veloce riconfigurazione si verifica.<ol>
<li>Per l'incubazione di 100 minuti, incubare il campione a 50 ° C per 30 minuti e raffreddare lentamente fino a 25 ° C a una velocità di 0,33 ° C/minuto.</li>
		<li>Per l'incubazione di 50 minuti, incubare il campione a 50 ° C per 15 minuti e raffreddare lentamente fino a 25 ° C a una velocità di 0.66 ° C/minuto.</li>
		<li>Per l'incubazione di 25 minuti, incubare il campione a 50 ° C per 7,5 minuti e raffreddare lentamente fino a 25 ° C a una velocità di 1,32 ° C/minuto.</li>
		<li>Per l'incubazione di 10 minuti, incubare il campione a 50 ° C per 3 minuti e raffreddare lentamente fino a 25 ° C a una velocità di 3,3 ° C/minuto.</li>
		<li>Per l'incubazione di 0 minuti, conservare il campione a 4 ° C a destra dopo l'aggiungono di filamenti di DNA serrature.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Subito dopo la fase di fissaggio, raffreddare rapidamente il campione a 4 ° C per evitare indesiderata denaturazione.</li>
</ol>6. riconfigurazione del Rack fisarmonica da un stato 'bloccato' per uno "stato libero"
<ol><li>Sintetizzare la struttura con blocchi di DNA della lunghezza desiderata per l'esperimento di configurazione.</li>
	<li>Preparare fili complementari inversione dalla sezione 3.</li>
	<li>Aggiungere 2 μL di fili che sono invertire complementari sui filamenti di blocco della lunghezza desiderata in 20 μL della struttura sintetizzata. Concentrazione dei filamenti di DNA serratura è cinque volte maggiore rispetto alla struttura.</li>
	<li>Incubare il campione per 0, 12, 60, 120, 240 minuti per vedere quanto veloce riconfigurazione si verifica.<ol>
<li>Per le 12, 60, 120, incubazione di 240 minuti, rapidamente riscaldare il campione a 40 ° C e raffreddare lentamente fino a 20 ° C per il tempo corrispondente a ciascuno. Subito dopo la fase di scollegamento, raffreddare rapidamente il campione a 4 ° C per evitare indesiderata denaturazione.</li>
		<li>Per l'incubazione di 0 minuti, conservare campione a 4 ° C a destra dopo invertire fili complementari sono state aggiunte.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. TEM Imaging
Nota: Protocollo imaging TEM è stato adattato da precedente letteratura18,20.
<ol><li>Preparare soluzione di NaOH M 1,25 con 87,5 μL di acqua esente da nucleasi e 12,5 μL di soluzione di NaOH 10 M.</li>
	<li>Aggiungere 1 μL di soluzione di NaOH di 1,25 M a 50 μL di soluzione di formiato di uranile al 2%.</li>
	<li>Vortice la soluzione per 3 minuti e centrifugare a massima velocità per 3 minuti. Deposito 3 μL del campione purificato sulla griglia di partenza TEM di Scarica a bagliore per 3 minuti e lavare rapidamente con carta da filtro.</li>
	<li>Deposito 7 μL di soluzione di formiato di uranile preparato per 30 secondi e lavare rapidamente con carta da filtro.</li>
	<li>Misurare la lunghezza e l'angolo della struttura della fisarmonica imaged di TEM.</li>
</ol>8. FRET analisi
<ol><li>Utilizzare Atto 550 e tintura di Atto 647N, per cui la distanza di Förster è 6.5 nm. Sostituire 58 fiocco e fiocco 117 nella tabella 1 con filamenti fluorescente etichettati. Quindi di sintetizzare la struttura con fili fluorescente etichettati secondo il metodo descritto nella sezione 3.</li>
	<li>Misurare la concentrazione del campione purificato.</li>
	<li>Normalizzare il campione a 10 nM e carico 50 μL di 384 micropiastre bene.</li>
	<li>Eccitare il campione con coloranti donatore e accettore a 550 nm e misura dello spettro di fluorescenza da 570 nm a 800 nm con un fluorimetro.</li>
	<li>Misurare lo spettro di fluorescenza del campione solo donatore nello stesso modo.</li>
	<li>Eccitare le tinture del campione a 650 nm e lo spettro di fluorescenza e misura da 670 nm a 800 nm. Si tratta di misurare la concentrazione di acceptor.</li>
	<li>Ottenere le deviazioni standard ripetendo lo stesso esperimento con tre campioni, che vengono sintetizzati e purificati separatamente.</li>
	<li>Calcolare l'efficienza FRET con il rapporto di un metodo come descritto dall'equazione sotto21. <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58364/58364eq1.jpg"> DA550: intensità di fluorescenza di picco accettore del campione con donatore e accettore a eccitazione di 550 nm. D550: intensità di fluorescenza nell'intervallo di emissione accettore del campione solo donatore a eccitazione di 550 nm. DA650: intensità di fluorescenza di picco accettore del campione con donatore e accettore a eccitazione di 650 nm.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Andersen, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+a+nanoscale+DNA+box+with+a+controllable+lid.">Self-assembly of a nanoscale DNA box with a controllable lid.</a> Nature. 459 (7243), 73-76 (2009).</li><li>Cha, T. -. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+principles+of+DNA+enzyme+based+walkers:+Translocation+kinetics+and+photo-regulation.">Design principles of DNA enzyme based walkers: Translocation kinetics and photo-regulation.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (29), 9429-9437 (2015).</li><li>Gerling, T., Wagenbauer, K. F., Neuner, A. M., Dietz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+DNA+devices+and+assemblies+formed+by+shape-complementary,+non-base+pairing+3D+components.">Dynamic DNA devices and assemblies formed by shape-complementary, non-base pairing 3D components.</a> Science. 347 (6229), 1446-1452 (2015).</li><li>Pinheiro, A. V., Han, D., Shih, W. M., Yan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+and+opportunities+for+structural+DNA+nanotechnology.">Challenges and opportunities for structural DNA nanotechnology.</a> Nature nanotechnology. 6 (12), 763-772 (2011).</li><li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+the+speed+limit+of+toehold+exchange+with+a+cartwheeling+DNA+acrobat.">Exploring the speed limit of toehold exchange with a cartwheeling DNA acrobat.</a> Nature Nanotechnology. 1, (2018).</li><li>Krishnan, Y., Simmel, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nucleic+acid+based+molecular+devices.">Nucleic acid based molecular devices.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50 (14), 3124-3156 (2011).</li><li>Liu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+DNA+tweezer-actuated+enzyme+nanoreactor.">A DNA tweezer-actuated enzyme nanoreactor.</a> Nature communications. 4, 2127 (2013).</li><li>Douglas, S. M., Bachelet, I., Church, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+logic-gated+nanorobot+for+targeted+transport+of+molecular+payloads.">A logic-gated nanorobot for targeted transport of molecular payloads.</a> Science. 335 (6070), 831-834 (2012).</li><li>Kuzyk, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconfigurable+3D+plasmonic+metamolecules.">Reconfigurable 3D plasmonic metamolecules.</a> Nature Materials. 13 (9), 862-866 (2014).</li><li>Zhou, C., Duan, X., Liu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+plasmonic+nanorod+that+walks+on+DNA+origami.">A plasmonic nanorod that walks on DNA origami.</a> Nature communications. 6, 8102 (2015).</li><li>Choi, Y., Choi, H., Lee, A. C., Lee, H., Kwon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Reconfigurable+DNA+Accordion+Rack.">A Reconfigurable DNA Accordion Rack.</a> Angewandte Chemie International Edition. 57 (11), 2811-2815 (2018).</li><li>Chen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Mechanical+Properties+of+DNA+Origami+Tiles+and+Controlling+the+Kinetics+of+their+Folding+and+Unfolding+Reconfiguration.">Understanding the Mechanical Properties of DNA Origami Tiles and Controlling the Kinetics of their Folding and Unfolding Reconfiguration.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (19), 6995-7005 (2014).</li><li>Han, D., Pal, S., Liu, Y., Yan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Folding+and+cutting+DNA+into+reconfigurable+topological+nanostructures.">Folding and cutting DNA into reconfigurable topological nanostructures.</a> Nature Nanotechnology. 5 (10), 712-717 (2010).</li><li>Douglas, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+prototyping+of+3D+DNA-origami+shapes+with+caDNAno.">Rapid prototyping of 3D DNA-origami shapes with caDNAno.</a> Nucleic Acids Research. 37 (15), 5001-5006 (2009).</li><li>Castro, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+primer+to+scaffolded+DNA+origami.">A primer to scaffolded DNA origami.</a> Nature methods. 8 (3), 221-229 (2011).</li><li>Ouldridge, T. E., Louis, A. A., Doye, J. P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+Nanotweezers+Studied+with+a+Coarse-Grained+Model+of+DNA.">DNA Nanotweezers Studied with a Coarse-Grained Model of DNA.</a> Physical Review Letters. 104 (17), 178101 (2010).</li><li>Snodin, B. E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Simulation+of+the+Self-Assembly+of+a+Small+DNA+Origami.">Direct Simulation of the Self-Assembly of a Small DNA Origami.</a> ACS Nano. 10 (2), 1724-1737 (2016).</li><li>Amir, Y., Abu-Horowitz, A., Bachelet, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Folding+and+Characterization+of+a+Bio-responsive+Robot+from+DNA+Origami.">Folding and Characterization of a Bio-responsive Robot from DNA Origami.</a> Journal of Visualized Experiments. (106), e51272 (2015).</li><li>Stahl, E., Martin, T. G., Praetorius, F., Dietz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+and+Scalable+Preparation+of+Pure+and+Dense+DNA+Origami+Solutions.">Facile and Scalable Preparation of Pure and Dense DNA Origami Solutions.</a> Angewandte Chemie International Edition. 53 (47), 12735-12740 (2014).</li><li>Wei, B., Vhudzijena, M. K., Robaszewski, J., Yin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+Complex+Two-dimensional+Shapes+from+Single-stranded+DNA+Tiles.">Self-assembly of Complex Two-dimensional Shapes from Single-stranded DNA Tiles.</a> Journal of Visualized Experiments. (99), e52486 (2015).</li><li>Clegg, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+resonance+energy+transfer+and+nucleic+acids.">Fluorescence resonance energy transfer and nucleic acids.</a> Methods in enzymology. 211, 353-388 (1992).</li><li>Kopperger, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+self-assembled+nanoscale+robotic+arm+controlled+by+electric+fields.">A self-assembled nanoscale robotic arm controlled by electric fields.</a> Science. 359 (6373), 296-301 (2018).</li><li>Lauback, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+magnetic+actuation+of+DNA+nanodevices+via+modular+integration+with+stiff+micro-levers.">Real-time magnetic actuation of DNA nanodevices via modular integration with stiff micro-levers.</a> Nature Communications. 9 (1), 1446 (2018).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare

Questo protocollo introduce l'intero processo dalla progettazione, simulazione, sintesi e analisi della cremagliera della fisarmonica DNA 2D base. Le regole di simulazione e Progettazione modificata sono stati descritti perché la regola di progettazione è diverso da quello di origami di DNA standard, in quanto il rack di fisarmonica di DNA ha nucleotidi supplementari presso i crossover per flessibilità14,15. Da questo, ci aspettiamo che il protocollo può acce...

Sistemi meccanici basati su nanostrutture di DNA o DNA nanomacchine1,2,3,4,5 sono unici perché producono movimento complessi su scala nanometrica in 2D e 3D in nanometro a Ångström risoluzione, secondo vari biomolecolari stimoli2,3,6. Associare i materiali funzionali su queste strutture e controllando le loro posizioni, queste strutture possono essere applicate alle varie aree. Per esempio, DNA nanomacchine sono stati proposti per un reattore molecolare7, droga consegna8e nanoplasmonic sistemi9,10.
In precedenza, abbiamo introdotto il riconfigurabile rack fisarmonica del DNA, che può manipolare una rete su scala nanometrica 2D o 3D di elementi11 (Figura 1A). A differenza di altre DNA nanomacchine che controllano solo pochi elementi, la piattaforma può manipolare collettivamente periodicamente disposti elementi 2D o 3D in varie fasi. Prevediamo che una rete di reazione chimica e biologica programmabile o un sistema di calcolo molecolare può essere costruito dal nostro sistema, aumentando il numero di elementi controllabili. La cremagliera della fisarmonica di DNA è una struttura, in cui la rete di fasci multipli di DNA è collegata alle articolazioni composti di DNA single-stranded (Figura 1B). La cremagliera della fisarmonica generata dai fasci del DNA viene riconfigurata da blocchi di DNA, che ibridano a parte adesiva di travi e cambiare l'angolo tra le travi secondo la lunghezza della parte passerella delle serrature (stato bloccato). Inoltre, multi-step riconfigurazione è dimostrato aggiungendo nuove serrature dopo la formazione dello stato libero rimuovendo blocchi di DNA attraverso basati su toehold strand displacement12,13.
In questo protocollo, descriviamo l'intero processo di progettazione e sintesi di rack fisarmonica DNA riconfigurabile. Il protocollo comprende progettazione, simulazione, gli esperimenti di laboratorio bagnato e analisi per la sintesi del DNA della fisarmonica rack di 6 per 6 maglie e una riconfigurazione di questi. La struttura coperta nel protocollo è il modello base della precedente ricerca11 e 65 nm da 65 nm in dimensioni, composto da 14 fasci. In termini di progettazione e simulazione, la progettazione strutturale della cremagliera della fisarmonica è diversa da convenzionale del DNA origami14,15 (cioè, imballato strettamente). Pertanto, la regola di progettazione e simulazione molecolare sono stati modificati dai metodi tradizionali. Per illustrare, mostriamo la tecnica di progettazione utilizzando il metodo modificato di caDNAno14 e la simulazione del rack fisarmonica utilizzando oxDNA16,17 con script aggiuntivi. Infine, sono descritti entrambi i protocolli di TEM e FRET per l'analisi delle strutture configurato rack della fisarmonica.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>M13mp18 Single-stranded DNA</td>
			<td>NEB</td>
			<td>N4040s</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1M MgCl2 Solution</td>
			<td>Biosesang</td>
			<td>M2001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-EDTA buffer</td>
			<td>Biosesang</td>
			<td>T2142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclease-Free Water</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>129114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5M Sodium Chloride solution</td>
			<td>Biosesang</td>
			<td>s2007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PEG 8000</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>1546605</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10N NaOH</td>
			<td>Biosesang</td>
			<td>S2038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uranyl formate</td>
			<td>Thomas Science</td>
			<td>C993L42</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal cycler C1000</td>
			<td>Biorad</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanodropic 2000</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM (LIBRA 120)&#160;&#160;</td>
			<td>Carl Zeiss</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorometer Enspire 2300</td>
			<td>Perkin-Elmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Labogene</td>
			<td>LZ-1580</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and synthesis of a reconfigurable dna accordion rack

Sistemi meccanici basati su nanostrutture di DNA o DNA nanomacchine, che producono movimento complessi su scala nanometrica in 2D e 3D in nanometro ångström risoluzione, mostrano il grande potenziale in vari campi della nanotecnologia come i reattori molecolare, consegna della droga, e sistemi di nanoplasmonic. Il rack di fisarmonica DNA riconfigurabile, che può manipolare collettivamente una rete su scala nanometrica 2D o 3D di elementi, in più fasi in risposta agli ingressi del DNA, è descritto. La piattaforma ha il potenziale per aumentare il numero di elementi che DNA nanomacchine controllabili da pochi elementi per una scala di rete con più fasi di riconfigurazione.
In questo protocollo, descriviamo l'intero processo sperimentale del rack fisarmonica DNA riconfigurabile di 6 per 6 maglie. Il protocollo comprende una procedura di simulazione e regola di progettazione delle strutture e un esperimento di bagnato-laboratorio per sintesi e riconfigurazione. Inoltre, analisi della struttura utilizzando TEM (microscopia elettronica di trasmissione) e FRET (trasferimento di energia di risonanza di fluorescenza) sono incluso nel protocollo. I nuovi metodi di progettazione e simulazione coperti in questo protocollo aiuterà i ricercatori a utilizzare il rack di fisarmonica di DNA per ulteriori applicazioni.

Il rack di fisarmonica del DNA 6 progettato per 6 è simulato dal16,oxDNA17 e i risultati sono mostrati in Figura 6. Dal risultato della simulazione, è stato confermato che la struttura desiderata è costituita senza distorsione della struttura.
Le immagini TEM nella Figura 7 sono immagini di strutture configur...

Watch this Scientific Journal Video about Design and Synthesis of a Reconfigurable DNA Accordion Rack at JoVE.com

Design and Synthesis of a Reconfigurable DNA Accordion Rack

Descriviamo il protocollo dettagliato per la progettazione, la simulazione, gli esperimenti di laboratorio bagnato e analisi per un rack di fisarmonica DNA riconfigurabile di 6 per 6 maglie.

Progettazione e sintesi di un Rack di fisarmonica di DNA riconfigurabile

DNA nanostructure-based mechanical systems or DNA nanomachines, which produce complex nanoscale motion in 2D and 3D in the nanometer to &#229;ngstr&#246;m ...

design-and-synthesis-of-a-reconfigurable-dna-accordion-rack

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.0K Views.  Seoul National University. Descriviamo il protocollo dettagliato per la progettazione, la simulazione, gli esperimenti di laboratorio bagnato e analisi per un rack di fisarmonica DNA riconfigurabile di 6 per 6 maglie.

Video: Design and Synthesis of a Reconfigurable DNA Accordion Rack

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest in using nano-colloids for photo-thermal ablation, drug delivery and many other biomedical applications 6. Gold is particularly used because of its low toxicity 7-9. A property of metal nano-colloids is that they can have a strong surface plasmon resonance 10. The peak of the surface plasmon resonance mode depends on the structure and composition of the metal nano-colloids. Since the surface plasmon resonance mode is stimulated with light there is a need to have the peak absorbance in the near infrared where biological tissue transmissivity is maximal 11, 12.
We present a method to synthesize star shaped colloidal gold, also known as star shaped nanoparticles 13-15 or nanostars 16. This method is based on a solution containing silver seeds that are used as the nucleating agent for anisotropic growth of gold colloids 17-22. Scanning electron microscopy (SEM) analysis of the resulting gold colloid showed that 70 % of the nanostructures were nanostars. The other 30 % of the particles were amorphous clusters of decahedra and rhomboids. The absorbance peak of the nanostars was detected to be in the near infrared (840 nm). Thus, our method produces gold nanostars suitable for biomedical applications, particularly for photo-thermal ablation.

We synthesized star shaped gold nanostars using a silver seed mediated growth method. The diameter of the nanostars ranges from 200 to 300 nm and the number of tips vary from 7 to 10. The nanoparticles have a broad surface plasmon resonance mode centered in the near infrared.

Sintesi Nanostar oro con un metodo d&#39;argento crescita Seed Mediated

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest ...

Ricerca

Bioingegneria

Design of a Biaxial Mechanical Loading Bioreactor for Tissue Engineering

We designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for transplantation. While the device primarily functions as a bioreactor that mimics the native mechanical strains, it is also outfitted with a load cell for providing force feedback or mechanical testing of the constructs. The device subjects engineered cartilage constructs to biaxial mechanical loading with great precision of loading dose (amplitude and frequency) and is compact enough to fit inside a standard tissue culture incubator. It loads samples directly in a tissue culture plate, and multiple plate sizes are compatible with the system. The device has been designed using components manufactured for precision-guided laser applications. Bi-axial loading is accomplished by two orthogonal stages. The stages have a 50 mm travel range and are driven independently by stepper motor actuators, controlled by a closed-loop stepper motor driver that features micro-stepping capabilities, enabling step sizes of less than 50 nm. A polysulfone loading platen is coupled to the bi-axial moving platform. Movements of the stages are controlled by Thor-labs Advanced Positioning Technology (APT) software. The stepper motor driver is used with the software to adjust load parameters of frequency and amplitude of both shear and compression independently and simultaneously. Positional feedback is provided by linear optical encoders that have a bidirectional repeatability of 0.1 &mu;m and a resolution of 20 nm, translating to a positional accuracy of less than 3 &mu;m over the full 50 mm of travel. These encoders provide the necessary position feedback to the drive electronics to ensure true nanopositioning capabilities. In order to provide the force feedback to detect contact and evaluate loading responses, a precision miniature load cell is positioned between the loading platen and the moving platform. The load cell has high accuracies of 0.15% to 0.25% full scale.

We designed a novel mechanical loading bioreactor that can apply uniaxial or biaxial mechanical strain to a cartilage biocomposite prior to transplantation into an articular cartilage defect.

Progettazione di un biassiale Carico meccanico bioreattore per l&#39;ingegneria tissutale

We  designed a loading device that is capable of applying uniaxial or biaxial  mechanical strain to a tissue engineered biocomposites fabricated for  ...

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the first, synthesis of ultra-small copper nanoclusters is described. The second example provides their utility for investigating time resolved kinetics of chemical reactions by analyzing gold nanoparticle formation using in situ X-ray absorption spectroscopy. The final example demonstrates continuous flow catalysis of reactions inside millifluidic channel coated with nanostructured catalyst.

Millifluidic devices are utilized for controlled synthesis of nanomaterials, time-resolved analysis of reaction mechanisms and continuous flow catalysis.

Millifluidics per sintesi chimica e risolte nel tempo meccanicistici Studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

Synthesis of an Intein-mediated Artificial Protein Hydrogel

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of this hydrogel are two protein block-copolymers each containing a subunit of a trimeric protein that serves as a crosslinker and one half of a split intein. A highly hydrophilic random coil is inserted into one of the block-copolymers for water retention. Mixing of the two protein block copolymers triggers an intein trans-splicing reaction, yielding a polypeptide unit with crosslinkers at either end that rapidly self-assembles into a hydrogel. This hydrogel is very stable under both acidic and basic conditions, at temperatures up to 50 &#176;C, and in organic solvents. The hydrogel rapidly reforms after shear-induced rupture. Incorporation of a &#34;docking station peptide&#34; into the hydrogel building block enables convenient incorporation of &#34;docking protein&#34;-tagged target proteins. The hydrogel is compatible with tissue culture growth media, supports the diffusion of 20 kDa molecules, and enables the immobilization of bioactive globular proteins. The application of the intein-mediated protein hydrogel as an organic-solvent-compatible biocatalyst was demonstrated by encapsulating the horseradish peroxidase enzyme and corroborating its activity.

We present the synthesis of a split-intein-mediated protein hydrogel. The building blocks of this hydrogel are two protein copolymers each containing a subunit of a trimeric protein that serves as a crosslinker and one half of a split intein. Mixing of the two protein copolymers triggers an intein trans-splicing reaction, yielding a polypeptide unit that self-assembles into a hydrogel. This hydrogel is highly pH- and temperature-stable, compatible with organic solvents, and easily incorporates functional globular proteins.

Sintesi di una proteina artificiale mediata da inteina Hydrogel

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of these porous nanofibers is of great interest due to their unique physiochemical properties. Here we elaborate on the fabrication of keratin containing poly (&#949;-caprolactone) (PCL) nanofibers (i.e., PCL/keratin composite fiber). Water soluble keratin was first extracted from human hair and mixed with PCL in different ratios. The blended solution of PCL/keratin was transformed into nanofibrous membranes using a laboratory designed electrospinning set up. Fiber morphology and mechanical properties of the obtained nanofiber were observed and measured using scanning electron microscopy and tensile tester. Furthermore, degradability and chemical properties of the nanofiber were studied by FTIR. SEM images showed uniform surface morphology for PCL/keratin fibers of different compositions. These PCL/keratin fibers also showed excellent mechanical properties such as Young&#39;s modulus and failure point. Fibroblast cells were able to attach and proliferate thus proving good cell viability. Based on the characteristics discussed above, we can strongly argue that the blended nanofibers of natural and synthetic polymers can represent an excellent development of composite materials that can be used for different biomedical applications.

Electrospun nanofibers have a high surface area to weight ratio, excellent mechanical integrity, and support cell growth and proliferation. These nanofibers have a wide range of biomedical applications. Here we fabricate keratin/ PCL nanofibers, using the electrospinning technique, and characterize the fibers for possible applications in tissue engineering.

Sintesi di nanofibre cheratina-based per Ingegneria Biomedica

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; represented by &#34;devices&#34; created as combinations of individual genetic components. However, manual assembly of such large numbers of devices is time-intensive, error-prone, and costly. The increasing sophistication and scale of synthetic biology research necessitates an efficient, reproducible way to accommodate large-scale, complex, and high throughput device construction.
Here, a DNA assembly protocol using the Type-IIS restriction endonuclease based Modular Cloning (MoClo) technique is automated on two liquid-handling robotic platforms. Automated liquid-handling robots require careful, often times tedious optimization of pipetting parameters for liquids of different viscosities (e.g. enzymes, DNA, water, buffers), as well as explicit programming to ensure correct aspiration and dispensing of DNA parts and reagents. This makes manual script writing for complex assemblies just as problematic as manual DNA assembly, and necessitates a software tool that can automate script generation. To this end, we have developed a web-based software tool, http://mocloassembly.com, for generating combinatorial DNA device libraries from basic DNA parts uploaded as Genbank files. We provide access to the tool, and an export file from our liquid handler software which includes optimized liquid classes, labware parameters, and deck layout. All DNA parts used are available through Addgene, and their digital maps can be accessed via the Boston University BDC ICE Registry. Together, these elements provide a foundation for other organizations to automate modular cloning experiments and similar protocols.
The automated DNA assembly workflow presented here enables the repeatable, automated, high-throughput production of DNA devices, and reduces the risk of human error arising from repetitive manual pipetting. Sequencing data show the automated DNA assembly reactions generated from this workflow are ~95% correct and require as little as 4% as much hands-on time, compared to manual reaction preparation.

Here, an automated workflow to perform modular DNA &#34;device&#34; assembly using a modular cloning DNA assembly method on liquid-handling robots is presented. The protocol uses an intuitive software tool for generating liquid handler picklists for combinatorial DNA device library generation, which we demonstrate using two liquid handling platforms.

Automatizzato robot Liquid Handling Assembly di dispositivi modulari del DNA

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...

Reconfigurable Microfluidic Channel with Pin-discretized Sidewalls

Microfluidic components need to have various shapes to realize different key microfluidic functions such as mixing, separation, particle trapping, or reactions. A microfluidic channel that deforms even after fabrication while retaining the channel shape enables high spatiotemporal reconfigurability. This reconfigurability is required in such key microfluidic functions that are difficult to achieve in existing "reconfigurable" or "integrated" microfluidic systems. We describe a method for the fabrication of a microfluidic channel with a deformable sidewall consisting of a laterally aligned array of the ends of rectangular pins. Actuating the pins in their longitudinal directions changes the pins' end positions, and thus, the shape of discretized channel sidewalls.Pin gaps can cause unwanted leakage or adhesion to adjacent pins caused by meniscus forces. To close the pin gaps, we have introduced hydrocarbon-fluoropolymer suspension-based gap filler accompanied by an elastomeric barrier. This reconfigurable microfluidic device can generate strong temporal in-channel displacement flow, or can stop the flow in any region of the channel. This feature will facilitate, on demand, the handling of cells, viscous liquids, gas bubbles, and non-fluids, even if their existence or behavior is unknown at the time of fabrication.

A microfluidic channel with deformable sidewalls offers flow control, particle handling, channel dimension customization and other reconfigurations while in use. We describe a method for fabricating a microfluidic channel with sidewalls made of an array of pins that allows their shape to change.

Riconfigurabile microfluidici canale con Pin-discretizzati fianchi

Microfluidic components need to have various shapes to realize different key microfluidic functions such as mixing, separation, particle trapping, or ...

In Vesiculo Synthesis of Peptide Membrane Precursors for Autonomous Vesicle Growth

Compartmentalization of biochemical reactions is a central aspect of synthetic cells. For this purpose, peptide-based reaction compartments serve as an attractive alternative to liposomes or fatty acid-based vesicles. Externally or within the vesicles, peptides can be easily expressed and simplify the synthesis of membrane precursors. Provided here is a protocol for the creation of vesicles with diameters of ~200 nm based on the amphiphilic elastin-like polypeptides (ELP) utilizing dehydration-rehydration from glass beads. Also presented are protocols for bacterial ELP expression and purification via inverse temperature cycling, as well as their covalent functionalization with fluorescent dyes. Furthermore, this report describes a protocol to enable the transcription of RNA aptamer dBroccoli inside ELP vesicles as a less complex example for a biochemical reaction. Finally, a protocol is provided, which allows in vesiculo expression of fluorescent proteins and the membrane peptide, whereas synthesis of the latter results in vesicle growth.

Presented here are protocols for the creation of peptide-based small unilamellar vesicles capable of growth. To facilitate in vesiculo production of the membrane peptide, these vesicles are equipped with a transcription-translation system and the peptide-encoding plasmid.

In Vesiculo Synthesis of Peptide Membrane Precursori per la crescita autonoma della vescicola

Compartmentalization of biochemical reactions is a central aspect of synthetic cells. For this purpose, peptide-based reaction compartments serve as an ...

Design of an Open-Source, Low-Cost Bioink and Food Melt Extrusion 3D Printer

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling costs. This increasing popularity is partly driven by falling barriers to entry such as system set-up costs and ease of operation. The following protocol presents the design and construction of an Additive Manufacturing Melt Extrusion (ADDME) 3D printer for the fabrication of custom parts and components. ADDME has been designed with a combination of 3D-printed, laser-cut, and online-sourced components. The protocol is arranged into easy-to-follow sections, with detailed diagrams and parts lists under the headings of framing, y-axis and bed, x-axis, extrusion, electronics, and software. The performance of ADDME is evaluated through extrusion testing and 3D printing of complex objects using viscous cream, chocolate, and Pluronic F-127 (a model for bioinks). The results indicate that ADDME is a capable platform for the fabrication of materials and constructs for use in a wide range of industries. The combination of detailed diagrams and video content facilitates access to low-cost, easy-to-operate equipment for individuals interested in 3D printing of complex objects from a wide range of materials.

The aim of this work is to design and construct a reservoir-based melt extrusion three-dimensional printer made from open-source and low-cost components for applications in the biomedical and food printing industries.

Progettazione di una stampante 3D Open-Source, a basso costo per l'estrusione di bioink e di fusione alimentare

Three-dimensional (3D) printing is an increasingly popular manufacturing technique that allows highly complex objects to be fabricated with no retooling ...

Design of a Biocompatible Drug-Eluting Tracheal Stent in Mice with Laryngotracheal Stenosis

Laryngotracheal stenosis (LTS) is a pathologic narrowing of the subglottis and trachea leading to extrathoracic obstruction and significant shortness of breath. LTS results from mucosal injury from a foreign body in the trachea, leading to tissue damage and a local inflammatory response that goes awry, leading to the deposition of pathologic scar tissue. Treatment for LTS is surgical due to the lack of effective medical therapies. The purpose of this method is to construct a biocompatible stent that can be miniaturized to place into mice with LTS. We demonstrated that a PLLA-PCL (70% poly-L-lactide and 30% polycaprolactone) construct had optimal biomechanical strength, was biocompatible, practicable for an in vivo placement stent, and capable of eluting drug. This method provides a drug delivery system for testing various immunomodulatory agents to locally inhibit inflammation and reduce airway fibrosis. Manufacturing the stents takes 28&#8722;30 h and can be reproduced easily, allowing for experiments with large cohorts. Here we incorporated the drug rapamycin within the stent to test its effectiveness in reducing fibrosis and collagen deposition. Results revealed that PLLA-PCL tents showed reliable rapamycin release, were mechanically stable in physiological conditions, and were biocompatible, inducing little inflammatory response in the trachea. Further, the rapamycin-eluting PLLA-PCL stents reduced scar formation in the trachea in vivo.

Laryngotracheal stenosis results from pathologic scar deposition that critically narrows the tracheal airway and lacks effective medical therapies. Using a PLLA-PCL (70% poly-L-lactide and 30% polycaprolactone) stent as a local drug delivery system, potential therapies aimed at decreasing scar proliferation in the trachea can be studied.

Progettazione di uno stent tracheale biocompatibile che epelle la droga nei topi con stenosi lariosa

Laryngotracheal stenosis (LTS) is a pathologic narrowing of the subglottis and trachea leading to extrathoracic obstruction and significant shortness of ...