Metodi per incorporare reazioni di sintesi proteica cellulo-free in idrogel su macroscala

Sappiamo che i sistemi viventi integrano continuamente informazioni provenienti da molte fonti diverse e che questi segnali innescano risposte complesse e sottili. Gran parte di questa elaborazione delle informazioni avviene a livello molecolare. Siamo interessati a far funzionare questi processi all'interno dei materiali, ma senza cellule.

Lo scopo è quello di dare ai materiali nuove funzionalità. Le sfide in questo lavoro sono principalmente associate alla reazione di sintesi proteica priva di cellule, piuttosto che lavorare con l'idrogel. La reazione cellulare richiede lisato cellulare di alta qualità e DNA di alta qualità e purezza per funzionare bene.

Questo protocollo consente ai ricercatori di incorporare reazioni di biologia molecolare in un materiale fisico biodegradabile che può essere prelevato al di fuori del laboratorio. Inoltre, poiché l'output di reazione interagisce direttamente con il telaio del materiale, esiste il potenziale per lo sviluppo di materiali con nuove capacità di rilevamento e risposta. A breve termine, riteniamo che questi metodi forniscano un nuovo percorso per l'implementazione di dispositivi diagnostici privi di cellule.

Questo protocollo consente di creare un certo numero di dispositivi e di organizzarli spazialmente in un modo che non è possibile per le reazioni liquide. I nostri interessi futuri sono duplici. Innanzitutto, siamo interessati ad espandere la natura degli idrogel che utilizziamo per apportare maggiore funzionalità al lavoro.

In secondo luogo, siamo interessati ad aumentare la complessità e le prestazioni delle reti geniche che operiamo nei gel, espandendo la funzionalità biologica di questi sistemi.