거시적 규모의 하이드로겔에 cell-free 단백질 합성 반응을 임베딩하는 방법

우리는 살아있는 시스템이 다양한 소스의 정보를 지속적으로 통합하고 이러한 신호가 복잡하고 미묘한 반응을 유발한다는 것을 알고 있습니다. 이 정보 처리의 대부분은 분자 수준에서 발생합니다. 우리는 이러한 프로세스를 재료 내에서 작동하지만 셀 없이 작동하는 데 관심이 있습니다.

목적은 재료에 새로운 기능을 부여하는 것입니다. 이 연구의 과제는 주로 하이드로겔 작업보다는 무세포 단백질 합성 반응과 관련이 있습니다. 세포 반응이 잘 작동하려면 고품질 세포 용해물과 고품질 및 순도 DNA가 필요합니다.

이 프로토콜을 통해 연구자들은 분자 생물학 반응을 실험실 외부로 가져갈 수 있는 물리적 생분해성 물질에 삽입할 수 있습니다. 또한 반응 출력이 재료 섀시와 직접 상호 작용하기 때문에 새로운 감지 및 응답 기능을 갖춘 재료를 개발할 가능성이 있습니다. 단기적으로 우리는 이러한 방법이 무세포 진단 장치의 배치에 대한 새로운 경로를 제공하는 것으로 보고 있습니다.

이 프로토콜을 사용하면 액체 반응에는 불가능한 방식으로 여러 장치를 만들고 공간적으로 구성할 수 있습니다. 우리의 미래 관심사는 두 가지입니다. 첫째, 우리는 작업에 더 많은 재료 기능을 제공하기 위해 사용하는 하이드로겔의 특성을 확장하는 데 관심이 있습니다.

둘째, 우리는 젤에서 작동하는 유전자 네트워크의 복잡성과 성능을 증가시켜 이러한 시스템의 생물학적 기능을 확장하는 데 관심이 있습니다.