Métodos para Incorporação de Reações de Síntese Proteica Livre de Células em Hidrogéis em Macroescala

Sabemos que os sistemas vivos integram continuamente informações de muitas fontes diferentes e que esses sinais desencadeiam respostas complexas e sutis. Grande parte desse processamento de informações ocorre em nível molecular. Estamos interessados em operar esses processos dentro de materiais, mas sem células.

O objetivo é dar aos materiais uma nova funcionalidade. Os desafios neste trabalho estão primariamente associados à reação de síntese proteica livre de células, ao invés de trabalhar com hidrogel. A reação celular requer lisado celular de alta qualidade, bem como DNA de alta qualidade e pureza para funcionar bem.

Esse protocolo permite que os pesquisadores incorporem reações de biologia molecular em um material físico biodegradável que pode ser levado para fora do laboratório. Além disso, como a saída de reação interage diretamente com o chassi do material, há potencial para o desenvolvimento de materiais com novas capacidades de detecção e resposta. Em curto prazo, vemos esses métodos como fornecendo uma nova rota para a implantação de dispositivos de diagnóstico livres de células.

Este protocolo permite que uma série de dispositivos sejam criados e organizados espacialmente de uma maneira que não é possível para reações líquidas. Os nossos interesses futuros são duplos. Primeiro, estamos interessados em expandir a natureza dos hidrogéis que usamos para trazer mais funcionalidade material para o trabalho.

Em segundo lugar, estamos interessados em aumentar a complexidade e o desempenho das redes gênicas que operamos em géis, expandindo a funcionalidade biológica desses sistemas.