Bu araştırma kısmen küresel araştırma geliştirme merkezi Program aracılığıyla Ulusal Araştırma Vakfı, Bilim Bakanlığı ve ICT (MSIT) (2015K1A4A3047345) ve Nano· tarafından finanse edilen Korea(NRF) tarafından desteklenmiştir Malzeme teknolojisi geliştirme programı aracılığıyla Ulusal Araştırma Vakfı, Kore (Bilim Bakanlığı ve ICT (MSIT) (2012M3A7A9671610) tarafından desteklenen NMK). Seul Ulusal Üniversitesi'nde Mühendislik Araştırma Enstitüsü araştırma tesisleri bu iş için sağlanan. Yazarlar Tae-genç Yoon (Biyolojik Bilimler, Seul Ulusal Üniversitesi) doğru perde analizi için şükran floresans spektroskopisi ile ilgili olarak kabul.

1. tasarım 6 6 DNA akordeon raf caDNAno14 ile tarafından
<ol><li>Bir DNA akordeon raf tasarımı için caDNAno 2.0 yazılım14 yükleyip (caDNAno 2.5 mevcuttur ayrıca https://github.com/cadnano/cadnano2.5 üzerinde). CaDNAno14 ' ü aç ve Kare aracı kare bir kafes ile yeni bir bölüm eklemek için tıklatın.</li>
	<li>Her ışın akordeon raf numarası ve caDNAno14 (Şekil 2) sol kafes paneli üzerindeki çizin.</li>
	<li>Kalem aracını tıklatın ve doğru Düzenleme panelindeki caDNAno14her ışın çizin. Mola kirişler her 32 bp, bitişik kirişler arasında eklem içindir. Zımba kesişim eklem aynı pozisyonda yerleştirin. Ekle aracı ve Kurşun kalem aracı caDNAno14 ' te ek tek iplikçikli kesişim var eklem bildirmek için kullanın.</li>
	<li>Kurşun Kalem aracını tıklatın ve eklem bağlayın. Her ışını yedi eklem vardır.</li>
	<li>İskele algoritması11yönlendirme daha önce raporlanmış iskele kullanarak tek döngü içine birleştirmek için iskele kesişim oluşturmak. 8 olmak en az bağlayıcı etki iskele ve elyaf iplikleri arasında izin vermeyin bp (Şekil 3).</li>
	<li>Kullanılmayan iskele akordeon raf karşı taraflarda bulunan köşeleri toplantıda Şekil 3' te gösterildiği gibi yerleştirin.</li>
	<li>Aracı Break' ı tıklatın. Dairesel veya 60'dan daha uzun nerede zımba iplikçikleri ayrılmaktadır kırmak bp.</li>
	<li>DNA kilit dizilerini tasarlayın.<ol>
<li>Aracı Break' ı tıklatın. Yapışkan bir parçası yapmak ve 8 silmek için bir elyaf DNA bölgesinin sonu 8 bp bp zımba DNA bölge. 6 6 akordeon raf 18 yapışkan bölümden (Şekil 1) vardır.</li>
		<li>Ters sıralarını kilit ayrılmaktadır her iki ucunda yapışkan bölümlerine tamamlayıcı yere takıp onları istenilen uzunlukta (Şekil 1B) poli T ipliklerini oluşan bir köprüleme bölgeye göre bağlayın.</li>
		<li>Yeniden yapılandırılması için 8 add bp DNA sonunda çıkıntı sıralarının kilitler için strand çıkarma. Kullanılan çıkıntı Tablo 2' de dizisidir.</li>
		<li>Köprüleme bölgesine tamamlayıcı ters poli A iplikçikleri hazırlayın.</li>
		<li>Yeniden yapılandırılması deney DNA kilitlerine için tamamlayıcı ters tasarım ayrılmaktadır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sıra aracını tıklatın ve iskele DNA'ı tıklatın. Standart M13mp18. Verme aracı tıklatın ve sıra (Tablo 1) csv biçiminde kaydedin iskele seçin.</li>
</ol>2. oxDNA yapısıyla simülasyonu
<ol><li>Karşıdan yükleyip oxDNA16,17. En son kaynak kodu https://sourceforge.net/projects/oxdna/files/ üzerinde kullanılabilir.</li>
	<li>Python komut dosyası 'cadnano_interface.py' oxDNA16,17 paketinde sağlanan, kullanarak caDNAno14 dosyasını başlangıç yapılandırma dosyalarından olun. Kullanımı aşağıdaki gibidir: 'python cadnano_interface.py cadnano_file.json sq'. Topoloji dosya ve yapılandırma dosyası şimdi oluşturulur. Not: Kaç iplikçikleri topoloji dosya içerir ve nükleotid yapısı ve omurga-omurga nükleotitler arasındaki bağları ile ilgili bilgi bulunmaktadır. Yapılandırma dosyası timestep, enerji ve kutusu boyutu gibi genel bilgileri içerir. Oryantasyon pozisyon vektör, omurga tabanlı vektör, normal vektör, hız ve nükleotid açısal hızı gibi de dahil (Şekil 4) bilgilerdir.</li>
	<li>Topoloji ve yapılandırma dosyanızdaki akordeon raf çok yapısal bilgileri yansıtacak olmaları için caDNAno14 değiştirin. CaDNAno14 topoloji ve yapılandırma dosyaları görüntülenir zaman tüm kirişler paralel olarak düzenlenmiştir. Ancak, akordeon raf bir kafes yapısı bu nedenle gümrüklü nükleotitler arasındaki mesafe kadar simülasyon (Şekil 5).<ol>
<li>Döndürme ve istenen kafes yapısı her ışın taşıyın. Yapılandırma dosyasında soldaki dokuz sütun konumu vektör, omurga tabanlı vektör ve normal vektör (Şekil 4) vardır. Bir ışın döndürmek için tüm konum, omurga-base ve normal vektörel çizimler dönme dönüştürme kullanarak döndürün. O zaman bir ışın Şekil 5' te gösterildiği gibi bulmak için konum vektör değiştirerek taşıyın.</li>
		<li>OxDNA paketinde sağlanan komut dosyasını kullanarak yapı sakin ol ($oxDNA örneğe bakın/örnekler/RELAX_INITIAL_CONFIGURATION için daha fazla bilgi).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Moleküler dinamiği simülasyon rahat yapılandırma dosyası kullanarak on milyon adımları için çalıştırın. Kullanımı aşağıdaki gibidir: '. / oxDNA < giriş >' veri her 5000 veya 10000 adımları kaydetmek.</li>
	<li>Görselleştirme Not: Cogli kullanarak yapıları görüntülenir.<ol>
<li>Download ve cogli (https://sourceforge.net/projects/cogli1/) en son sürümünü yükleyin.</li>
		<li>Cogli topoloji ve yapılandırma dosyaları ile oxDNA benzetim çalıştırın. Kullanımı aşağıdaki gibidir: '. / cogli1 -t < topoloji Dosya >< yapılandırma dosyası >'.</li>
		<li>Btuşuna basarak kutusunu gizlemek.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. yapı sentezi
Not: Sentez yöntemi önceki iletişim kuralı15,18uyarlanmıştır.
<ol><li>Tasarlanmış DNA zımba bir oligonükleotid sağlayıcısından satın.</li>
	<li>Bu DNA zımba 100 mikron nükleaz ücretsiz su kullanarak için konsantrasyon ayarlayın.<ol>
<li>'Devlet ücretsiz' yapısı bir tüp oluşturan her DNA strand havuz ve konsantrasyon için her iplikçik 2 mikron için ayarlayın.</li>
		<li>Havuzu DNA kilit uzunluğu ve kilit sitelerin sayısı tarafından tüpler içine ayrılmaktadır ve konsantrasyon için her iplikçik 2 mikron için ayarlayın. 18, 9 ve 4 kilit siteleri kullanılır. Aynı konsantrasyonu, köprüleme bölgesine tamamlayıcı poli A iplikçikleri ekleyin.</li>
		<li>Tamamlayıcı DNA için ters havuzu iplikçikleri ayrılmaktadır boyla tüpler içine kilitle ve konsantrasyon için her iplikçik 2 mikron için ayarlamak.</li>
	</ol>
</li>
	<li>MgCl2 çözüm 300 hazırlamak 70 μL nükleaz ücretsiz su ve 1 mikron MgCl2 çözüm 30 μL karıştırma tarafından nM. 5 Tris EDTA çözüm x 95 μL nükleaz ücretsiz su ve 100 x Tris EDTA çözüm 5 μL karıştırarak hazırlayın.</li>
	<li>Zımba DNA, MgCl2 çözüm 1.1 μL 2 μL, Tris EDTA çözüm, nükleaz ücretsiz su 7.6 μL ve konsantrasyonu 110 olduğu iskele DNA 7.3 μL 2 μL ekleyin nM 20 μL karışık stok yapmak. İskele DNA son konsantrasyonu 40'a ayarla nM, DNA zımbala 200 nM, MgCl2 ' ye 16 mM ve Tris EDTA çözüm 0.5 x.</li>
	<li>Hızla 4 ° c ° C. başına 40 dk hızında 60 ° c ile 60 ° C ° C ve serin başına 4 dk hızında 80 ° c termal cycler ve serin karışık hisse senedi çözümde ısı</li>
</ol>4. arıtma yapısı
Not: Tüm yapıları örnekleri analiz daha önce saf. Bu bölümde, önceki edebiyat19uyarlanmıştır PEG arıtma protokolü açıklar. Örnek ayrıca jel elektroforez tarafından önceki edebiyat15,18' açıklandığı gibi saf.
<ol><li>5 M NaCl ve 100 x Tris-EDTA hazırlayın.</li>
	<li>Yağış-tampon 8000, PEG 500 μL Tris EDTA x 100 ve 101 μL 5 M NaCl ve 249 μL nükleaz ücretsiz su 150 μL karıştırarak hazırlayın.</li>
	<li>Hedef-tampon Kısım 3.3 300 nM MgCl2 çözümden 5.5 μL, 5 x Tris EDTA çözümden Kısım 3.3 10 μL ve 84,5 μL nükleaz ücretsiz su karıştırılarak hazır olun.</li>
	<li>Bölüm 3 ve yağış-Bölüm 4.2 arabelleğinden 20 μL sentezlenmiş yapısının Mix 20 μL. Karışık hisse senedi 16000 x g 4 ° C'de te spin Süpernatant kaldırmak ve Pelet Bölüm 4.3 hedef arabelleğinden içinde çözülür.</li>
</ol>5. yeniden yapılanma 'Devlet kilitli' için bir 'devlet' akordeon raf
<ol><li>DNA kilitleri yapılandırma deneme için olmadan yapı sentez.</li>
	<li>DNA kilit dizilerini Bölüm 3 hazırlayın.</li>
	<li>İstenilen uzunlukta DNA kilit iplikçiklerinin 2 μL sentezlenmiş yapısı 20 μL ekleyin. DNA kilit dizilerini konsantrasyon yapısı beş kat daha yüksek.</li>
	<li>Örnek 0, 10, 25, 50 için kuluçkaya veya ne kadar hızlı yeniden yapılandırılması görmek için 100 dakika oluşur.<ol>
<li>100 dakika kuluçka için örnek 50 ° C'de 30 dakika boyunca kuluçkaya ve 25 ° C de 0,33 ° C/dakika'dan başlayarak bir oranda aşağı yavaş yavaş serin.</li>
		<li>50 dakika kuluçka için örnek 50 ° C'de 15 dakika boyunca kuluçkaya ve 25 ° C de 0,66 ° C/dakika'dan başlayarak bir oranda aşağı yavaş yavaş serin.</li>
		<li>25 dakika kuluçka için örnek 50 ° c için 7.5 dakika kuluçkaya ve 25 ° C de 1.32 ° C/dakika'dan başlayarak bir oranda aşağı yavaş yavaş serin.</li>
		<li>10 dakika kuluçka için örnek 50 ° c için 1 dakika kuluçkaya ve 25 ° C de 3.3 ° C/dakika'dan başlayarak bir oranda aşağı yavaş yavaş serin.</li>
		<li>DNA kilitleri dizilerini eklendikten sonra 0 dakika kuluçka için örnek 4 ° C sağ saklayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Şu takma adım sonra hızla örnek ile 4 ° C arasında istenmeyen denatürasyon önlemek için sakin.</li>
</ol>6. yeniden yapılanma bir 'devlet bir 'devlet için' kilitli' dan akordeon raf
<ol><li>DNA kilitleri yapılandırma deneme için istenilen uzunlukta yapısıyla sentez.</li>
	<li>Bölüm 3 ters tamamlayıcı iplikçikleri hazırlayın.</li>
	<li>İstenilen uzunlukta kilit ipliklerini için tamamlayıcı ters sentezlenmiş yapısı 20 μL iplikçiklerinin 2 μL ekleyin. DNA kilit dizilerini konsantrasyon yapısı beş kat daha yüksek.</li>
	<li>Örnek 0, 12, 60, 120 için kuluçkaya, ne kadar hızlı yeniden yapılandırılması görmek için 240 dakika oluşur.<ol>
<li>12, 60, 120, 240 dakika kuluçka, hızla örnek 40 ° c ısı ve yavaş yavaş her birine karşılık gelen kez aşağı 20 ° C serin. Şu ayırmayı adımdan sonra hızla örnek ile 4 ° C arasında istenmeyen denatürasyon önlemek için sakin.</li>
		<li>Geriye doğru tamamlayıcı iplikçikleri eklendikten sonra 0 dakika kuluçka için örnek 4 ° C sağ saklayın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. TEM görüntüleme
Not: TEM görüntüleme Protokolü önceki edebiyat18,20uyarlanmıştır.
<ol><li>1.25 M NaOH çözüm 87,5 μL nükleaz ücretsiz su ve 10 M NaOH çözüm 12.5 μL karıştırarak hazırlayın.</li>
	<li>1.25 M NaOH çözüm 1 μL % 2 uranyl Format çözüm 50 μL için ekleyin.</li>
	<li>Girdap 3 dakika ve 2 dakika için maksimum hızda santrifüj için çözüm. Arıtılmış örnek 3 μL kızdırma taburcu TEM ızgara üzerinde 3 dakika boyunca mevduat ve hızlı bir şekilde filtre kağıdı ile yıkayın.</li>
	<li>Hazır uranyl Format çözüm 7 μL 30 saniyeliğine mevduat ve hızlı bir şekilde filtre kağıdı ile yıkayın.</li>
	<li>Uzunluk ve açı tarafından TEM görüntüsü akordeon yapısının ölçmek.</li>
</ol>8. perde Analizi
<ol><li>ATTO 550 ve Förster mesafe 6.5 olduğu sınav 647N boya kullanın nm. Zımba 58 ve elyaf 117 Tablo 1 ' deki fluorescently etiketli lifler ile değiştirin. O zaman fluorescently etiketli iplikçikleri yapısıyla Bölüm 3'te açıklanan yöntemi tarafından sentez.</li>
	<li>Arıtılmış örnek konsantrasyonu ölçmek.</li>
	<li>10 nM ve yük 50 μL 384 Mikroplaka için örneğine de normalleştirmek.</li>
	<li>Donör ve alıcısı boyalar 550 nm ve ölçü birimi ile örnek heyecanlandırmak floresans spektrum üzerinden 570 nm 800 nm bir yer ile.</li>
	<li>Sadece donör örnek floresans spektrumu aynı şekilde ölçün.</li>
	<li>Örneği 650'boyalar heyecanlandırmak nm ve floresan spektrum ve 670 ölçü nm 800 nm. Alıcısı konsantrasyonunu ölçmek için bu.</li>
	<li>Standart sapmalar sentezlenmiş ve ayrı ayrı saf üç örnekleri ile aynı deneyi tekrar ederek elde edilir.</li>
	<li>PERDE verimlilik oranı21aşağıda denklemi tarafından açıklandığı gibi bir yöntem ile hesaplayın. <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58364/58364eq1.jpg"> DA550: donör ve 550 nm uyarma, alıcısı ile örnek alıcısı tepe floresan yoğunluğu. D550: floresan yoğunluğu salt donör örneği 550 nm uyarma'alıcısı emisyon mesafeden. DA650: alıcısı tepe floresan yoğunluğu ile donör ve alıcısı 650 nm uyarma, örnek.</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>

Yazarlar ifşa yoktur

Bu iletişim kuralı tüm süreç tasarımı, simülasyon, sentez ve analiz temel 2D DNA akordeon raf tanıtır. Standart DNA origamisi, tasarım kuralı farklıdır çünkü DNA akordeon raf kesişim esneklik14,15, ek nükleotit yok modifiye tasarım ve simülasyon kuralları tarif edilmistir. Bu, protokol DNA akordeon raflar kullanarak çeşitli araştırmalar hızlandırabilir bekliyoruz. Buna ek olarak, açıklanan protokolü de standart DNA origamisi yerine DNA nanostructure kullanarak diğer araştırma uygulanabilir.
Orijinal araştırma ödevi gösterdi temel 2D yapısı dışında yapıları için tasarım açıklanan protokol değişiklikleri ile yapılabilir. Kısacası, bir boks eldiveni baharında yapısı uzunluğu ve ışın numarası temel modelinden değiştirerek tasarlanmıştır. 3D nanotubular yapıları da her iki ucunda da bir 2D akordeon raf yapı bağlanarak oluşturulabilir. Ancak, 3D yapılar simülasyonu için kiriş ilk pozisyon 3B alanda olduğu kabul ve başlangıç durumu kiriş rüşvetçi gerekiyordu. Bu nedenle, daha fazla hesaplama dönüştürme gereklidir. Araştırma tasarım ve simülasyon çeşitli 2D ve 3D DNA akordeon raf yapıları gelecekte bilgisayar destekli program geliştirme tarafından yapılacaktır.
Hız ve çalıştırma tekrarlanabilirlik aynı zamanda dinamik DNA nanoteknoloji alanında önemli faktörler vardır. Harici elektrik yanıt son zamanlarda Dinamik DNA yapıları veya manyetik alan önerilen ve yüksek hız22,23ile işletilmektedir. DNA akordeon raf birden fazla DNA kirişler toplu çalıştırma etkin iken, çalıştırma DNA strand deplasman üzerinde dayalı olduğundan yeniden yapılandırılması hızı önemli ölçüde geliştirilmiş değil. Daha fazla uygulama için dış uyaranlara yanıt DNA kilit tasarım en iyi duruma getirme veya başka bir dış uyaranlara kullanarak geliştirmek.
Reconfigurable akordeon yapısı, ilaç molekülleri gibi çeşitli işlevsel malzemeler için bir uygulama çalışma olarak nano tanecikleri veya protein yapısına eklenebilir. Bunun için istenen konumda bulunan elyaf molekülleri bağlanabilir. Genel olarak, uygulama çalışmaları çeşitli bu protokolü ve modifikasyonları yapılabilir.

2D ve 3D karmaşık nano çekimde nanometre için ürettikleri çünkü DNA nanoyapıların veya DNA nanomachines1,2,3,4,5 temel mekanik sistemler benzersizdir Ångström çözünürlük, göre çeşitli biyomoleküler uyaranlara2,3,6. Bu yapılar üzerinde fonksiyonel malzemeleri ekleyerek ve konumlarını kontrol, bu yapıların çeşitli bölgelerine uygulanabilir. Örneğin, DNA nanomachines moleküler reaktör7, uyuşturucu teslim8ve nanoplasmonic sistemleri9,10için önerilmiştir.
Daha önce biz hangi öğeleri11 (Şekil 1A) 2D veya 3D nano ağ işleyebilirsiniz reconfigurable DNA akordeon rack, tanıttı. Sadece bir kaç elemanları kontrol diğer DNA nanomachines farklı olarak, platform topluca düzenli aralıklarla dizilmiş 2D veya 3D öğeleri çeşitli aşamalarında üzerinde değişiklik yapabilir. Biz bir programlanabilir biyolojik ve kimyasal reaksiyon ağ veya moleküler bilgi işlem sistemi sistemimiz kontrol edilebilir öğelerin sayısını artırarak inşa olabilir tahmin. DNA akordeon raf birden fazla DNA kirişler ağ tek iplikçikli DNA'sını (Şekil 1B) oluşan eklemlere bağlandığı bir yapıdır. DNA kiriş tarafından üretilen akordeon raf kirişler yapışkan parçası melezlemek ve kilitleri (kilitli durum) köprüleme parçası uzunluğuna göre kiriş arasındaki açıyı değiştirmek DNA kilitleri tarafından yapılandırılır. Buna ek olarak, çok adımlı yeniden yapılandırılması DNA kilitleri çıkıntı tabanlı strand deplasman12,13arası ayırma tarafından yeni kilitleri serbest devlet oluşumu sonra ekleyerek gösterilmiştir.
Bu protokol için biz tüm tasarım ve sentez reconfigurable DNA akordeon raf süreci açıklanmaktadır. Protokol tasarım, simülasyon, ıslak-laboratuvar deneyleri ve analiz 6 6 kafesler DNA akordeon raf ve bunlar yeniden yapılanma sentezi için içerir. Protokol kapsamında yapısı önceki araştırma11 temel model ve 65 nm tarafından 65 nm boyutunda 14 demeti oluşan. Tasarım ve simülasyon açısından akordeon raf yapısal tasarımı geleneksel DNA origami14,15 (sıkı paketlenmişyani ) farklıdır. Bu nedenle, tasarım kural ve Moleküler Simülasyon geleneksel yöntemleri değiştirilmiştir. Göstermek için biz caDNAno14 tarihinde yaklaşım ve akordeon raf oxDNA16,17 ile ek komut dosyalarını kullanma simülasyonu kullanarak tasarım tekniği göstermek. Son olarak, yapılandırılmış akordeon raf yapıları çözümlenmesi için her iki iletişim kurallarını-TEM ve perde açıklanmıştır.

<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

DNA nanostructure tabanlı mekanik sistemler veya 2D ve 3D karmaşık nano çekimde nanometre ångström çözünürlük için üretmek, DNA nanomachines büyük bir potansiyel nanoteknoloji ilaç dağıtım moleküler reaktörler gibi çeşitli alanları göster, ve nanoplasmonic sistemleri. Hangi topluca elemanları, 2D veya 3D nano ağ içinde birden çok sahne DNA girişlerine yanıt işleyebilirsiniz, reconfigurable DNA akordeon rack, açıklanmıştır. Platform DNA nanomachines bir ağ ölçeği ile birden fazla yeniden yapılandırılması aşamaları için birkaç öğeleri denetleyebilirsiniz öğelerin sayısını artırmak için bir potansiyele sahiptir.
Bu protokol için deneysel işlemin tamamı 6 6 kafesleri reconfigurable DNA akordeon raf açıklar. Protokol yapıları ve ıslak-Laboratuvar deney sentezi ve yeniden yapılandırılması için tasarım kuralı ve simülasyon yordam içerir. Buna ek olarak, TEM (transmisyon elektron mikroskobu) ve perde (floresan rezonans enerji transferi) kullanarak yapı analizi iletişim kuralında dahildir. Bu protokol için yeni tasarım ve simülasyon Yöntemler araştırmacılar DNA akordeon raf daha fazla uygulamaları için kullanmak için yardımcı olacaktır.

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

Biz tasarım, simülasyon, ıslak-laboratuvar deneyleri ve analiz için 6 6 kafesleri reconfigurable bir DNA akordeon raf için detaylı iletişim kuralı tanımlamak.

Tasarım ve Reconfigurable DNA akordeon raf sentezi

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

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.0K Görüntüleme.  Seoul National University. Biz tasarım, simülasyon, ıslak-laboratuvar deneyleri ve analiz için 6 6 kafesleri reconfigurable bir DNA akordeon raf için detaylı iletişim kuralı tanımlamak.

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.

Gümüş Tohum aracılığı Büyüme Yöntemi ile Altın Nanostar Sentezi

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 ...

Biyomühendislik

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.

Doku Mühendisliği için iki eksenli Mekanik Yükleniyor Biyoreaktör tasarımı

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.

Kimyasal Sentez ve Zaman-çözülmesi Mekanistiksel Çalışmaları Millifluidics

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.

Bir Intein aracılı yapay protein Hidrojel sentezi

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.

Biyomedikal Mühendisliği için keratin bazlı nanofiber sentezi

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.

Robot sıvı işleme derleme modüler DNA cihazların otomatik

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.

Reconfigurable mikrosıvısal kanal Pin discretized yanağında ile

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.

Vesiculo 'da otonom vezikül büyümesi için peptid membran öncülerinin sentezini

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.

Bir Açık Kaynak Tasarımı, Düşük Maliyetli Bioink ve Gıda Melt Extrusion 3D Yazıcı

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.

Laringotracheal Stenozlu Farelerde Biyouyumlu İlaç Eluting Trakeal Stent Tasarımı

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