Hücresiz Protein Sentezi Reaksiyonlarını Makro Ölçekli Hidrojellere Gömme Yöntemleri

Canlı sistemlerin sürekli olarak birçok farklı kaynaktan gelen bilgileri entegre ettiğini ve bu sinyallerin karmaşık ve ince tepkileri tetiklediğini biliyoruz. Bu bilgi işlemenin çoğu moleküler düzeyde gerçekleşir. Bu süreçleri malzemeler içinde, ancak hücreler olmadan çalıştırmakla ilgileniyoruz.

Amaç, malzemelere yeni işlevsellik kazandırmaktır. Bu çalışmadaki zorluklar, hidrojel ile çalışmaktan ziyade, öncelikle hücresiz protein sentezi reaksiyonu ile ilişkilidir. Hücre reaksiyonu, iyi çalışması için yüksek kaliteli hücre lizatının yanı sıra yüksek kaliteli ve saflıkta DNA gerektirir.

Bu protokol, araştırmacıların moleküler biyoloji reaksiyonlarını laboratuvar dışına alınabilecek fiziksel bir biyolojik olarak parçalanabilen malzemeye yerleştirmelerine olanak tanır. Ayrıca, reaksiyon çıktısı doğrudan malzeme şasisi ile etkileşime girdiğinden, yeni algılama ve tepki yeteneklerine sahip malzemelerin geliştirilmesi için potansiyel vardır. Kısa vadede, bu yöntemlerin hücresiz teşhis cihazlarının konuşlandırılması için yeni bir yol sağladığını görüyoruz.

Bu protokol, sıvı reaksiyonlar için mümkün olmayan bir şekilde bir dizi cihazın oluşturulmasına ve uzamsal olarak düzenlenmesine izin verir. Gelecekteki çıkarlarımız iki yönlüdür. İlk olarak, işe daha fazla malzeme işlevselliği getirmek için kullandığımız hidrojellerin doğasını genişletmekle ilgileniyoruz.

İkincisi, jellerde işlettiğimiz gen ağlarının karmaşıklığını ve performansını artırmak, bu sistemlerin biyolojik işlevselliğini genişletmekle ilgileniyoruz.