Un grupo de bioingenieros de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) ha ideado un enfoque ingenioso para crear nanoestructuras de origami de ADN utilizando un robot LEGO como mezclador de gradientes.
Su investigación innovadora revela cómo construyeron el mezclador y su exitoso desempeño. Red Ciencia X informó.
Mezclador de gradiente robot LEGO
Para producir estructuras de origami de ADN, la purificación de nanoestructuras de origami de ADN es un paso crucial, que tradicionalmente se logra mediante centrifugación de zonas de velocidad utilizando un costoso mezclador de gradiente. Sin embargo, el equipo de ASU descubrió una alternativa rentable mediante la construcción de un mezclador de gradiente utilizando kits LEGO disponibles.
El robot mezclador de gradiente LEGO funciona de manera similar a sus homólogos comerciales, con tubos cilíndricos llenos y tapados antes de girar para separar el contenido líquido en un gradiente.
El equipo diseñó un robot de un solo brazo montado sobre una base LEGO, que sujeta de forma segura los tubos y facilita el proceso de mezcla. Después de la fase de mezcla lenta, el robot hace girar rápidamente los tubos en posición vertical para lograr el gradiente requerido.
Según el equipo, las pruebas validaron la eficiencia del robot LEGO y demostraron que puede mezclar y separar materiales de manera efectiva tan bien como las costosas alternativas comerciales.
Todo el mezclador, incluidos los dos motores para la colocación y el giro, se fabricó únicamente con componentes LEGO, excepto el soporte del tubo impreso en 3D.
El equipo de investigación enfatiza que el robot LEGO tiene una gran importancia, ya que sirve como un práctico mezclador de gradientes para aplicaciones del mundo real y como una vía prometedora para crear otras costosas máquinas de laboratorio mediante un método comparable e inventivo.
El proceso de purificación
El resumen del estudio explica el proceso de purificación del origami de ADN utilizando el mezclador de gradiente LEGO. En lugar de depender de una difusión pasiva lenta para crear gradientes de densidad, el mezclador de gradientes LEGO aprovecha el movimiento de rotación para generar rápidamente un gradiente de densidad casi continuo con capas mínimas de medios viscosos.
Al girar dos capas de diferentes concentraciones en ángulo, el mezclador reduce drásticamente el tiempo necesario para formar el gradiente de densidad de horas a minutos.
El mezclador de gradiente LEGO purificó tres formas de origami de ADN, cada una con proporciones de aspecto y números de componentes distintos. Independientemente de las relaciones de aspecto que van desde 1:1 a 1:100 y el número de componentes hasta 2, el gradiente purificó las nanoestructuras de origami de ADN plegadas del exceso de hebras cortadas.
Además, logró la separación de dímeros de origami de ADN de monómeros de origami de ADN. Teniendo en cuenta el creciente interés en la producción de origami de ADN a gran escala, el método de purificación basado en LEGO ofrece una alternativa para purificar eficientemente nanoestructuras de origami de ADN en entornos con recursos limitados a una escala significativa, incluso en cantidades de gramos.
La aplicación creativa de un robot LEGO por parte de los bioingenieros para mejorar la producción de nanoestructuras de origami de ADN puede abrir nuevas puertas a enfoques más rentables e innovadores para diversas técnicas de laboratorio. Los hallazgos del equipo fueron publicado en la revista PLoS ONE.
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