Utilizzo di un robot LEGO come miscelatore di gradienti per purificare le nanostrutture di origami di DNA

Oct 29, 2023

Rapporto del 20 luglio 2023

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di Bob Yirka, Phys.org

Un team di bioingegneri dell’Arizona State University ha trovato il modo di utilizzare un robot LEGO come miscelatore di gradienti in una parte del processo per creare nanostrutture di origami di DNA. Nel loro articolo pubblicato sul sito ad accesso libero PLOS ONE, il gruppo descrive come hanno realizzato il loro mixer e le sue prestazioni.

Per creare strutture di origami di DNA, è necessaria la purificazione delle nanostrutture di origami di DNA. Questo viene tipicamente fatto utilizzando la centrifugazione a zona di velocità, che comporta l'uso di un macchinario relativamente costoso, un miscelatore a gradiente. In questo nuovo sforzo, il team dell'ASU ha scoperto che è possibile costruire un mixer di questo tipo utilizzando kit LEGO standardizzati.

I miscelatori a gradiente funzionano facendo girare il materiale all'interno di tubi cilindrici, ma richiedono un modo per versare gli ingredienti nei tubi. Pertanto, inizialmente, i tubi devono essere posizionati verticalmente. Quindi, una volta posizionati i tappi sulle parti superiori per evitare fuoriuscite, i tubi vengono spostati in posizione orizzontale e quindi centrifugati. Questo separa il materiale nel liquido in un gradiente.

Per realizzare un robot robot da cucina LEGO, il team ha iniziato con una base semplice e ci ha costruito sopra un robot a braccio singolo. Il braccio sostiene e guida una piattaforma alla quale possono essere collegati i tubi. Come nella versione commerciale, una volta riempite e tappate le provette, il braccio del robot le fa girare lentamente per miscelare il contenuto. Quindi abbassa i tubi in posizione verticale e li fa girare rapidamente.

I test hanno dimostrato che il robot era in grado di mescolare e separare i materiali richiesti così come le versioni commerciali, sebbene costasse notevolmente meno. Il gruppo di ricerca nota che l’intero mixer, compresi i due motori (uno per il posizionamento, l’altro per la rotazione), era costituito solo da parti LEGO tranne il supporto del tubo, realizzato utilizzando una stampante 3D.

Il gruppo di ricerca suggerisce che non solo il loro robot LEGO può essere utilizzato come miscela gradiente in applicazioni del mondo reale; dimostra che molte altre costose macchine da laboratorio potrebbero essere realizzate utilizzando un approccio simile.

Maggiori informazioni: Jason Sentosa et al, Robot LEGO con miscelazione di gradienti per purificare nanostrutture di origami di DNA di più componenti mediante centrifugazione rate-zonale, PLOS ONE (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0283134

Informazioni sul diario:PLoS UNO

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