Een team van bio-ingenieurs van de Arizona State University heeft een manier gevonden om een ​​LEGO-robot te gebruiken als gradiëntmixer in een deel van een proces om DNA-origami-nanostructuren te creëren. In hun artikel gepubliceerd op de open-accesssite PLOS ONE , beschrijft de groep hoe ze hun mixer en de prestaties ervan hebben gemaakt.

Om DNA-origamistructuren te creëren, is zuivering van DNA-origami-nanostructuren vereist. Dit wordt doorgaans gedaan met behulp van centrifugatie in de snelheidszone, waarbij gebruik wordt gemaakt van een relatief duur machineonderdeel, een gradiëntmenger. Bij deze nieuwe poging heeft het team van ASU ontdekt dat het mogelijk is zo'n mixer te bouwen met kant-en-klare LEGO-sets.

Gradiëntmixers werken door materiaal in cilindrische buizen te laten draaien, maar ze hebben een manier nodig om ingrediënten in de buizen te gieten. Daarom moeten de buizen in het begin verticaal worden geplaatst. Nadat de doppen op de bovenkant zijn geplaatst om morsen te voorkomen, worden de buizen vervolgens in een horizontale positie gebracht en vervolgens rondgedraaid. Hierdoor wordt het materiaal in de vloeistof in een gradiënt gescheiden.

Om een ​​LEGO-robotgradiëntmixer te maken, begon het team met een eenvoudige basis en bouwde daarbovenop een eenarmige robot. De arm houdt en geleidt een platform waarop de buizen kunnen worden aangesloten. Net als bij de commerciële versie, zodra de buizen gevuld en afgesloten zijn, draait de robotarm de buizen langzaam rond om de inhoud te mengen. Vervolgens worden de buizen in verticale positie gebracht en snel rondgedraaid.

Uit tests bleek dat de robot zowel de benodigde materialen als commerciële versies kon mengen en scheiden, hoewel dit aanzienlijk minder kostte. Het onderzoeksteam merkt op dat de hele mixer, inclusief de twee motoren (één voor plaatsing, de andere voor het draaien), uitsluitend uit LEGO-onderdelen bestond, met uitzondering van de buishouder. Die hebben ze gemaakt met een 3D-printer.

Het onderzoeksteam suggereert dat hun LEGO-robot niet alleen kan worden gebruikt als gradiëntmengsel in toepassingen in de echte wereld; het laat zien dat veel andere dure laboratoriummachines met een vergelijkbare aanpak kunnen worden gemaakt.

Meer informatie: Jason Sentosa et al, LEGO-robots met gradiëntmenging voor het zuiveren van DNA-origami-nanostructuren van meerdere componenten door middel van snelheidszonale centrifugatie, PLOS ONE (2023). DOI:10.1371/journal.pone.0283134

Journaalinformatie: PLoS ÉÉN

© 2023 Science X Netwerk