LEGO 로봇을 그래디언트 믹서로 사용하여 DNA 종이접기 나노구조 정제

Oct 29, 2023

2023년 7월 20일 보고서

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작성자: Bob Yirka, Phys.org

애리조나 주립대학교의 생명공학팀은 DNA 종이접기 나노구조를 만드는 과정의 한 부분에서 LEGO 로봇을 그래디언트 믹서로 사용하는 방법을 발견했습니다. 오픈 액세스 사이트인 PLOS ONE에 게재된 논문에서 이 그룹은 믹서 제작 방법과 성능을 설명합니다.

DNA 종이접기 구조를 만들려면 DNA 종이접기 나노구조의 정제가 필요합니다. 이는 일반적으로 상대적으로 값비싼 기계인 경사 혼합기를 사용하는 비율대 원심분리를 사용하여 수행됩니다. 이 새로운 노력에서 ASU 팀은 기성 LEGO 키트를 사용하여 이러한 믹서를 만드는 것이 가능하다는 것을 발견했습니다.

그라데이션 혼합기는 원통형 튜브 내부에서 재료를 회전시키는 방식으로 작동하지만 재료를 튜브에 붓는 방법이 필요합니다. 따라서 처음에는 튜브를 수직으로 배치해야 합니다. 그런 다음 쏟아지는 것을 방지하기 위해 상단에 캡을 씌운 후 튜브를 수평 위치로 이동한 다음 회전시킵니다. 이는 액체 내의 물질을 구배로 분리합니다.

LEGO 로봇 그래디언트 믹서를 만들기 위해 팀은 간단한 베이스부터 시작하여 그 위에 단일 팔 로봇을 만들었습니다. 암은 튜브를 연결할 수 있는 플랫폼을 잡고 안내합니다. 상업용 버전과 마찬가지로 튜브가 채워지고 뚜껑이 닫히면 로봇 팔이 튜브를 천천히 회전시켜 내용물을 혼합합니다. 그런 다음 튜브를 수직 위치로 낮추고 빠르게 회전시킵니다.

테스트 결과 로봇은 상용 버전뿐만 아니라 필요한 재료를 혼합하고 분리할 수 있었지만 비용은 상당히 저렴했습니다. 연구팀은 두 개의 모터(하나는 배치용, 다른 하나는 회전용)를 포함한 전체 믹서가 튜브 홀더를 제외하고 LEGO 부품으로만 만들어졌으며 3D 프린터를 사용하여 만들었다는 점에 주목합니다.

연구팀은 LEGO 로봇이 실제 응용 분야에서 그라디언트 혼합물로 사용될 수 있을 뿐만 아니라; 이는 유사한 접근 방식을 사용하여 다른 많은 값비싼 실험실 기계를 만들 수 있음을 보여줍니다.

추가 정보: Jason Sentosa 외, 속도-구역 원심분리를 통해 여러 구성요소의 DNA 종이접기 나노구조를 정제하기 위한 그라데이션 혼합 LEGO 로봇, PLOS ONE(2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0283134

저널 정보:플로스원

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