jogo de piscina de tobogã

"Taste" 17 tipos de poluentes de água por alguns minutos.

A detecção da qualidade da água pode ser tão rápida, conveniente e precisa quanto os testes de gravidez?Alguns dias atrás, uma nova conquista técnica desenvolvida por pesquisadores da Northwestern University nos Estados Unidos foi publicada em "Nature · Biotecnologia". , incluindo 17 poluentes diferentes.Quando os poluentes excedem os padrões anunciados pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), emite luz verde.

Qi Hao, professor da Escola de Engenharia Química da Universidade de Tianjin, apresentou que essa nova tecnologia aparentemente conveniente e simples é inseparável com a enorme melhoria da transformação humana.Baseando -se na tecnologia biológica sem células, essa nova tecnologia controla mais de cem moléculas biomoleculares através do projeto de engenharia, permite que eles trabalhem juntos e finalmente alcançam o objetivo do monitoramento de esgoto. jogo de piscina de tobogã

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"Esta 'tira de teste' para detectar poluentes é muito interessante. Parece ser o mesmo que o uso do" taco de teste de gravidez ". Na verdade, supera completamente o sistema bioquímico das tiras de teste tradicionais. O método de preparação é muito mais Complicado do que a faixa de teste tradicional. "A equipe de pesquisa usa máquinas moleculares de células bacterianas. Eles usam bactérias para provar os" brotos do paladar "de pequenas moléculas na água das células e depois as projetam para reorganizá -las.Esses "brotos do paladar" re -programados se tornam resistentes ao armazenamento após congelamento e secagem e podem ser transformados em "tiras de teste" para facilitar o uso.

"Essa tecnologia usa principalmente uma biologia sintética sem células. A tecnologia de biologia sintética usa principalmente as células como chassi para o design de engenharia. No entanto, o design de engenharia é consumidor e difícil". e os obstáculos da membrana celular.

"Se queremos usar o design artificial para obter mais propósitos artificiais, devemos quebrar a restrição das células. A biologia livre de células é usar recursos celulares, esmagar as membranas celulares e remover moléculas, incluindo DNA, RNA e proteína das células. Em seguida, re -programação para executar novas tarefas.Depois de entender o objetivo de cada componente, desmontamos o computador e decompamos cada original. jogo de piscina de tobogã

"A biologia sintética livre de células é uma micro tecnologia, entrando no interior da célula e conduzindo a transformação de engenharia no nível molecular para alcançar o objetivo de nosso cenário". Poluente, como esta tecnologia de monitoramento de poluentes, é uma combinação de alta sensibilidade à RNA polimerase, fator de transcrição de proteínas do transformador e modelo de transcrição de DNA sintético para ajustar a síntese da adaptação do RNA à ativação fluorescente, de modo que a existência de poluentes para induzir a transcrição deste adaptador à transcrição, resultando em sinais fluorescentes. jogo de piscina de tobogã

Desenvolver desenvolvimento rápido e o campo de pesquisa é muito extenso

"Quando as pessoas podem usar várias máquinas moleculares nas células livremente, elas já são um grande passo à frente do que a tecnologia de toda a célula". O mecanismo central da proteína sintética é descoberto que, após a quebra da membrana celular, o citoplasma obtido também tem a capacidade de sintetizar a proteína.Desde então, os pesquisadores iniciaram o estudo da síntese de proteínas e estabeleceram as etapas básicas de preparação e experimentos.

No entanto, o potencial de conversão da expressão genética livre de células tem sido limitada, incluindo saída de síntese proteica baixa e variável, duração da resposta curta e pequena escala de reação.No entanto, nos últimos 20 anos, os pesquisadores de biologia sintética gradualmente se livraram da restrição do potencial de expressão livre de citolistas, e novos avanços em pesquisas de laboratório trouxeram alta eficiência e maior escopo de aplicação.Além de usar microorganismos, as células de plantas e mamíferos também são usadas para cultivar células, e muitos sistemas de células nucleares reais foram desenvolvidas.Ao mesmo tempo, a quantidade de síntese de proteínas está crescendo com o desenvolvimento do processo de preparação.

"O campo de pesquisa das criaturas sintéticas celulares é muito amplo e o sistema de expressão celular das células é uma de suas principais direções de pesquisa". e o nível de pequenas moléculas é retirado do nível de pequenas moléculas.A fluorescência verde apareceu ao mesmo tempo também é realizada expressando uma proteína fluorescente. jogo de piscina de tobogã

"Você também pode usar milhares de DNAs de seqüências diferentes para formar uma variedade de diferentes estruturas de nano, que também pertencem ao campo da biotecnologia livre de células; na engenharia metabólica, através da biotecnologia sem células, várias enzimas metabólicas podem ser purificadas. Em um sistema, através de diferentes ambientes de reação bioquímica, permitem que essas proteínas colaborem e cooperem para completar o processo metabólico de uma substância química complexa.

"Além disso, existe um campo de pesquisa importante na biotecnologia sintética celular, ou seja, além da natureza e criando coisas que a natureza não está disponível". A biotecnologia da síntese pode sintetizar artificialmente novos aminoácidos.Por exemplo, a tecnologia genética de origami, através da sequência molecular do DNA projetando o DNA artificialmente, dobra o DNA em qualquer estrutura como letras, bilimensionais, tridimensionais, etc.Essa tecnologia de origami não pode ser alcançada na célula e a aplicação de uma biotecnologia sem células pode criar um material que a natureza nunca esteve disponível.

O potencial é amplo, mas ainda há uma distância da aplicação real

"Embora o desenvolvimento da biotecnologia sintética não -célula tenha se desenvolvido rapidamente nos últimos anos e tenha uma ampla perspectiva de aplicação, é mais um meio e ferramentas para pesquisas científicas antes deste projeto de monitoramento de poluentes divulgado pela Northwestern University nos Estados Unidos" Hao Qi Hao Introdução, as empresas laboratoriais e farmacêuticas usarão a biotecnologia sem células para sintetizar ferramentas de expressão de proteínas, que são rápidas e simples.Porque antes dessa tecnologia, para obter um tipo de proteína, ela precisa ser separada e purificada, e leva muito tempo.A aplicação dessa tecnologia pode obter a proteína que os pesquisadores desejam estudar em um curto período de tempo, para que sejam frequentemente usados ​​como tecnologia de pesquisa e desenvolvimento de triagem biofarmacêutica.

"Use tecnologias semelhantes para obter detecção de vírus de alta sensibilidade, que é mais sensível que a detecção de ácido nucleico e tem maior precisão. Foi uma vez transformado na detecção de reagentes de detecção de vírus zika. De fato, proteínas, vacinas e anticorpos de detecção são proteínas - baseado em proteínas.

"Além disso, a tecnologia de síntese de células não é mais fácil de alcançar no design de engenharia. Ao remover e purificar material de vida, os reagentes bioquímicos podem ser gerados. Sem a restrição de células, esses reagentes são mais fáceis de combinar com o equipamento automatizado existente, para que seja É mais fácil ser combinado, por isso é mais fácil ser mais fácil, por exemplo, "Qi Hao formado no laboratório". Em uma ou duas horas, sem tecnologia celular, que pode controlar melhor o rendimento da proteína para controlar melhor o rendimento da proteína.

"Use a biotecnologia sintética celular não -célula para sintetizar aminoácidos para expandir melhor a função da proteína. Por exemplo, depois de algumas enzimas, depois de colocarmos aminoácidos sintéticos artificiais no núcleo da enzima, a atividade enzimática aumentará por centenas de milhares de tempos. "Qi Hao disse que o uso da tecnologia de DNA origami pode fazer robôs biomoleculares semelhantes, e esses robôs nano -nível podem executar operações controláveis ​​em outras moléculas.Por exemplo, dobre o DNA em uma caixa e coloque os medicamentos anti -câncer na caixa.Estes expandiram o escopo da intervenção humana.

"Se os seres humanos querem usar melhor essa tecnologia, devemos entender melhor as características de cada molécula nas células. Embora a biotecnologia livre de células seja amplamente estudada em laboratório, ela ainda está em laboratório". Qi Hao para "prevê isso em que isso se prevê que isso se prevê que isso se prevê que isso seja. O futuro, pode haver uma biotecnologia sem células no campo da pesquisa e desenvolvimento farmacêutico, e os produtos de teste podem transformar a transformação técnica mais rapidamente.

Nosso repórter Chen Xi