Usando um robô LEGO como misturador de gradiente para purificar nanoestruturas de origami de DNA
Vista lateral do misturador gradiente LEGO durante (A) sua posição inicial e (B) sua fase de inclinação horizontal. (1) Suporte para tubo de centrífuga impresso em 3D. (2) Motor giratório para girar os tubos na posição horizontal. (3) Servomotor giratório responsável por inclinar os tubos horizontalmente. (4) Grande engrenagem cinza conectando os dois motores com seu pequeno complemento de engrenagem. (5) O andaime que mantém a estrutura unida. (6) O controlador LEGO para orquestrar os movimentos dos dois motores. Os cabos pretos são traçados em branco para maior clareza. Crédito:Sentosa et al, PLOS ONE (2023) CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/) Uma equipe de bioengenheiros da Arizona State University descobriu uma maneira de usar um robô LEGO como misturador de gradiente em uma parte de um processo para criar nanoestruturas de origami de DNA. Em seu artigo publicado no site de acesso aberto PLOS ONE , o grupo descreve como fizeram seu mixer e seu desempenho.
Para criar estruturas de origami de DNA, é necessária a purificação das nanoestruturas de origami de DNA. Isso normalmente é feito usando centrifugação por zona de taxa, que envolve o uso de uma peça relativamente cara de maquinário, um misturador de gradiente. Neste novo esforço, a equipe da ASU descobriu que é possível construir tal misturador usando kits LEGO disponíveis no mercado.
Os misturadores de gradiente funcionam girando o material dentro de tubos cilíndricos – mas exigem uma maneira de despejar os ingredientes nos tubos. Assim, inicialmente, os tubos devem ser posicionados verticalmente. Então, uma vez colocadas as tampas nas partes superiores para evitar derramamento, os tubos são movidos para a posição horizontal e então girados. Isso separa o material no líquido em um gradiente.
Para fazer um robô misturador de gradiente LEGO, a equipe começou com uma base simples e construiu um robô de braço único em cima dela. O braço segura e guia uma plataforma à qual os tubos podem ser conectados. Tal como acontece com a versão comercial, uma vez cheios e tampados os tubos, o braço do robô gira os tubos lentamente para misturar o conteúdo. Em seguida, ele abaixa os tubos até a posição vertical e os gira rapidamente.
Os testes mostraram que o robô foi capaz de misturar e separar os materiais necessários, bem como as versões comerciais, embora custasse consideravelmente menos. A equipe de pesquisa observa que todo o misturador, incluindo os dois motores (um para colocação e outro para rotação), era feito apenas de peças LEGO, exceto o suporte do tubo – eles fizeram isso usando uma impressora 3D.
A equipe de pesquisa sugere que seu robô LEGO não só pode ser usado como uma mistura de gradiente em aplicações do mundo real; isso mostra que muitas outras máquinas de laboratório caras podem ser fabricadas usando uma abordagem semelhante.
Mais informações: Jason Sentosa et al, Robôs LEGO de mistura de gradiente para purificar nanoestruturas de origami de DNA de múltiplos componentes por centrifugação zonal de taxa, PLOS ONE (2023). DOI:10.1371/journal.pone.0283134 Informações do diário: PLoS UM
