A recursive microfluidic platform to explore the emergence of chemical evolution.
A recursive microfluidic platform to explore the emergence of chemical evolution.
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探索化学进化出现的递归微流体平台。
DOI：
10.3762/bjoc.13.164
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发表时间：
2017
影响因子：
2.7
通讯作者：
Cronin L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Doran D;Rodriguez-Garcia M;Turk-MacLeod R;Cooper GJT;Cronin L
我们建议，一种化学不可知的方法来探索生命的起源，使用一个基于液滴微流体的自动化递归平台，可以通过生长、物种形成、选择和繁殖的迭代来诱导人工化学进化。为了探索这一点，我们着手设计了一个全自动进化机器的开源原型，包括七个模块。这些模块是液滴发生器、液滴转移、被动和主动尺寸分选、分离器、孵化室、储液器和注射器，所有这些模块都通过LabVIEWTM程序集成系统一起运行。我们共同致力于将该系统用于驱动液滴的产生、选择、融合和繁殖的循环。作为原理的证明，除了工作的单个模块外，我们还提供了显示含有甘氨酰甘氨酸的液滴和纯水滴的渗透交换的数据，表明最合适的液滴相对于它们的邻近液滴表现出更高的渗透摩尔浓度，并且与它们的邻近液滴相比尺寸增大。这表明我们的平台能够探索一些不同的物理化学条件，将自动化的效率和不偏不倚的性质与我们基于简单标准选择液滴作为功能单元的能力相结合。
We propose that a chemically agnostic approach to explore the origin of life, using an automated recursive platform based on droplet microfluidics, could be used to induce artificial chemical evolution by iterations of growth, speciation, selection, and propagation. To explore this, we set about designing an open source prototype of a fully automated evolution machine, comprising seven modules. These modules are a droplet generator, droplet transfer, passive and active size sorting, splitter, incubation chamber, reservoir, and injectors, all run together via a LabVIEWTM program integration system. Together we aim for the system to be used to drive cycles of droplet birth, selection, fusion, and propagation. As a proof of principle, in addition to the working individual modules, we present data showing the osmotic exchange of glycylglycine containing and pure aqueous droplets, showing that the fittest droplets exhibit higher osomolarity relative to their neighbours, and increase in size compared to their neighbours. This demonstrates the ability of our platform to explore some different physicochemical conditions, combining the efficiency and unbiased nature of automation with our ability to select droplets as functional units based on simple criteria.
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