BioBits™ Explorer: A modular synthetic biology education kit.
BioBits™ Explorer: A modular synthetic biology education kit.
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BioBits™Explorer：模块化合成生物学教育套件。
DOI：
10.1126/sciadv.aat5105
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发表时间：
2018-08
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Collins JJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang A;Nguyen PQ;Stark JC;Takahashi MK;Donghia N;Ferrante T;Dy AJ;Hsu KJ;Dubner RS;Pardee K;Jewett MC;Collins JJ
我们提出了一种基于冷冻干燥、无细胞反应的低成本试剂盒，以说明合成和分子生物学的概念。实践演示极大地加强了科学、技术、工程和数学(STEM)概念的教学，并促进了对科学的参与和探索。虽然存在大量的化学和物理课堂演示，但由于教室中生长的活细胞的挑战和担忧，很少有生物演示是实用的和可访问的。我们介绍了Biobits™资源管理器，这是一个合成生物学教育工具包，基于货架稳定、冷冻干燥、无细胞(FD-CF)反应，只需加水即可激活。FD-CF反应涉及视觉、嗅觉和触觉，输出分别产生荧光、香味和水凝胶。我们介绍了可以教授可调蛋白质表达、酶反应、生物材料形成和使用RNA开关的生物传感器的组件，其中一些代表了扩展无细胞合成生物学工具箱的原始FD-CF输出。Biobits™探索者工具包使人们能够亲身体验价格低廉且易于使用的尖端科学，绕过了目前在课堂上实施探索性生物学实验的许多障碍。
We present a low-cost kit based on freeze-dried, cell-free reactions to illustrate synthetic and molecular biology concepts. Hands-on demonstrations greatly enhance the teaching of science, technology, engineering, and mathematics (STEM) concepts and foster engagement and exploration in the sciences. While numerous chemistry and physics classroom demonstrations exist, few biology demonstrations are practical and accessible due to the challenges and concerns of growing living cells in classrooms. We introduce BioBits™ Explorer, a synthetic biology educational kit based on shelf-stable, freeze-dried, cell-free (FD-CF) reactions, which are activated by simply adding water. The FD-CF reactions engage the senses of sight, smell, and touch with outputs that produce fluorescence, fragrances, and hydrogels, respectively. We introduce components that can teach tunable protein expression, enzymatic reactions, biomaterial formation, and biosensors using RNA switches, some of which represent original FD-CF outputs that expand the toolbox of cell-free synthetic biology. The BioBits™ Explorer kit enables hands-on demonstrations of cutting-edge science that are inexpensive and easy to use, circumventing many current barriers for implementing exploratory biology experiments in classrooms.
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