Paper-based synthetic gene networks.
Paper-based synthetic gene networks.
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DOI：
10.1016/j.cell.2014.10.004
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发表时间：
2014-11-06
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Collins JJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pardee K;Green AA;Ferrante T;Cameron DE;DaleyKeyser A;Yin P;Collins JJ
合成基因网络在生物体的重编程和重布线中有着广泛的用途。到目前为止，还没有一种方法来利用这些网络的巨大潜力超出了实验室或体内环境的限制。在这里，我们提出了一个体外基于纸张的平台，为合成生物学家提供了一个新的操作场所，以及一个急需的介质，用于在实验室之外安全部署工程基因电路。商业上可获得的无细胞系统被冷冻干燥到纸上，使得基于合成生物学的技术能够廉价、无菌和非生物地分布于临床、全球健康、工业、研究和教育。对于现场使用，我们创建的电路与比色输出检测的眼睛，并制作一个低成本的，电子光学接口。我们通过基因开关的小分子和RNA驱动，复杂基因电路的快速原型设计和可编程体外诊断（包括葡萄糖传感器和菌株特异性埃博拉病毒传感器）来展示这项技术。
Synthetic gene networks have wide-ranging uses in reprogramming and rewiring organisms. To date, there has not been a way to harness the vast potential of these networks beyond the constraints of a laboratory or in vivo environment. Here, we present an in vitro paper-based platform that provides a new venue for synthetic biologists to operate, and a much-needed medium for the safe deployment of engineered gene circuits beyond the lab. Commercially available cell-free systems are freeze-dried onto paper, enabling the inexpensive, sterile and abiotic distribution of synthetic biology-based technologies for the clinic, global health, industry, research and education. For field use, we create circuits with colorimetric outputs for detection by eye, and fabricate a low-cost, electronic optical interface. We demonstrate this technology with small molecule and RNA actuation of genetic switches, rapid prototyping of complex gene circuits, and programmable in vitro diagnostics, including glucose sensors and strain-specific Ebola virus sensors.
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影响因子：
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作者：
Kang, Joo H.;Super, Michael;Ingber, Donald E.
通讯作者：
Ingber, Donald E.
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通讯作者：
Smith, Hamilton O.
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作者：
Hong, Seok Hoon;Ntai, Ioanna;Haimovich, Adrian D.;Kelleher, Neil L.;Isaacs, Farren J.;Jewett, Michael C.
通讯作者：
Jewett, Michael C.
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作者：
Karzbrun, Eyal;Tayar, Alexandra M.;Bar-Ziv, Roy H.
通讯作者：
Bar-Ziv, Roy H.
DOI：
10.1073/pnas.1321321111
发表时间：
2014-04-01
影响因子：
11.1
作者：
Kotula, Jonathan W.;Kerns, S. Jordan;Silver, Pamela A.
通讯作者：
Silver, Pamela A.