基于CRISPR的摘要定向进化是一种有效的繁殖生物技术,可改善植物中的农艺特征。然而,使用单个单个指南RNA,其基因多样化仍然受到限制。我们在这里描述了多重的正交基础编辑器(MOBE),以及随机多重的SGRNA组装策略,以最大程度地提高基因多样化。bobe可以在不同的目标上诱导有效的正交安倍(<36.6%),CBE(<36.0%)和A&CBE(<37.6%),而SGRNA组装策略随机基础编辑各个目标上的基础编辑事件。与稻米乙酰辅酶A羧化酶(OSACC)的第34外显子的每个链中的130和84个靶标相应,我们观察到了随机双重双重和随机三重SGRNA库中的目标 - 折叠组合。我们使用MOBE和大米中的随机双重SGRNA文库进一步进行了OSACC的定向演变,并获得了更强的除草剂耐药性的单个或连接的突变。这些策略对于功能基因的原位定向演变很有用,并且可能会加速大米的性状改善。
完整作者名单:Wang, Mei;马里兰大学帕克分校 A James Clark 工程学院 Park, Chiwoo;d. 佛罗里达州立大学工业与制造工程系,佛罗里达州塔拉哈西 32306,Woehl, Taylor;马里兰大学,化学与生物分子工程
广泛地用于实现受到生活系统行为及其对各种物理和化学刺激的反应能力的启发,包括电荷和偶极子,压力,温度,湿度和磁场。[5-17]这些机械主动的结构通常设计为在预定义的参数范围内工作,在其外部可能无法根据需要做出响应。赋予合成折纸系统具有检测环境条件及其自己的状态模仿性质,实现反馈控制并增强其适应环境变化的能力的能力。需要机械的软传感器,以适应动作过程中的运动和变形才能有效与折纸进行整合。软执行器的标准方法已集中在基于商业电子和气动系统[18]的刚性设计上,或者是带有刺激响应材料的小规模平台。[19]前者太笨重了,无法复制生物系统中发现的无缝且温和的折叠模式,而后者缺乏传感器,因此反馈控制以积极指导其运动。实现柔软,功能性和薄折纸致动器需要在这两种方法之间进行合成,这可以通过使用电子皮(E-Skins),复合膜或水凝胶来介导。最近的工作通过证明本质上柔韧的应变[20,21]曲率,[22,23]和光学[24]传感器整合到软致动器中,从而实现了该协同作用的一些步骤。然而,这些示例集中在由没有多个折叠的单层材料制成的执行器上,因此不需要折纸时的组装过程中的运动跟踪。可以通过将磁敏感的e胶粘在软磁性执行器上,检测到各种襟翼或褶皱的位置和方向,从而检测出外部或固有或固有的(由执行器)磁场产生。专门用于磁性软执行器或磁性软机器人[1,25-29],该机器人是由带有嵌入式磁性颗粒的聚合物复合材料构建的,磁化状态的变化会极大地影响致动。[24,25,30–35]当磁性特性的这种变化是有目的的和骗局的时,它们对于允许以新的方式做出相同的结构非常有益。杂志执行器对施加磁场的响应是复合材料的磁化状态的特征,这对用于磁化的过程既敏感又敏感。
弹性体是必不可少的材料,因为它们的灵活,可拉伸和弹性性质。但是,构成弹性体的聚合物网络结构通常是不均匀的,从而限制了材料的性能。在这里,具有前所未有的应变性能力的高度可拉伸的弹性体是基于模块组装策略启用的高度均匀网络结构而开发的。弹性体是通过狭窄的分子量分布的星形脂肪族聚酯前体的有效末端链接来合成的。所得的产品显示出高强度(≈26mPa)和显着的可伸缩性(伸展比在突破≈1900%),以及良好的疲劳性耐药性和缺口不敏感性。此外,它显示出超出任何现有软材料的性能的非凡应变性功能(> 2000倍的增长)。这些独特的特性是由于应变诱导的聚合物链在均匀拉伸的网络中的排序,如原位X射线散射分析所揭示的那样。通过实现一个简单的变量sti sti sti sti or sectuator,用于软机器人技术,证明了这种伟大的应变性能力的实用性。
摘要:贵金属纳米粒子蒸发自组装成有序结构具有成本低、效率高、操作简便等优点,在光学和等离子体器件的制备中具有广阔的应用前景。然而,对马兰戈尼流的难以控制是实现明确组装的挑战之一。在此,基于蒸发强度对组装影响的理论分析,设计了两个简单但可靠的流场控制平台来控制蒸发微流并与耗尽力同时作用,以实现金纳米棒的受控自组装。通过设计的毛细管中的强单向微流实现了取向有序组装,通过在自制玻璃池中产生的弱对流获得了单层膜的器件规模组装。由于自发对称性破坏或存在缺陷(如表面台阶和螺旋位错),可以得到形态多样的超结构组装体,如球晶状、边界扭曲、手性螺旋组装体和具有 π 扭曲畴壁的融合膜。进一步揭示了这些组装体的光学各向异性和偏振相关行为,这意味着它们在等离子体耦合装置和光电元件中具有潜在的应用。了解熵驱动的组装行为和控制蒸发微流来引导金纳米棒的自组装,可以深入了解一般的自下而上的方法,这种方法有助于构建复杂而坚固的纳米超结构。关键词:结构调节、取向排序、大面积、自组装、蒸发微流
摘要 本研究介绍了用于组装多功能热塑性机身的创新工具和末端执行器系统的开发。对更清洁和新型飞机的需求日益增长,这要求使用新材料和技术。先进的热塑性复合材料由于其可焊性、低密度、低总生产成本、改进的断裂韧性和可回收性而成为一种极好的材料选择。然而,要充分发挥它们的潜力,需要新的制造方法和技术。因此,该项目开发了三种末端执行器解决方案,以证明组装全尺寸多功能集成热塑性下机身外壳的可行性,包括集成全装备的地板和货物结构。开发的组装解决方案包括三个独立但集成良好的工具系统,可用于容纳外壳和组装件;拾取、放置和焊接组装件,即夹子和纵梁;以及焊接框架和地板梁子组件。本文详细介绍了开发这些系统的过程,包括最终用户要求、技术挑战、工具和末端执行器设计和制造过程。
摘要:DNA-胶原蛋白复合物的不同方式主要用于基因递送研究。但是,很少有研究研究这些复合物作为生物活性支架的潜力。此外,尚无研究表征由自组装DNA宏结构和胶原蛋白的相互作用形成的DNA-胶原蛋白复合物。为了进行这项研究,我们在此报告了由序列特异性,自组装的DNA宏结构和胶原蛋白I的相互作用形成的新型生物活性支架的制造。DNA和胶原的变化导致高度相互交织的纤维骨架与不同的纤维厚度的高度相互交织的摩尔比。形成的支架是生物相容性的,并作为细胞生长和增殖的软基质表示。在DNA/胶原蛋白支架上培养的细胞促进了转铁蛋白的细胞摄取增强,并且进一步研究了DNA/胶原支架诱导神经元细胞分化的潜力。与对照组相比,DNA/胶原支架促进了具有广泛神经突的前体细胞的神经元分化。这些新型的,自组装的DNA/胶原支架可以作为开发各种生物活性支架的平台,并在神经科学,药物递送,组织工程和体外细胞培养中具有潜在的应用。
在 GRCh37 之后发布的更新版本,包含了更多的改进,例如填补了序列间隙( gaps )、修正 了一些错误组装的区域、增加了着丝粒序列,并在某些区域增加了 alternate loci 来代表序列 的多样性。这些改进使得 GRCh38 在基因组分析中,尤其是在检测结构变异方面,比 GRCh37 具有更高的准确性和可靠性。 GRCh38 相比于 GRCh37 ,减少了一些 N (表示序列间隙或未注 释区域)的数量,增加了 GC 含量,并且扩大了外显子组的大小。
作为等温、无酶信号放大策略,杂交链式反应 (HCR) 和催化发夹组装 (CHA) 具有放大效率高、生物相容性好、反应温和、操作简便等优点。因此,它们已广泛应用于基于 DNA 的生物传感器,用于检测小分子、核酸和蛋白质。在这篇综述中,我们总结了采用典型和先进的 HCR 和 CHA 策略的基于 DNA 的传感器的最新进展,包括分支 HCR 或 CHA、局部 HCR 或 CHA 和级联反应。此外,还讨论了在生物传感应用中实现 HCR 和 CHA 的瓶颈,例如高背景信号、比酶辅助技术更低的放大效率、动力学慢、稳定性差以及细胞应用中 DNA 探针的内化。
微小RNA(miRNA)是一类小型非编码RNA,在调控基因表达和相关病理过程中发挥着至关重要的作用。1,2作为一种重要的生物标志物,miRNA在细胞内的分布和表达与许多疾病,尤其是癌症有着密切的关系。因此,miRNA的体外检测和原位成像都有利于疾病诊断。3最近,外泌体是一种直径约30 – 150纳米的小型载体,含有几种不同的生物分子,包括蛋白质、脂质以及mRNA和非编码RNA。外泌体也被认为是细胞 - 细胞通讯介质中的重要部分,因为它们可以将其内容物(尤其是miRNA)释放到邻近细胞和远端细胞。4 – 6因此,外泌体miRNA被视为疾病诊断和病理研究的有前途的生物标志物。据报道,许多 miRNA 检测方法,如实时定量聚合酶链式反应 (qRT-PCR)、北方印迹、微阵列,可在溶液或细胞裂解物中实现灵敏的 miRNA 检测。7,8 尽管如此,这些方法也因步骤耗时、程序复杂和成本昂贵而受到批评,阻碍了它们的广泛应用。7,9,10