Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-41250
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Titel: Design of a Biohybrid Materials Circuit with Binary Decoder Functionality
VerfasserIn: Mohsenin, Hasti
Wagner, Hanna J.
Rosenblatt, Marcus
Kemmer, Svenja
Drepper, Friedel
Huesgen, Pitter
Timmer, Jens
Weber, Wilfried
Sprache: Englisch
Verlag/Plattform: bioRxiv
Erscheinungsjahr: 2023
DDC-Sachgruppe: 570 Biowissenschaften, Biologie
Dokumenttyp: Sonstiges
Abstract: Synthetic biology applies concepts from electrical engineering and information processing to endow cells with computational functionality. Transferring the underlying molecular components into materials and wiring them according to topologies inspired by electronic circuit boards has yielded materials systems that perform selected computational operations. However, the limited functionality of available building blocks is restricting the implementation of advanced information-processing circuits into materials. Here, we engineer a set of protease-based biohybrid modules the bioactivity of which can either be induced or inhibited. Guided by a quantitative mathematical model and following a design-build-test-learn cycle, we wire the modules according to circuit topologies inspired by electronic signal decoders, a fundamental motif in information processing. We design a 2-input/4-output binary decoder for the detection of two small molecules in a material framework that could perform regulated outputs in form of distinct protease activities. The here demonstrated smart material system is strongly modular and could be used for biomolecular information processing for example in advanced biosensing or drug delivery applications.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1101/2023.08.10.552766
URL der Erstveröffentlichung: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.10.552766v2
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-412501
hdl:20.500.11880/37501
http://dx.doi.org/10.22028/D291-41250
Datum des Eintrags: 19-Apr-2024
Bemerkung/Hinweis: Preprint
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Wilfried Weber
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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