Difference between revisions of "Team:Franconia"

 
(32 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
 
{{Franconia}}
 
{{Franconia}}
 
<html>
 
<html>
−
<style>                                                                                                      
+
<style>
−
.navbar-default, .navbar-brand {                                                                          
+
 
−
transition: all 0.5s;                                                                                
+
.banner-heading > h3 {
−
}                                                                                                        
+
color: white !important;
−
                                                                                                             
+
}
−
nav.navbar.navbar-default.navbar-fixed-top.transparent {                                                  
+
 
−
background-color: rgba(0, 0, 0, 0);                                                                  
+
/* Turn off parallax scrolling for tablets and phones. Increase/decrease the pixels if needed */
−
}                                                                                                        
+
@media (max-width: 1024px) {
−
                                                                                                             
+
.banner {
−
.transparent .navbar-brand {                                                                              
+
background-attachment: scroll;
−
background-image: url('../images/T--Erlangen_Nuremberg--Logo_inverted.png')                           
+
}
−
}                                                                                                        
+
 
−
                                                                                                             
+
.banner h1 {
−
@media (max-width: 1024px) {                                                                              
+
font-size: 180%;
−
div#navbar {                                                                                          
+
font-weight: 100;
−
background-color: rgba(255, 255, 255, 0.95);                                                      
+
}
−
}                                                                                                    
+
}
−
}                                                                                                        
+
 
−
                                                                                                             
+
.light {
−
.parallax {                                                                                              
+
text-align: center;
−
height: 90vh;                                                                                        
+
}
−
/*background: url("images/T--Erlangen_Nuremberg--DNA_String.png.jpeg") no-repeat fixed center;*/     
+
 
−
background-color: #000;                                                                              
+
#headervideo {
−
background-size: cover;                                                                              
+
opacity: 0.3;
−
position: relative;                                                                                   
+
object-fit: fill;
−
margin-top: -100px;                                                                                  
+
}
−
}                                                                                                         
+
 
−
                                                                                                             
+
.banner {
−
.parallax-heading {                                                                                       
+
height: initial !important;
−
top: 40%;                                                                                            
+
 
−
position: absolute;                                                                                  
+
}
−
}                                                                                                         
+
 
−
                                                                                                             
+
.banner-button {
−
.parallax h1 {                                                                                           
+
color: white;
−
margin: 0 8.5%;                                                                                      
+
margin-top: 30px;
−
color: white;                                                                                        
+
cursor: pointer;
−
font-weight: 100 !important;                                                                          
+
padding: 15px;
−
font-size: 2.5em;                                                                                    
+
border: 1px solid white;
−
background: none;                                                                                     
+
border-radius: 10px;
−
padding: 10px;                                                                                       
+
display: inline-block;
−
                                                                                                             
+
font-size: larger;
−
}                                                                                                        
+
font-weight: 500;
−
                                                                                                             
+
}
−
p:first-child {                                                                                          
+
 
−
margin: 0;                                                                                            
+
@media (max-width: 768px) {
−
}                                                                                                        
+
.banner-heading h3 {
−
                                                                                                             
+
font-size: x-large;
−
/* Turn off parallax scrolling for tablets and phones. Increase/decrease the pixels if needed */         
+
}
−
@media (max-width: 768px) {                                                                              
+
}
−
.parallax {                                                                                          
+
 
−
background-attachment: scroll;                                                                    
+
@media (max-width: 1024px) {
−
}                                                                                                    
+
#headervideo {
−
                                                                                                             
+
display: none !important;
−
.parallax h1 {                                                                                        
+
}
−
font-size: 180%;                                                                                  
+
 
−
font-weight: 100;                                                                                 
+
.banner {
−
}                                                                                                    
+
background-image: url("https://static.igem.org/mediawiki/2017/thumb/a/a0/T--Franconia--Home-DNAImage.png/1600px-T--Franconia--Home-DNAImage.png");
−
}                                                                                                        
+
height: 65vh !important;
−
                                                                                                             
+
box-shadow: inset 0 0 0 2000px rgba(50, 71, 85, 0.7);
−
     .light{                                                                                                  
+
top: -3px;
−
         text-align: center;                                                                                  
+
width: 100vw;
−
     }                                                                                                        
+
background-color: var(--tint-color);
−
                                                                                                             
+
background-attachment: fixed;
−
.light p {                                                                                                
+
background-position: center;
−
margin-left: 20%;                                                                                    
+
background-repeat: no-repeat;
−
margin-right: 20%;                                                                                    
+
background-size: cover;
−
color: #333230;                                                                                       
+
 
−
letter-spacing: 0.5px;                                                                                
+
}
−
}                                                                                                        
+
 
−
                                                                                                             
+
                .banner .banner-heading h1, .banner h3, .banner-button {
−
.light h2 {                                                                                              
+
                        margin-top: 0 !important;
−
font-weight: 100;                                                                                    
+
                }
−
         letter-spacing: 2px;                                                                                  
+
}
−
                                                                                                             
+
 
−
}                                                                                                        
+
      @media screen and (max-width:767px) {
−
                                                                                                             
+
             
−
</style>                                                                                                      
+
              .banner .banner-heading, .banner h3, .banner-button {
−
                                                                                                             
+
                  font-size: 100%;
−
                                                                                                             
+
                  margin-top: 0 !important;
−
<div class="parallax">                                                                                        
+
                  top: 90px !important;
−
<canvas style="width: 100%; height: 100%; z-index: -1;"></canvas>                                        
+
              }
−
<div class="parallax-heading"><h1> Development of Novel Biocompatible Tissue for the Application as Artific
+
 
−
Muscles in                                                                                       
+
              .content {
−
Robotics and                                                                                     
+
                  margin-top: 20% !important;
−
Medicine </h1>                                                                                    
+
              }
−
</div>                                                                                                    
+
      }
−
</div>                                                                                                        
+
 
−
                                                                                                             
+
     .center.home {
−
<div class="light">                                                                                          
+
         margin-bottom: 5%;
−
<h2>Abstract</h2>                                                                                        
+
     }
−
<p>                                                                                                      
+
 
−
The development of artificial muscles attracts wide interest for industrial and medical              
+
    .center.home > div > a > div > img {
−
applications. Regarding manufacturing, robotic devices with synthetic muscles are able to            
+
        margin-bottom: 10%;
−
handle softer materials more precisely. Moreover, artificial musculatures in medical                  
+
        border-radius: 10% 100% 100% 100%;
−
prostheses can improve the wearing comfort while conveying a rather natural feeling.                  
+
        border: 2px solid var(--tint-color);
−
Currently, muscle-like contractions can be obtained by capacitor systems or by molecular              
+
    }
−
machines incorporating tissue. This project aims to replace the common materials in both              
+
 
−
branches by biological tissue. While increasing ecological friendliness and the compatibility        
+
    .center.home > div > a > div > h4 {
−
with human tissue, those fabricated compositions can compete with human biological                    
+
        font-weight: 300 !important;
−
material. <br> <br>                                                                                  
+
    }
−
Like a capacitor, the dielectric elastomer actuator (DEA) comprises two lightweight and              
+
 
−
flexible electrodes separated by an insulating elastomeric layer. In a first set of experiments,      
+
    @media screen and (max-width:767px) {
−
the elastomer layers in the capacitor-based muscle need to be replaced by appropriate protein        
+
         .col-sm-3.lastStep {
−
structures. P-Pili with their excellent elastic properties and proteins with high amounts of          
+
            margin-bottom: 30% !important;
−
helical secondary architecture are to be tested for this approach. In a next step, the currently      
+
        }
−
used light weighted graphene or carbon nanotube layers need to be replaced by the Pili to            
+
    }
−
provide conductivity and flexibility comparable to the carbon nanotubes. Both fibril types can        
+
 
−
be easily expressed in Geobacter sulflurreducens and Escherichia coli in a large scale, which        
+
    .banner .banner-heading {
−
makes the overall system extremely feasible since one organism can provide the whole                  
+
     
−
material. <br> <br>                                                                                  
+
          top: 100px;
−
Another tissue with muscle-like contractions will be fabricated through polymers with                
+
    }
−
integrated molecular machines. Herein, the latter are based on azo dyes capable of having            
+
 
−
their entire network contracted by light irradiation. The biopolymer matrix is fabricated by          
+
 
−
Escherichia coli and consists of catcher-tag systems modified with a biotin-accepting anchor.        
+
</style>
−
The molecular machines attach to the biopolymer tissue via biotin and biotin acceptor                
+
 
−
interactions. Due to the crosslinking of the single protein strains the stiffness of the resulting    
+
<div class="banner">
−
tissue can be adjusted accurately. <br> <br>                                                          
+
.    <!--- <canvas style="width: 100%; height: 100%; z-index: -1;"></canvas> -->
−
In both cases, the achieved tissues are cell-free and can immediately be adapted to the system.      
+
<video muted id="headervideo" src="https://static.igem.org/mediawiki/2017/b/b5/T--Franconia--DNA_background_c.mp4" style="width:100%; height:100%" autoplay
−
Within the scope of the project, the construction of a DEA-prototype is planned, since the            
+
  loop></video>
−
realization of electrical stimuli is more feasible than through photo-induced signals.                
+
<div class="banner-heading"><h1>B.E.A.M.</h1>
−
</p>                                                                                                      
+
<h3>Biocompatible Elastic Artificial Muscle</h3>
−
</div>                                                                                                        
+
<div class="banner-button">Beam me up!</div>
−
                                                                                                             
+
</div>
−
<script>                                                                                                      
+
 
−
/* NAVIGATION STYLING */                                                                                  
+
</div>
−
$(document).ready(function() {                                                                            
+
 
−
var navbar = $($(".navbar")[0]);                                                                     
+
<div class="container-fluid">
−
navbar.addClass("transparent");                                                                       
+
<div class="content">
−
$(window).scroll(function() {                                                                        
+
<h3>Abstract</h3>
−
var parallax = $($(".parallax")[0]);                                                             
+
<p>
−
var parallaxBottom = parallax.offset().top + parallax.height();                                  
+
The development of artificial muscles attracts wide interest for industrial and medical
−
var navbarBottom = $(window).scrollTop() + navbar.height() + 20; // + 20 for padding             
+
applications. Regarding manufacturing, robotic devices with synthetic muscles are able to
−
if (navbarBottom < parallaxBottom) {                                                              
+
handle complex-shaped materials more precisely. Moreover, artificial musculatures in medical
−
navbar.addClass("transparent");                                                               
+
prostheses can improve the wearing comfort while conveying a rather natural feeling.
−
} else {                                                                                         
+
Currently, muscle-like contractions can be obtained by capacitor systems or by molecular
−
navbar.removeClass("transparent");                                                            
+
machines incorporating tissue. This project aims to replace the common materials in both
−
}                                                                                                 
+
branches by biological tissue. While increasing ecological friendliness and the compatibility
−
})                                                                                                    
+
with human tissue, those fabricated composites can compete with human biological
−
})                                                                                                        
+
material. <br> <br> </p>
−
</script>                                                                                                    
+
<div class = "center home">
−
                                                                                                             
+
                <div class="content">
 +
                    <h3>Method 1</h3>
 +
                </div>
 +
                <div class = "row">
 +
                    <a href="https://2017.igem.org/Team:Franconia/Project/Beam#beam1_1">
 +
                        <div class = "col-sm-4">
 +
                            <h4>Step 1</h4>
 +
                            <img src = "https://static.igem.org/mediawiki/2017/a/a9/T--Franconia--BEAM-BRICKSWITHOUT.png">
 +
                            <div>
 +
                                <p>Protein Building Blocks</p>
 +
                            </div>
 +
                        </div>
 +
                    </a>
 +
                    <a href="https://2017.igem.org/Team:Franconia/Project/Beam#beam1_3">
 +
                        <div class = "col-sm-4">
 +
                            <h4>Step 2</h4>
 +
                            <img src = "https://static.igem.org/mediawiki/2017/5/5d/T--Franconia--BEAM-NANOSHIT.png">
 +
                            <div>
 +
                                <p>Pilis/Carbon Nano Tubes are added</p>
 +
                            </div>
 +
                        </div>
 +
                    </a>
 +
                    <a href="https://2017.igem.org/Team:Franconia/Project/Beam#beam1_4">
 +
                        <div class = "col-sm-4 lastStep">
 +
                            <h4>Step 3</h4>
 +
                            <img src = "https://static.igem.org/mediawiki/2017/d/d6/T--Franconia--BEAM-MUSCLE1.png">
 +
                            <div>
 +
                                <p>Artificial Muscle is created</p>
 +
                            </div>
 +
                        </div>
 +
                    </a>
 +
                </div>
 +
                <div class="content">
 +
                    <h3>Method 2</h3>
 +
                </div>
 +
                <div class = "row">
 +
                    <a href="https://2017.igem.org/Team:Franconia/Project/Beam#beam2_1">
 +
                        <div class = "col-sm-4">
 +
                            <h4>Step 1</h4>
 +
                            <img src = "https://static.igem.org/mediawiki/2017/c/c2/T--Franconia--BEAM-BRICKSWITH.png">
 +
                            <div>
 +
                                <p>Protein Building Blocks</p>
 +
                            </div>
 +
                        </div>
 +
                    </a>
 +
                    <a href="https://2017.igem.org/Team:Franconia/Project/Beam#beam2_3">
 +
                        <div class = "col-sm-4">
 +
                            <h4>Step 2</h4>
 +
                            <img src = "https://static.igem.org/mediawiki/2017/7/73/T--Franconia--BEAM-AZO.png">
 +
                            <div>
 +
                                <p>Azo Dye is added</p>
 +
                            </div>
 +
                        </div>
 +
                    </a>
 +
                    <a href="https://2017.igem.org/Team:Franconia/Project/Beam#beam2_4">
 +
                        <div class = "col-sm-4 lastStep">
 +
                            <h4>Step 3</h4>
 +
                            <img src = "https://static.igem.org/mediawiki/2017/f/ff/T--Franconia--BEAM-MUSCLE2.png">
 +
                            <div>
 +
                                <p>Artificial Muscle is created</p>
 +
                            </div>
 +
                        </div>
 +
                    </a>
 +
                </div>
 +
            </div>
 +
<p>
 +
Like a capacitor, the dielectric elastomer actuator (DEA) comprises two lightweight and
 +
flexible electrodes separated by an insulating elastomeric layer. In a first set of experiments,
 +
the elastomer layers in the capacitor-based muscle need to be replaced by appropriate protein
 +
structures. P-Pili with their excellent elastic properties and proteins with high amounts of
 +
helical secondary architecture are to be tested for this approach. In a next step, the currently
 +
used light weighted graphene or carbon nanotube layers need to be replaced by the Pili to
 +
provide conductivity and flexibility comparable to the carbon nanotubes. Both fibril types can
 +
be easily expressed in Geobacter sulflurreducens and Escherichia coli in a large scale, which
 +
makes the overall system extremely feasible since one organism can provide the whole
 +
material. <br> <br>
 +
        Another tissue with muscle-like contractions will be fabricated through polymers with
 +
integrated molecular machines. Herein, the latter are based on azo dyes capable of having
 +
their entire network contracted by light irradiation. The biopolymer matrix is fabricated by
 +
Escherichia coli and consists of catcher-tag systems modified with a biotin-accepting anchor.
 +
The molecular machines attach to the biopolymer tissue via biotin and biotin acceptor
 +
interactions. Due to the crosslinking of the single protein strains the stiffness of the resulting
 +
tissue can be adjusted accurately. <br> <br>
 +
In both cases, the achieved tissues are cell-free and can immediately be adapted to the system.
 +
Within the scope of the project, the construction of a DEA-prototype is planned, since the
 +
realization of electrical stimuli is more feasible than through photo-induced signals.
 +
</p>
 +
<h3>After iGEM</h3>
 +
Read our essay on <a href="https://static.igem.org/mediawiki/2017/4/44/T--Franconia--AfterIGEM.pdf" target="_blank">"The German Bundestag and synthetic biology: legal provisions, problems and future prospects"</a>.
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
<script>
 +
$(document).ready(function () {
 +
$('.banner-button').click(function () {
 +
console.log('scrolling');
 +
$('html, body').stop().animate({
 +
'scrollTop': $('.content').offset().top - 100
 +
}, 500, 'swing');
 +
});
 +
})
 +
 
 +
</script>                                                                            
 
</html>
 
</html>
 
{{Franconia/Footer}}
 
{{Franconia/Footer}}

Latest revision as of 17:55, 14 December 2017

Abstract

The development of artificial muscles attracts wide interest for industrial and medical applications. Regarding manufacturing, robotic devices with synthetic muscles are able to handle complex-shaped materials more precisely. Moreover, artificial musculatures in medical prostheses can improve the wearing comfort while conveying a rather natural feeling. Currently, muscle-like contractions can be obtained by capacitor systems or by molecular machines incorporating tissue. This project aims to replace the common materials in both branches by biological tissue. While increasing ecological friendliness and the compatibility with human tissue, those fabricated composites can compete with human biological material.

Method 1

Step 1

Protein Building Blocks

Step 2

Pilis/Carbon Nano Tubes are added

Step 3

Artificial Muscle is created

Method 2

Step 1

Protein Building Blocks

Step 2

Azo Dye is added

Step 3

Artificial Muscle is created

Like a capacitor, the dielectric elastomer actuator (DEA) comprises two lightweight and flexible electrodes separated by an insulating elastomeric layer. In a first set of experiments, the elastomer layers in the capacitor-based muscle need to be replaced by appropriate protein structures. P-Pili with their excellent elastic properties and proteins with high amounts of helical secondary architecture are to be tested for this approach. In a next step, the currently used light weighted graphene or carbon nanotube layers need to be replaced by the Pili to provide conductivity and flexibility comparable to the carbon nanotubes. Both fibril types can be easily expressed in Geobacter sulflurreducens and Escherichia coli in a large scale, which makes the overall system extremely feasible since one organism can provide the whole material.

Another tissue with muscle-like contractions will be fabricated through polymers with integrated molecular machines. Herein, the latter are based on azo dyes capable of having their entire network contracted by light irradiation. The biopolymer matrix is fabricated by Escherichia coli and consists of catcher-tag systems modified with a biotin-accepting anchor. The molecular machines attach to the biopolymer tissue via biotin and biotin acceptor interactions. Due to the crosslinking of the single protein strains the stiffness of the resulting tissue can be adjusted accurately.

In both cases, the achieved tissues are cell-free and can immediately be adapted to the system. Within the scope of the project, the construction of a DEA-prototype is planned, since the realization of electrical stimuli is more feasible than through photo-induced signals.

After iGEM

Read our essay on "The German Bundestag and synthetic biology: legal provisions, problems and future prospects".

Sponsors

Foundations

FOLLOW US