Trapping of 27 bp - 8 kbp DNA and immobilization of thiol-modified DNA using dielectrophoresis

Dielectrophoretic trapping of six different DNA fragments, sizes varying from the 27 to 8416 bp, has been studied using confocal microscopy. The effect of the DNA length and the size of the constriction between nanoscale fingertip electrodes on the trapping efficiency have been investigated. Using finite element method simulations in conjunction with the analysis of the experimental data, the polarizabilities of the different size DNA fragments have been calculated for different frequencies. Also the immobilization of trapped hexanethiol- and DTPA-modified 140 nm long DNA to the end of gold nanoelectrodes was experimentally quantified and the observations were supported by density functional theory calculations.Comment: 17 pages (1 column version), 8 figure

Suborbital Payload Testing Aboard Level 3 Rocket Research Platform

Embry-Riddle Aeronautical University (ERAU) has launched several suborbital scientific payloads aboard Blue Origin’s New Shepard in 2017 and 2019. Students continue gaining hands-on experience in rocket design and construction, and payload integration and testing of future and more mature payloads to be launched into space. A Level 3 Rocket is being designed and developed at ERAU to serve as a scaled-down model research platform for launching and testing of payloads that will be later flown in commercial suborbital platforms such as Blue Origin’s New Shepard and PLD space Miura 1 rockets. Computer simulations were conducted to calculate the key parameters such as flight trajectory profiles, stability and flight velocities for different rocket motors configurations. A preliminary design of the rocket was developed using Computer-Aided Design (CAD) software. The rocket will accommodate multiple payloads (Cubesats, NanoLabs, TubeSats) designed and developed in the Payload Applied, Technology and Operations (PATO) laboratory. The rocket will be primarily constructed of carbon fiber composite as it has a high strength to weight ratio. These simulations are used to select a suitable motor for the rocket according to the flight requirements and landing restrictions. This prospective Level 3 Rocket is referred to as Suborbital Technology Experimental Vehicle for Exploration (STEVE). Rocket procedures and results from the design, simulation, construction and assembly will be presented

Pienoisrakettisimulaattorin kehittäminen vapaana ohjelmistona

Pienoisrakettiharrastuksessa rakettien simuloiminen on hyödyllinen menetelmä, joka mahdollistaa raketin suunnittelemisen ja sen ominaisuuksien tutkimisen ennen sen rakentamista. Tähän tarkoitettuja ohjelmistoja on saatavana kaupallisesti, mutta ne ovat perimmiltään "mustia laatikoita", joiden toimintaperiaatteita ei ole mahdollista tutkia eikä niitä ole mahdollista laajentaa. Tuotteiden hinta voi myös olla esteenä etenkin nuorille harrastajille sekä kerhoille. Tässä diplomityössä on esitetty menetelmät, joilla voi askel askeleelta laskea raketin aerodynaamiset ominaisuudet sekä simuloida raketin lennon. Nämä menetelmät toteutettiin OpenRocket-ohjelmistona, joka sisältää helppokäyttöisen käyttöliittymän pienoisrakettien suunnittelemiseksi ja simuloimiseksi. Ohjelmisto on julkaistu vapaana ohjelmistona. Työssä esitetyt menetelmät aerodynaamisten ominaisuuksien määrittämiseksi pohjautuvat enimmäkseen James Barrowmanin diplomityössään esittämiin menetelmiin. Useita laajennuksia on kehitetty, jotka mahdollistavat ominaisuuksien laskeminen mm. suurilla kohtauskulmilla sekä vapaamuotoisten siivekkeiden mallintaminen. Lisäksi työssä esitellään menetelmät ilmakehän ominaisuuksien kuten tuulen turbulenssin mallintamiseksi, sekä menetelmä kuuden vapausasteen lentosimulaation toteuttamiseksi. Simulointituloksia verrattiin kokeellisesti mitattuihin rakettien lentoihin sekä tuulitunneleissa mitattuihin arvoihin. Vertailu osoittaa että alisoonisen raketin simuloitu lentokorkeus on noin 10-15 % tarkkuudella oikein. Tämä vastaa myös kaupallisella simulointiohjelmistolla saavutettua tarkkuutta. Vaikka ylisoonisesta raketista ei ollut kokeellisia lentotietoja saatavilla, simulaation uskotaan olevan suhteellisen tarkka 1.5 Machiin asti