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DNA 折纸术上单分子化学反应。

Single-molecule chemical reactions on DNA origami.

机构信息

Centre for DNA Nanotechnology (CDNA) at the Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO), Aarhus University, DK-8000 Aarhus C, Denmark.

出版信息

Nat Nanotechnol. 2010 Mar;5(3):200-3. doi: 10.1038/nnano.2010.5. Epub 2010 Feb 28.

DOI:10.1038/nnano.2010.5
PMID:20190747
Abstract

DNA nanotechnology and particularly DNA origami, in which long, single-stranded DNA molecules are folded into predetermined shapes, can be used to form complex self-assembled nanostructures. Although DNA itself has limited chemical, optical or electronic functionality, DNA nanostructures can serve as templates for building materials with new functional properties. Relatively large nanocomponents such as nanoparticles and biomolecules can also be integrated into DNA nanostructures and imaged. Here, we show that chemical reactions with single molecules can be performed and imaged at a local position on a DNA origami scaffold by atomic force microscopy. The high yields and chemoselectivities of successive cleavage and bond-forming reactions observed in these experiments demonstrate the feasibility of post-assembly chemical modification of DNA nanostructures and their potential use as locally addressable solid supports.

摘要

DNA 纳米技术,特别是 DNA 折纸术,其中长的单链 DNA 分子被折叠成预定的形状,可以用于形成复杂的自组装纳米结构。虽然 DNA 本身的化学、光学或电子功能有限,但 DNA 纳米结构可以作为具有新功能特性的建筑材料的模板。相对较大的纳米组件,如纳米粒子和生物分子,也可以被整合到 DNA 纳米结构中并进行成像。在这里,我们通过原子力显微镜展示了可以在 DNA 折纸支架的局部位置上进行单分子化学反应,并对其进行成像。在这些实验中观察到的连续切割和键形成反应的高产率和化学选择性证明了 DNA 纳米结构的后组装化学修饰的可行性,以及它们作为局部寻址的固体支持物的潜在用途。

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