• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

在微流控细胞大小隔室中动态驱动 DNA 组装的等离子体纳米结构。

Dynamic Actuation of DNA-Assembled Plasmonic Nanostructures in Microfluidic Cell-Sized Compartments.

机构信息

Biophysical Engineering Group, Max Planck Institute for Medical Research, Jahnstraße 29, 69120 Heidelberg, Germany.

Department of Physics and Astronomy, Heidelberg University, 69120 Heidelberg, Germany.

出版信息

Nano Lett. 2020 Mar 11;20(3):1571-1577. doi: 10.1021/acs.nanolett.9b04217. Epub 2020 Feb 27.

DOI:10.1021/acs.nanolett.9b04217
PMID:32083879
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7307956/
Abstract

Molecular motor proteins form the basis of cellular dynamics. Recently, notable efforts have led to the creation of their DNA-based mimics, which can carry out complex nanoscale motion. However, such functional analogues have not yet been integrated or operated inside synthetic cells toward the goal of realizing artificial biological systems entirely from the bottom-up. In this Letter, we encapsulate and actuate DNA-assembled dynamic nanostructures inside cell-sized microfluidic compartments. These encapsulated DNA nanostructures not only exhibit structural reconfigurability owing to their pH-sensitive molecular switches upon external stimuli but also possess optical feedback enabled by the integrated plasmonic probes. In particular, we demonstrate the power of microfluidic compartmentalization for achieving on-chip plasmonic enantiomer separation and substrate filtration. Our work exemplifies that the two unique tools, droplet-based microfluidics and DNA technology, offering high precision on the microscale and nanoscale, respectively, can be brought together to greatly enrich the complexity and diversity of functional synthetic systems.

摘要

分子马达蛋白构成了细胞动力学的基础。最近,人们付出了巨大努力,成功创造出了基于 DNA 的分子马达蛋白模拟物,这些模拟物可以进行复杂的纳米级运动。然而,这些功能类似物尚未在合成细胞中进行集成或操作,以实现完全自下而上的人工生物系统。在这封信件中,我们将 DNA 组装的动态纳米结构封装并作用于细胞大小的微流控隔室内部。这些封装的 DNA 纳米结构不仅在外力刺激下由于其 pH 敏感的分子开关而表现出结构可重构性,而且还具有通过集成等离子体探针实现的光学反馈。具体而言,我们展示了微流控隔室化在实现片上等离子体对映体分离和基底过滤方面的强大功能。我们的工作表明,基于液滴的微流控技术和 DNA 技术这两种独特的工具,分别在微观和纳米尺度上提供高精度,可以结合在一起,极大地丰富功能合成系统的复杂性和多样性。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/7f9461411269/nl9b04217_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/fb9c4cb46a05/nl9b04217_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/e769962ab1c6/nl9b04217_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/7f9461411269/nl9b04217_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/fb9c4cb46a05/nl9b04217_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/e769962ab1c6/nl9b04217_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/163c/7307956/7f9461411269/nl9b04217_0003.jpg

相似文献

1
Dynamic Actuation of DNA-Assembled Plasmonic Nanostructures in Microfluidic Cell-Sized Compartments.在微流控细胞大小隔室中动态驱动 DNA 组装的等离子体纳米结构。
Nano Lett. 2020 Mar 11;20(3):1571-1577. doi: 10.1021/acs.nanolett.9b04217. Epub 2020 Feb 27.
2
DNA-Nanotechnology-Enabled Chiral Plasmonics: From Static to Dynamic.DNA-纳米技术助力手性等离子体学:从静态到动态。
Acc Chem Res. 2017 Dec 19;50(12):2906-2914. doi: 10.1021/acs.accounts.7b00389. Epub 2017 Sep 27.
3
DNA Bipedal Motor Achieves a Large Number of Steps Due to Operation Using Microfluidics-Based Interface.基于微流控界面操作的 DNA 双足马达可实现大量步移。
ACS Nano. 2017 Apr 25;11(4):4002-4008. doi: 10.1021/acsnano.7b00547. Epub 2017 Apr 14.
4
Stimulus-Responsive Plasmonic Chiral Signals of Gold Nanorods Organized on DNA Origami.基于 DNA 折纸术组装的金纳米棒的刺激响应手性等离子体信号。
Nano Lett. 2017 Nov 8;17(11):7125-7130. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b03946. Epub 2017 Oct 11.
5
Reconfigurable Three-Dimensional Gold Nanorod Plasmonic Nanostructures Organized on DNA Origami Tripod.基于 DNA 折纸三脚架组装的可重构三维金纳米棒等离子体纳米结构
ACS Nano. 2017 Feb 28;11(2):1172-1179. doi: 10.1021/acsnano.6b06861. Epub 2017 Jan 9.
6
Analyzing fidelity and reproducibility of DNA templated plasmonic nanostructures.分析基于 DNA 的等离子体纳米结构的保真度和重现性。
Nanoscale. 2019 Nov 21;11(43):20693-20706. doi: 10.1039/c9nr03711j. Epub 2019 Oct 23.
7
Rolling up gold nanoparticle-dressed DNA origami into three-dimensional plasmonic chiral nanostructures.将金纳米粒子包裹的 DNA 折纸滚成三维等离子体手性纳米结构。
J Am Chem Soc. 2012 Jan 11;134(1):146-9. doi: 10.1021/ja209861x. Epub 2011 Dec 13.
8
Optofluidic guiding, valving, switching and mixing based on plasmonic heating in a random gold nanoisland substrate.基于随机金纳米岛衬底中等离子体加热的光流控引导、阀控、开关和混合。
Lab Chip. 2015 Jun 7;15(11):2504-2512. doi: 10.1039/c5lc00406c.
9
DNA-Origami-Based Assembly of Anisotropic Plasmonic Gold Nanostructures.基于 DNA 折纸术的各向异性等离子体金纳米结构的组装。
Small. 2017 Jun;13(23). doi: 10.1002/smll.201603991. Epub 2017 Apr 27.
10
Assembling gold nanobipyramids into chiral plasmonic nanostructures with DNA origami.利用 DNA 折纸术将金纳米双锥体组装成手性等离子体纳米结构。
Chem Commun (Camb). 2021 Jun 22;57(50):6201-6204. doi: 10.1039/d1cc01925b.

引用本文的文献

1
Designer peptide-DNA cytoskeletons regulate the function of synthetic cells.设计肽-DNA 细胞骨架调节合成细胞的功能。
Nat Chem. 2024 Aug;16(8):1229-1239. doi: 10.1038/s41557-024-01509-w. Epub 2024 Apr 23.
2
Engineering DNA-based cytoskeletons for synthetic cells.用于合成细胞的工程化基于DNA的细胞骨架。
Interface Focus. 2023 Aug 11;13(5):20230028. doi: 10.1098/rsfs.2023.0028. eCollection 2023 Oct 6.
3
Recent Advances in DNA Origami-Engineered Nanomaterials and Applications.DNA 折纸工程纳米材料及其应用的最新进展。

本文引用的文献

1
More from less - bottom-up reconstitution of cell biology.从少到多——细胞生物学的自下而上重建。
J Cell Sci. 2019 Feb 4;132(4):jcs227488. doi: 10.1242/jcs.227488.
2
Charge-controlled microfluidic formation of lipid-based single- and multicompartment systems.电荷控制的基于脂质的单腔和多腔体系的微流控形成。
Lab Chip. 2018 Aug 21;18(17):2665-2674. doi: 10.1039/c8lc00582f.
3
A synthetic enzyme built from DNA flips 10 lipids per second in biological membranes.一种由 DNA 构建的人工合成酶每秒可翻转生物膜中的 10 个脂质分子。
Chem Rev. 2023 Apr 12;123(7):3976-4050. doi: 10.1021/acs.chemrev.3c00028. Epub 2023 Mar 29.
4
Multiplexed Detection of Molecular Interactions with DNA Origami Engineered Cells in 3D Collagen Matrices.利用 DNA 折纸工程细胞在 3D 胶原基质中对分子相互作用进行多重检测。
ACS Appl Mater Interfaces. 2022 Dec 21;14(50):55307-55319. doi: 10.1021/acsami.2c07971. Epub 2022 Dec 12.
5
Regulating DNA-Hybridization Using a Chemically Fueled Reaction Cycle.利用化学燃料反应循环调控 DNA 杂交。
J Am Chem Soc. 2022 Dec 7;144(48):21939-21947. doi: 10.1021/jacs.2c08463. Epub 2022 Nov 28.
6
Functional DNA-based cytoskeletons for synthetic cells.基于功能 DNA 的细胞骨架用于合成细胞。
Nat Chem. 2022 Aug;14(8):958-963. doi: 10.1038/s41557-022-00945-w. Epub 2022 Jun 20.
7
pH-Triggered Assembly of Endomembrane Multicompartments in Synthetic Cells.pH 触发的人工细胞内生物膜多室结构的自组装
ACS Synth Biol. 2022 Jan 21;11(1):366-382. doi: 10.1021/acssynbio.1c00472. Epub 2021 Dec 10.
8
DNA Studies: Latest Spectroscopic and Structural Approaches.DNA研究:最新的光谱学和结构方法。
Micromachines (Basel). 2021 Sep 11;12(9):1094. doi: 10.3390/mi12091094.
9
Proton gradients from light-harvesting E. coli control DNA assemblies for synthetic cells.来自聚光大肠杆菌的质子梯度控制用于合成细胞的 DNA 组装体。
Nat Commun. 2021 Jun 25;12(1):3967. doi: 10.1038/s41467-021-24103-x.
10
Dynamic self-assembly of compartmentalized DNA nanotubes.DNA 纳米管的动态自组装。
Nat Commun. 2021 Jun 11;12(1):3557. doi: 10.1038/s41467-021-23850-1.
Nat Commun. 2018 Jun 21;9(1):2426. doi: 10.1038/s41467-018-04821-5.
4
Photosynthetic artificial organelles sustain and control ATP-dependent reactions in a protocellular system.光合人工细胞器在原细胞系统中维持和控制 ATP 依赖性反应。
Nat Biotechnol. 2018 Jul;36(6):530-535. doi: 10.1038/nbt.4140. Epub 2018 May 28.
5
Mastering Complexity: Towards Bottom-up Construction of Multifunctional Eukaryotic Synthetic Cells.掌握复杂性:迈向多功能真核合成细胞的自下而上构建。
Trends Biotechnol. 2018 Sep;36(9):938-951. doi: 10.1016/j.tibtech.2018.03.008. Epub 2018 Apr 21.
6
Gold nanocrystal-mediated sliding of doublet DNA origami filaments.金纳米晶介导的双链 DNA 折纸丝的滑动。
Nat Commun. 2018 Apr 13;9(1):1454. doi: 10.1038/s41467-018-03882-w.
7
Mechanical Division of Cell-Sized Liposomes.细胞大小脂质体的机械分割。
ACS Nano. 2018 Mar 27;12(3):2560-2568. doi: 10.1021/acsnano.7b08411. Epub 2018 Feb 22.
8
Spherical network contraction forms microtubule asters in confinement.球形网络收缩在限制中形成微管星状结构。
Soft Matter. 2018 Feb 14;14(6):901-909. doi: 10.1039/c7sm01718a. Epub 2018 Jan 24.
9
Sequential bottom-up assembly of mechanically stabilized synthetic cells by microfluidics.通过微流体技术对机械稳定的合成细胞进行自下而上的顺序组装。
Nat Mater. 2018 Jan;17(1):89-96. doi: 10.1038/nmat5005. Epub 2017 Oct 16.
10
A cargo-sorting DNA robot.一种货物分拣 DNA 机器人。
Science. 2017 Sep 15;357(6356). doi: 10.1126/science.aan6558.