• 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

线框DNA纳米管的极简设计:可调节的几何形状、尺寸、手性和动力学

Minimalist Design of Wireframe DNA Nanotubes: Tunable Geometry, Size, Chirality, and Dynamics.

作者信息

Luo Xin, Saliba Daniel, Yang Tianxiao, Gentile Serena, Mori Keita, Islas Patricia, Das Trishalina, Bagheri Neda, Porchetta Alessandro, Guarne Alba, Cosa Gonzalo, Sleiman Hanadi F

机构信息

Department of Chemistry, McGill University, 801 Sherbrooke St. West, Montreal QC, H3A 0B8, Canada.

Department of Biochemistry and Centre de Recherche en Biologie Structurale, McGill University, Montreal QC, Canada.

出版信息

Angew Chem Int Ed Engl. 2023 Oct 26;62(44):e202309869. doi: 10.1002/anie.202309869. Epub 2023 Sep 21.

DOI:10.1002/anie.202309869
PMID:37610293
Abstract

DNA nanotubes (NTs) have attracted extensive interest as artificial cytoskeletons for biomedical, synthetic biology, and materials applications. Here, we report the modular design and assembly of a minimalist yet robust DNA wireframe nanotube with tunable cross-sectional geometry, cavity size, chirality, and length, while using only four DNA strands. We introduce an h-motif structure incorporating double-crossover (DX) tile-like DNA edges to achieve structural rigidity and provide efficient self-assembly of h-motif-based DNA nanotube (H-NT) units, thus producing programmable, micrometer-long nanotubes. We demonstrate control of the H-NT nanotube length via short DNA modulators. Finally, we use an enzyme, RNase H, to take these structures out of equilibrium and trigger nanotube assembly at a physiologically relevant temperature, underlining future cellular applications. The minimalist H-NTs can assemble at near-physiological salt conditions and will serve as an easily synthesized, DNA-economical modular template for biosensors, plasmonics, or other functional materials and as cost-efficient drug-delivery vehicles for biomedical applications.

摘要

DNA纳米管(NTs)作为用于生物医学、合成生物学和材料应用的人工细胞骨架,已引起广泛关注。在此,我们报告了一种极简但稳健的DNA线框纳米管的模块化设计与组装,该纳米管具有可调节的横截面几何形状、腔尺寸、手性和长度,且仅使用四条DNA链。我们引入了一种包含双交叉(DX)瓦片状DNA边缘的h基序结构,以实现结构刚性,并提供基于h基序的DNA纳米管(H-NT)单元的高效自组装,从而生产出可编程的微米长纳米管。我们展示了通过短DNA调节剂对H-NT纳米管长度的控制。最后,我们使用一种酶RNase H使这些结构脱离平衡,并在生理相关温度下触发纳米管组装,这突出了其未来在细胞中的应用。这种极简的H-NTs可以在接近生理盐条件下组装,并将作为一种易于合成、节省DNA的模块化模板用于生物传感器、等离子体学或其他功能材料,以及作为用于生物医学应用的经济高效的药物递送载体。

相似文献

1
Minimalist Design of Wireframe DNA Nanotubes: Tunable Geometry, Size, Chirality, and Dynamics.线框DNA纳米管的极简设计:可调节的几何形状、尺寸、手性和动力学
Angew Chem Int Ed Engl. 2023 Oct 26;62(44):e202309869. doi: 10.1002/anie.202309869. Epub 2023 Sep 21.
2
Programming rigidity into size-defined wireframe DNA nanotubes.将刚性编程到尺寸定义的线框DNA纳米管中。
Nanoscale. 2023 Mar 16;15(11):5403-5413. doi: 10.1039/d2nr06185f.
3
Building DNA nanostructures for molecular computation, templated assembly, and biological applications.用于分子计算、模板组装和生物应用的 DNA 纳米结构构建。
Acc Chem Res. 2014 Jun 17;47(6):1778-88. doi: 10.1021/ar500023b. Epub 2014 Apr 10.
4
Biomimetic DNA Nanotubes: Nanoscale Channel Design and Applications.仿生 DNA 纳米管:纳米通道设计与应用。
Angew Chem Int Ed Engl. 2019 Jul 1;58(27):8996-9011. doi: 10.1002/anie.201807779. Epub 2019 Apr 4.
5
Design and characterization of programmable DNA nanotubes.可编程DNA纳米管的设计与表征
J Am Chem Soc. 2004 Dec 22;126(50):16344-52. doi: 10.1021/ja044319l.
6
Advancing Wireframe DNA Nanostructures Using Single-Molecule Fluorescence Microscopy Techniques.利用单分子荧光显微镜技术推进线框 DNA 纳米结构。
Acc Chem Res. 2019 Nov 19;52(11):3199-3210. doi: 10.1021/acs.accounts.9b00424. Epub 2019 Nov 1.
7
Diverse Chiral Nanotubes Assembled from Identical DNA Strands.由相同 DNA 链组装的各种手性纳米管。
Nano Lett. 2024 Jul 17;24(28):8696-8701. doi: 10.1021/acs.nanolett.4c02071. Epub 2024 Jul 5.
8
Modular construction of DNA nanotubes of tunable geometry and single- or double-stranded character.可调节几何形状以及单链或双链特性的DNA纳米管的模块化构建。
Nat Nanotechnol. 2009 Jun;4(6):349-52. doi: 10.1038/nnano.2009.72. Epub 2009 Apr 12.
9
Self-Assembly of Hierarchical DNA Nanotube Architectures with Well-Defined Geometries.具有明确定位几何形状的分级 DNA 纳米管结构的自组装。
ACS Nano. 2017 Feb 28;11(2):1927-1936. doi: 10.1021/acsnano.6b08008. Epub 2017 Jan 19.
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.

引用本文的文献

1
Analyzing Molecular Determinants of Nanodrugs' Cytotoxic Effects.分析纳米药物细胞毒性作用的分子决定因素。
Int J Mol Sci. 2025 Jul 11;26(14):6687. doi: 10.3390/ijms26146687.
2
DNA Nanostructures for Rational Regulation of Cellular Organelles.用于合理调控细胞器的DNA纳米结构
JACS Au. 2025 Mar 26;5(4):1591-1616. doi: 10.1021/jacsau.5c00117. eCollection 2025 Apr 28.
3
An intelligent poly aptamer-encoded DNA nanoclew for tumor site activated mitochondria-targeted photodynamic therapy and MR imaging.一种用于肿瘤部位激活的线粒体靶向光动力疗法和磁共振成像的智能多适配体编码DNA纳米笼。
Mater Today Bio. 2024 Oct 28;29:101318. doi: 10.1016/j.mtbio.2024.101318. eCollection 2024 Dec.