Mechanical Flexibility of DNA: A Quintessential Tool for DNA Nanotechnology.
DNA的机械特性使其能够成为许多纳米技术应用中的结构元件和传感元件。虽然特异性碱基配对相互作用和二级结构形成是设计DNA纳米器件和生物传感器中最广泛利用的机制,但DNA固有的机械刚性和柔性常被忽视。本文讨论双链DNA刚性的生物化学和生物物理起源,以及盐、温度、序列和小分子等环境和内在因素如何影响它。随后,本文批判性地审视DNA弯曲刚...
DNA的机械特性使其能够成为许多纳米技术应用中的结构元件和传感元件。虽然特异性碱基配对相互作用和二级结构形成是设计DNA纳米器件和生物传感器中最广泛利用的机制,但DNA固有的机械刚性和柔性常被忽视。本文讨论双链DNA刚性的生物化学和生物物理起源,以及盐、温度、序列和小分子等环境和内在因素如何影响它。随后,本文批判性地审视DNA弯曲刚...
生物传感器是响应外部刺激的小型智能器件,已广泛用于临床诊断、健康管理和环境监测等领域,但目前仍迫切需要制备高灵敏、高稳定、高可靠的传感器。DNA折纸技术不仅能构建任意二维/三维形状,还能精确调控不同功能分子的排布。对DNA折纸纳米结构进行功能化,可弥补传统DNA生物传感器的不足。本文主要依据不同信号输出策略,综述基于DNA折纸纳米结...
检测患者样本中低浓度生物标志物是现代医疗的重要基础。传统生物传感器通常依赖大量分子与传感界面相互作用产生的集合平均信号,难以分辨单个分子事件。本文报道一种基于DNA折纸(DNA origami)的单分子生物传感平台:在具有中央空腔的二维DNA折纸载体中,通过杂交固定靶标特异性DNA适配体,并结合玻璃纳米孔离子电流读出,实现单个生物标...
临床样品中特异性检测数十至数百纳米的分析物(如病毒和大蛋白)可改善疾病诊断,但这类“介观”分析物检测困难,因为需要多个识别位点在数十纳米尺度上同时结合。为此,作者将可高度定制的DNA折纸引入电化学生物传感器平台,采用共价连接于金电极的三角形折纸受体,并在其边缘修饰亚甲基蓝氧化还原报告基团。通过方波伏安法监测折纸结合介观目标后电子转移...
生物受体与其靶标之间的相互作用是开发高灵敏、高特异且稳健诊断器件的关键。生物受体在传感表面的间距和取向若不理想,会阻碍生物分子相互作用并降低生物传感器性能。本研究首次提出并实现了一种三维 DNA 折纸(DNA origami)设计,其包含针对检测体系定制的锚定点,用于在 Evalution 微流控平台中圆盘形微颗粒表面纳米结构化生物...