Formation and Structure of Fluorescent Silver Nanoclusters at Interfacial Binding Sites Facilitating Oligomerization of DNA Hairpins

纳米团簇 荧光 小角X射线散射 DNA 化学 凝胶电泳 散射 生物化学 有机化学 量子力学 光学 物理
作者
Reka Geczy,N. J. Christensen,Kim Krighaar Rasmussen,Ildikó Kálomista,Manish Kumar Tiwari,Pratik Shah,Seong Wook Yang,Morten J. Bjerrum,Peter W. Thulstrup
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:59 (37): 16091-16097 被引量:25
标识
DOI:10.1002/anie.202005102
摘要

Fluorescent, DNA-stabilized silver nanoclusters (DNA-AgNCs) are applied in a range of applications within nanoscience and nanotechnology. However, their diverse optical properties, mechanism of formation, and aspects of their composition remain unexplored, making the rational design of nanocluster probes challenging. Herein, a synthetic procedure is described for obtaining a high yield of emissive DNA-AgNCs with a C-loop hairpin DNA sequence, with subsequent purification by size-exclusion chromatography (SEC). Through a combination of optical spectroscopy, gel electrophoresis, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and small-angle X-ray scattering (SAXS) in conjunction with the systematic study of various DNA sequences, the low-resolution structure and mechanism of the formation of AgNCs were investigated. Data indicate that fluorescent DNA-AgNCs self-assemble by a head-to-head binding of two DNA hairpins, bridged by a silver nanocluster, resulting in the modelling of a dimeric structure harboring an Ag12 cluster.
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