Steering DNA Condensation on Engineered Nanointerfaces

成核 DNA缩合 DNA 冷凝 纳米技术 离子键合 材料科学 纳米尺度 DNA纳米技术 高分子 纳米颗粒 无定形固体 化学 离子 结晶学 有机化学 物理 基因 热力学 生物化学 转染
作者
Nuo Chen,Li Wang,Xiaojun Song,Yanjuan Li,Zhaoxiang Deng
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:22 (21): 8550-8558 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.2c03051
摘要

DNA has received increasing attention in nanotechnology due to its ability to fold into prescribed structures. Different from the commonly adopted base-pairing strategy, an emerging class of amorphous DNA materials are formed by DNA’s abiological interactions. Despite the great successes, a lack of nanoscale nucleation/growth control disables more advanced considerations. This work aims at harnessing the heterogeneous nucleation of metal-ion-glued DNA condensates on nanointerfaces. Upon unveiling key orthogonal factors including solution pH, ionic cross-linkers, and surface functionalities, chemically programmable DNA condensation on nanoparticle seeds is achieved, resembling a famous Stöber process for silica coating. The nucleation rules discovered on individual nanoseeds can be passed on to their dimeric assemblies, where broken spherical symmetry and the existence of interparticle gaps help a regiospecific DNA gelation. The steerable DNA condensation, and the multifunctions from DNA, metal ions, and nanocores, hold a great promise in noncanonical DNA nanotechnology toward novel applications.
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