May 8th, 2015
DNA 平铺是制作可编程纳米结构的有效方法。我们描述了通过单链 DNA 图块的自组装来构建复杂二维形状的协议。
以下实验的总体目标是用单链瓦片形成复杂的 DNA 纳米结构。这是通过将精心设计的合成 DNA 链混合在所需的缓冲溶液中以形成所需的 DNA 纳米结构作为第二步来实现的。样品是跪着的,在此期间结构会发生自组装。
接下来,进行天然 agros 凝胶电泳和原子力显微镜成像,以验证纳米结构的成功形成。结果显示,基于天然抗原、凝胶电泳和原子力显微镜成像的 DNA 纳米结构自组装。通常,刚接触这种方法的人会很挣扎,因为这种自组装的样品制备似乎很复杂 在开始此过程之前,从 Vbo 96 孔板的寡核苷酸制造商那里获得了溶解在 RNA 中的指定序列成分链,从 362 个孔中的每一个孔中吸取 1 微升,用于 24 个螺旋 28 圈。
矩形每股加入 100 微摩尔到 2 毫升试管中。然后将 138 微升蒸馏去离子水加入试管中,制成储备液。每股浓度为 200 纳摩尔。
加入 50 微升 200 阿诺摩尔原液。将 10 微升 10 x 退火缓冲液 A 和 40 微升蒸馏去离子水加入 0.2 毫升 PCR 管中。然后,将样品在热循环仪中冷却 90 至 25 摄氏度 17 小时。
制备用 SYBR 安全预染的天然 2% agros 凝胶后,在冰水浴中以 100 伏电压运行两个小时。完成后,使用凝胶扫描仪对凝胶进行成像,该凝胶扫描仪带有适当的滤光片,用于 SYBR 安全染色剂,在蓝光下,Transluminator 使用锋利干净的剃须刀片切除显性条带,其迁移率与一个 Kilobase DNA 分子量标准品的 1, 500 个碱基对的条带相似。将所需的凝胶碎片放入离心柱中,然后使用微管 Pele 将凝胶粉碎成细块,然后在 4 摄氏度下以 438 G 离心 3 分钟。
离心后。使用 260 纳米的紫外分光光度计测量 DNA 的浓度。此时,使用透明胶带撕下附着在标本金属盘上的 MICA,以获得平坦的表面,然后将标本盘放在显微镜的成像台上。
加入 40 微升 1 x 和跪姿缓冲液 A,然后加入 5 微升 24 个 HELOC 的纯化样品,以 28 转矩形向新鲜裂解的弥迦表面。让混合物静置约 2 分钟。将 A FM 亚硝酸硅悬臂芯片安装到悬臂支架上,使用两微米 1024 线的扫描尺寸在流体敲击模式下对样品进行成像,分辨率为。
以及 0.5 比 1 赫兹的内部标记扫描速率,用于连接到矩形的 8 个内部图块和 6 个边界图块的 17 个素数核苷酸段。将带有手柄的 28 条链与 24 个 HELOC 的其余组分链混合 28 圈矩形,制成用于边界标记的 200 纳摩尔储备溶液。将带手柄的 14 根股线与 24 个脚跟海的其余成分股以 28 圈矩形混合,以获得用于内部标记的 200 纳摩尔原液。
对于边界标记,加入 50 微升 200 纳摩尔储备溶液。60 微升 100 微摩尔生物素修饰的抗手柄链。将 10 微升 10 x 退火缓冲液 A 和 34 微升蒸馏去离子水加入 A PCR 试管中。
对于内部标记,加入 50 微升 200 纳摩尔储备液。3 微升内部抗手柄生物素修饰链,100 微摩尔。将 10 μL 10 x 退火缓冲液 A 和 37 μL 蒸馏去离子水加入 PCR 试管中。
接下来,在 3 毫升蒸馏水中称取 0.06 克小便池甲酸盐。要制备 2% 小便池甲酸盐水溶液染色溶液,请使用连接到注射器的 0.2 μL 过滤器过滤染色溶液。将 5 微升 5 个正常氢氧化钠加入 1 毫升过滤后的染色溶液中。
短暂涡旋溶液后,以 20, 000 G 辉光离心。使用以下设置将碳涂层网格排出,涂层面朝上完成后,将 3.5 微升样品移液到辉光放电处理的网格上。四分钟后,使用一张滤纸将滤纸从侧面与网格接触,以吸走样品。
之后,立即将 3.5 微升染色溶液添加到网格上。一分钟后,吸去污渍,并将滤纸靠在网格上一到两分钟。将网格转移到 A TEM 样品架上。
使用 A-J-E-O-L GM 1400 的图像,在 80 KB 下工作,放大倍率范围为 10 K 至 80 K.确定形状后,在分子画布上选择与形状相对应的链。用 10 至 11 个核苷酸长的 poly T 片段替换暴露的结构域,或添加与暴露结构域互补的边缘保护器,并用 10 至 11 个核苷酸长的 poly T 片段终止它。为防止聚合,请为 310 像素的分子画布创建一个链库,其中包括紧身胸衣。
一套 1 星 套 两套 星 套 三 星 和 套 四星 共 给 1, 344 个护边器。离心不同组的 96 孔板后,从核心组中移取 1 微升 206 条链,从一组中移取 0 根,从一组中移取 2 根星形,从一组中移取 2 根星形,从一组中移取 2 根星形和 24 根链形四星形管中。向试管中加入 20 微升蒸馏去离子水,制成 DNA 链的 400 纳摩尔储备溶液。
接下来,加入 50 微升 400 纳摩尔储备溶液。如前所述,将 10 微升 10 x 退火缓冲液 B 和 40 微升蒸馏去离子水加入 0.2 毫升 PCR 管中,在热循环仪中将混合物混合 17 小时。纯化样品并测量 DNA 浓度图像后,以与之前相同的方式使用 FM 样品 4 最终通过简单地改变平行 heoc 的数量和螺旋匝数来构建不同大小的矩形。
单链瓦片的自组装将产生 24 个 HELOC x 28 转矩形 DNA 序列,用于不同的单链瓦片可以修改和优化,以实现链球菌分裂和标记矩形到管的转化。单股瓷砖的可编程自组装形成不同大小的管状和矩形,以及使用分子画布域替换设计和边缘保护器设计构建二维任意形状,作为沿任意形状的暴露域聚合的解决方案进行了测试。两种设计具有相当的凝胶产量和结构完整性,但边缘保护器设计更具成本效益,因为它需要更少的辅助物质。
看完这个视频,你应该对如何基于单链瓦片制作复杂的 DNA 纳米结构有了很好的了解。
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本文讨论了使用单链DNA瓷砖形成复杂DNA纳米结构。详细介绍了自组装过程,突出了精确样品制备的重要性。
Programmable self-assembly of single-stranded DNA tiles enables precise construction of complex two-dimensional nanostructures, offering a scalable and versatile platform for molecular engineering. This approach supports target validation and assay development by providing reproducible, addressable molecular canvases for screening applications. The modular design facilitates mechanistic de-risking in early discovery by allowing systematic interrogation of structural parameters and predictive confidence in nanostructure formation.
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through lead identification by providing a tunable, reproducible nanostructure platform that supports iterative design-test cycles.