利用 dna 折纸模板将金纳米产物组装成手性质浆细胞分裂体

这种方法允许制造具有强烈脊医反应的三维奇性质体体体。这种方法的主要优点是，它能够使用免费可用的软件工具和常见的生物化学实验室设备制造复杂的金属纳米结构。演示这个程序的将是研究生黄一科和我的实验室博士后。

使用 caDNAno 设计 DNA 折纸模板。根据模板所需的形状将脚手架路由到订书针链中。然后通过单击序列工具生成订书针链序列。

单击油漆工具并标记需要进一步修改的订书针。单击导出工具可将 DNA 订书针序列导出到 CSV 文件。然后将 CSV 文件导入电子表格应用程序中。

在订书针的末尾添加聚氨酯序列，用作金纳米棒组件的手柄。使用锁序列修改设计锁站点上的订书针链。通过混合同等浓度、规范化主食寡核苷酸，准备一组主食链，包括带手柄和锁的绞线。

然后准备折纸混合物，如文本协议中详细说明。将热循环器中的混合物从 80 摄氏度降至 20 摄氏度。对于 1%凝胶，在 100 毫升 TBE 中溶解一克气糖，在微波炉中加热混合物。

根据染色规范加入10微升10，000XDNA染色。为了最大限度地减少在提取步骤中暴露在紫外线下，请使用可在蓝色激发下可视化的 DNA 污渍。在室温下施用凝胶并孵育30分钟。

然后将凝胶盒放在冰水浴中。将装载缓冲液添加到折纸样品中，然后根据使用的圆锥体以适当的体积将样品装入井中。在 80 伏电压下运行电泳两小时。

使用凝胶成像器对凝胶进行成像。使用蓝光转光器可视化波段并剪切折纸波段。然后粉碎胶片上的凝胶，并提取液体。

回收率约为40%，将液体放入离心过滤单元中，以3000倍G旋转5分钟。使用紫外可见光谱仪测量折纸溶液在 260 纳米的吸收量。要准备金纳米棒，在圆形底部烧瓶中溶解0.55克CTAB和0.037克2、6-二羟基苯甲酸。

将溶液冷却至30摄氏度后，加入600微升4毫摩尔硝酸银，以450 RPM搅拌两分钟。在 30 摄氏度下保持溶液不受干扰 15 分钟。接下来，在溶液中加入15毫升一毫升四氯氟化氢，以450 RPM搅拌15分钟。

此外，加入120微升的64毫摩尔L-抗坏血酸，并立即搅拌在1，200 RPM30秒。现在，加入12微升的金种子，并在1，200 RPM下搅拌30秒。在30摄氏度的水浴中孵育溶液18小时。

请勿打扰溶液，并使用盖子关闭烧瓶。将结果溶液转移到离心管和离心管，温度为 9，500 次 G，在 20 摄氏度下 12 分钟。丢弃上清液，将颗粒分散在20毫升的超纯水中。

再执行一个离心步骤，然后将最终颗粒分散在三毫升蒸馏水中。使用纵向板谐振的消光系数，从紫外线可见吸收测量中估计金纳米棒的浓度。混合150微升10纳米摩尔金纳米棒和40微升0.5毫摩尔TCEP处理硫醇DNA。

将 1%SDS 添加到金纳米棒溶液中，直到最终 SDS 浓度达到 0.05%。将 PH 调整到 2.5 到 3 之间，用大约一个摩尔 HCL 的微升。在 70 RPM 下摇晃时孵育两小时。

加入氯化钠，达到0.5摩尔的最终氯化钠浓度，在室温下孵育4小时，同时在70 RPM下摇动。然后，使用 10X TBE 缓冲液将 PH 调整到大约 8.5，并在夜间孵育。将样品与一毫升洗涤缓冲液混合，在7000次G下离心30分钟，将DNA金纳米棒洗涤4次。

取出上清液，在剩余的液体中重新暂停DNA金纳米棒。从紫外线可见吸收测量中估计DNA金纳米棒的浓度。将氯化镁加入纯化DNA金纳米棒溶液中，最终浓度为10毫摩尔。

将纯化的DNA金纳米棒和折纸混合到10比1的比例，在温度控制在40摄氏度至20摄氏度的搅拌机中产生混合物，同时在400 RPM下摇动。使用0.7%的加糖凝胶电泳来净化最终的折纸金纳米棒结构。对于 TEM 成像，混合 200 微升 0.75%uranyl 甲酸酯溶液和 1 微升 5 摩尔氢氧化钠。

漩涡立即两到三分钟。将污渍溶液在14，000倍G下离心3至4分钟，然后用铝箔包裹，保护污渍免受光照射。在增加TEM网格的水力时度后，如文本协议所述，移液器五微升样品滴在TEM网格上。

孵育五到八分钟后，轻轻触摸带网格边缘的滤纸，去除掉落的掉落。现在，移液器一大滴和一小滴污渍溶液在一块副膜上。将网格放在小污渍溶液上，通过触摸网格边缘的滤纸，立即干燥。

然后，把它放在大污渍溶液下降30秒。此处显示的是 DNA 折纸模板的 TEM 图像。折纸结构由两个14个螺旋束组成，由脚手架链连接在一起。

在这里，显示了一个具有代表性的金纳米棒TEM图像。合成金纳米棒的平均尺寸为70%30纳米。此图显示了退火后折纸上的金色纳米棒二聚子。

由于其对 TEM 网格的绑定偏好，折纸金纳米棒组件通常被视为平行折纸束和棒。该协议使高产量的黄金纳米棒组装成具有强质性圆形二色反应的奇性元分子。此处显示的是封闭结构和开放结构的光谱。

该技术开发后，为研究人员探索复杂自组装金属纳米结构的质质光学特性铺平了道路。如文本协议所述，该方法使用了几种危险化学品。请仔细检查材料安全数据表并采取必要的预防措施。