Vengono descritti i processi di pulizia riproducibili per i substrati utilizzati nella ricerca sugli origami del DNA, tra cui la pulizia RCA da banco e la derivatizzazione dell'ossido di silicio. Vengono illustrati i protocolli per la preparazione della superficie, la deposizione di origami di DNA, i parametri di essiccazione e semplici set-up sperimentali.
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Articolo metodologico
Preparazione di Mica e Silicon substrati per il DNA Origami Analisi e sperimentazione
In questo articolo
Sommario
Abstract
La natura progettata e la sintesi controllata e one-pot dell'origami del DNA offrono interessanti opportunità in molti campi, in particolare la nanoelettronica. Molte di queste applicazioni richiedono l'interazione e l'adesione di nanostrutture di DNA a un substrato. Grazie alla sua natura atomicamente piatta e facile da pulire, la mica è stata il substrato preferito per gli esperimenti di origami a DNA. Tuttavia, le applicazioni pratiche della mica sono relativamente limitate rispetto a quelle dei substrati semiconduttori. Per questo motivo, qui viene presentato un processo semplice, stabile e ripetibile per l'adesione dell'origami del DNA sull'ossido di silicio derivatizzato. Per promuovere l'adesione delle nanostrutture di DNA alla superficie dell'ossido di silicio, un monostrato autoassemblato di 3-amminopropiltrietossisilano (APTES) viene depositato da una soluzione acquosa compatibile con molti fotoresist. Il substrato deve essere pulito da tutti i contaminanti organici e metallici utilizzando i processi di pulizia della Radio Corporation of America (RCA) e lo strato di ossido nativo deve essere inciso per garantire una superficie piana e funzionalizzabile. Le camere bianche sono dotate di strutture per la pulizia del silicone, tuttavia molti componenti dei tamponi e delle soluzioni per origami di DNA spesso non sono ammessi al loro interno a causa di problemi di contaminazione. Questo manoscritto descrive la configurazione e il protocollo per la pulizia del silicio su piccola scala in laboratorio per i ricercatori che non hanno accesso a una camera bianca o desiderano incorporare processi che potrebbero causare la contaminazione di un banco pulito CMOS per camera bianca. Inoltre, vengono discusse le variabili per la regolazione della copertura e viene descritto come riconoscere ed evitare i problemi comuni di preparazione dei campioni.
Introduzione
Introdotto nel 2006, origami di DNA utilizza la natura auto-assemblaggio di oligonucleotidi di DNA per la produzione di nanostrutture progettabili e molto ordinate. 1 Una miriade di strutture sono stati segnalati, che vanno da smiley volti agganciato scatole in 3 dimensioni. 2 origami di DNA può essere funzionalizzato con varie biomolecole e nanostrutture, dando luogo ad applicazioni di ricerca in nanoelettronica, medicina e informatica quantistica. 3 Tuttavia, l'analisi e molte applicazioni future non dipendono solo sulla progettazione strutturale, ma anche l'adesione delle nanostrutture origami DNA alle superfici. I metodi d....
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Protocollo
1. Esperimento Pianificazione e Preparazione del materiale
- Determinare la progettazione, la concentrazione, e la funzionalità del origami di DNA che verrà utilizzato negli esperimenti. 14-16 Qui, usiamo un disegno DNA origami rettangolo preparato in 1x TAE / soluzione Mg 2+ (40 mM Tris-base, 20 mM acido acetico, EDTA 2 mM e 12 mM di acetato di magnesio, pH 8,0). 17
- Autoclavare tutti i suggerimenti, i tubi e contenitori da utilizzare. Tali materiali devono essere tutti autoclave compatibili.
- Preparare una fornitura di acqua sterile per il risciacquo. Riempire un barattolo sterile con circa 500 ml di 18 MW....
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Risultati
Due variabili dettare la copertura di origami di DNA sul substrato: concentrazione della soluzione e il tempo di esposizione. Le caratteristiche di adsorbimento di origami DNA su mica e APTES ossido di silicio funzionalizzate sono state precedentemente riportate. 13 Il rapporto tra la concentrazione di origami di DNA nella soluzione di deposizione e le coperture finali mica sono riassunti nella Tabella 1 e nella Figura 2, che mostra i risultati di concentrazione crescente in .......
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Discussione
Ci sono diversi passaggi che devono essere sottolineata per ottenere risultati coerenti e ideali. Per i campioni di mica, a seguito di un rigoroso e accurato risciacquo e asciugatura regime, come nelle fasi 3.3 e 3.4, farà in modo che le immagini di alta qualità di origami di DNA dell'individuo possono essere raggiunti utilizzando AFM senza i vari problemi descritti nella sezione risultati rappresentativi. Di importanza primaria per i campioni di silicio è la pulizia del substrato. Seguendo le procedure di pulizia d.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano il Dr. Gary Bernstein per l'uso dell'AFM.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Eppendorf epT.I.P.S. Ricariche, capacità 2-200 μ l | VWR International, LLC | 22491733 | 10 vaschette di ricarica da 96 puntali |
| Provette per microcentrifuga, polipropilene | VWR International, LLC | 87003-290 | 0,65 ml, naturale |
| Research Plus Pippete - Canale singolo - 20-200 μ l | A. Daigger & Società, Inc. | EF8960F-3120000054 EACH | |
| Pippete di ricerca a volume regolabile Plus - Canale singolo - 2-20 μ l | A. Daigger & Società, Inc. | EF8960D-3120000038 EACH | Volume regolabile |
| Scotch 237 Nastro biadesivo permanente | Office Depot, Inc. | 602710 | 3/4" x 300", Confezione da 2 |
| Miscelatore a Vortice | Thermo Scientific | M37610-33Q | |
| Contenitore per wafer singolo, 2" (50 mm), 60 mm x 11 mm | Microscopia elettronica Sciences | 64917-2 | 6 per confezione |
| 6" Wafer, tipo P, < Orientamento al 100>, con piano primario | Nova Electronic Materials, Ltd. | ||
| Guanti da esplorazione in nitrile senza polvere | VWR International, LLC | 82062-428 | Il numero di catalogo è per |
| le sonde senza contatto ad alta precisione di grandi dimensioni con rivestimento riflettente Au | K-Tek Nanotechnology, Inc. | HA_NC/15 | |
| Autoclave Pan | A. Daigger & Società, Inc. | NAL692-5000 EF25341C | |
| Sol-Vex II Guanti aggressivi, Misura: 9-9.5; 15 mil, 13 pollici - 1 dz | Spectrum Chemical Mfg. Corp. | 106-15055 | Prima dell'uso, sciacquare con acqua e strofinare fino a quando non si formano bolle sui guanti. |
| Pinzetta PTFE 200 mm Quadrato | Dynalon Corp. | 316504-0002 | |
| Fogli di mica moscovita V-5 Scienze | microscopia elettronica | di qualità 71850-01 | 10 per confezione |
| Disco di mica, 10 mm | Ted Pella, Inc | 50 | dischi di mica sono opzionali |
| Penna Scriber Diamon per vetreria | VWR International, LLC | 52865-005 | |
| Fiale a scintillazione, vetro borosilicato, con tappo a vite - 20 ml | VWR International, LLC | 66022-060 | Custodia da 500, con tappo in polipropilene attaccato e rivestimento in foglio di cellulosa |
| 4 x 5 pollici Top PC-200 Hot Plate, 120 V/60 Hz | Dot Scientific, Inc. | 6759-200 | |
| Barattoli di vetro a lato dritto, bocca larga | VWR International, LLC | 89043-554 | Cassa da 254, tappi con rivestimento in cellulosa/vinile attaccato |
| Bicchiere di vetro di grado standard, capacità 250 ml | VWR International, LLC | 173506 | |
| Becher, PTFE | VWR International, LLC | 89026-022 | Per l'uso con vetro per |
| orologi HF Shallow Form, 3" | VWR International, LLC | 66112-107 | Confezione da 12 |
| contenitori di stoccaggio in plastica | VWR International, LLC | 470195-354 | Per contenitori secondari |
| Termometri liquidi in vetro per uso generico | VWR International, LLC | 89095-564 | |
| Pinzette ad alta precisione e ultra fini Microscopia | elettronica Sciences | 78310-0 | |
| Visiera facciale in policarbonato | Fisher ScientificInc. | 18-999-4542 | |
| Grembiule in neoprene | Fisher Scientific, Inc. | 19-810-609 | |
| Gluconato di calcio, Calgonato | W.W Grainger, Inc. | 13W861 | Provetta, 25 g |
| Perossido di idrogeno 30% CR ACS 500 ml | Fisher Scientific, Inc. | H325 500 | NOCIVO, TOSSICO |
| 3-Aminopropiltrietossisilano | Gelest Inc. | SIA0610.0-25GM | Lasciare riscaldare a temperatura ambiente prima dell'uso. |
| Idrossido di ammonio, 2,5 L | Fisher Scientific, Inc. | A669-212 | NOCIVO, TOSSICO |
| Acido cloridrico | Fisher Scientific, Inc. | A144-212 | NOCIVO, TOSSICO |
| acido fluoridrico | Fisher Scientific, Inc. | A147-1LB | dannoso, tossico |
| Multimode Nanoscope IIIa | Veeco Instruments, Inc. | Qualsiasi AFM in grado di toccare la modalità è adatto per l'analisi | |
| Cestello per schiacciate | Prodotto in laboratorio | Fatto in laboratorio | Il cestello per schiacciate è stato realizzato utilizzando il fondo di una bottiglia in PTFE con fori praticati, manico in PTFE e tutte le viti in PTFE. |
Riferimenti
- Rothemund, P. W. K. Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns. Nature. 440, 297-302 (2006).
- Anderson, E. S., et al. Self-assembly of a nanoscale DNA box with a controllable lid. Nature. 459, 73-77 (2009).
- Wang, Z., Ding, B.
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Ristampe e permessi
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