DNA nanotüpler Semiflexible polimerler eğitim için çok yönlü bir araç olarak

Bu yeni DNA tabanlı model sistemin genel amacı, hayati bir biyopolimer sınıfının davranışını da tanımlayan bir yarı esnek polimer sınıfının temel özelliklerini anlamaktır. Bu yeni yöntem, yumuşak metafizik alanındaki temel soruları incelememize izin verir, özellikle yarı esnek filamentlerin davranışlarını ve ağlar halinde düzenlemelerini keşfetmemize izin verir. Bu tekniğin temel avantajı, intravisif filamentlerin mekanik özelliklerinin deneysel olarak erişilebilir olması ve hassas bir şekilde ayarlanabilmesidir.

Yarı esnek polimerler, ayarlanabilir bir deney sisteminin olmaması nedeniyle daha önce sadece teorik çerçevede ele alınan filamentlerin özel özellikleri ile tanımlanır. Bu yöntem, yarı esnek polimerlerin tanımlayıcı miktarı hakkında bilgi sağlasa da, aynı zamanda, döşeme ağ boyutunu değiştirmeden farklı sertlikteki matrislerde hücre göçünü incelemek için yeni bir hidrojel olarak da uygulanabilir. Nanotüpteki en küçük tekrarlayan birim, bir birim halka olarak düşünülebilir.

Bu birim halkaların birçoğu hibridizasyon sırasında üst üste yığılır. Bu, uzun nanotüplerin oluşumuna yol açar. Başlamak için, liyofilize oligonükleotidleri arıtılmış suda yeniden askıya alın ve şirketin ilgili kılavuzunda verilen diğer yeniden askıya alma adımlarını izleyin.

200 mikromolar nihai konsantrasyon elde etmek için su miktarını ayarlayın. Distribütör tarafından verilen değerleri doğrulamak için tek DNA ipliklerinin konsantrasyonlarını belirleyin, çünkü tam stokiyometri montaj işlemi için çok önemlidir. Bir mikropipet kullanarak, istenen DNA ve sarmal tüpleri oluşturmak için termosiklrider'a uygun bir kapta aynı konsantrasyondaki DNA ipliklerini karıştırın.

Metin protokolünde bulunan parametreleri kullanarak DNA ve sarmal tüplerini bir termodöngüleyicide hibritleştirin. Hibritleştirilmiş DNA ve sarmal tüpleri, tespit edilebilir bir bozulma olmadan 4 santigrat derecede 3 haftaya kadar saklayın. Reoloji yapmadan önce, gerekirse numune tamponunu kullanarak numuneyi istenen nihai konsantrasyona dikkatlice seyreltin.

Dinamik kesme reometresi için uygun bir geometri seçin. Ardından, numuneyi reometreye yükleyin. Potansiyel buharlaşma etkilerini önlemek için, numunenin ve ortamın hava su arayüzünü 3 teknikten 1'i ile pasifleştirin.

Numuneyi 2.5 mililitre numune tampon banyosu ile çevreleyin. Veya numuneye misel konsantrasyonunun hemen altına bir yüzey aktif madde ekleyin. Alternatif olarak, numunenin hava ile doğrudan temasını önlemek için numuneyi lipit ile çevrelemek için hamilton şırıngasını kullanın.

Numune haznesini ıslak süngerlerle donatılmış bir kapak kullanarak kapatın. Ve mümkünse, buharlaşmayı daha da bastırmak için ek bir su banyosu kullanın. Reometreye özel yazılımı kullanarak oda sıcaklığında ölçüme başlayın ve numunenin oda sıcaklığında 2 saat boyunca dengelenmesini sağlayın.

Dengeleme süresi, termoflect sisteminin tam bir izotropik randomize duruma gelmesine izin vermek için çok önemlidir, çünkü bu, farklı ölçümler arasında karşılaştırmaya izin veren tek onaydır. Ölçümün ardından, verileri metin protokolünde açıklandığı gibi işleyin. İplik başına 1 ila 4 mikromolar DNA, 12.5 milimolar magnezyum klorür ve 1x nükleik asit jel boyası kullanarak her numune için 12 mikrolitrelik 8 alikot hazırlayın.

Ayrıca, DNA olmadan negatif bir kontrol yapın, ancak nükleik asit jel boyasını ekleyin. Alikotları gerçek zamanlı bir PCR plakasına aktarın ve yapışkan film ile kapatın. Gaz kabarcıklarını çıkarmak için plakayı oda sıcaklığında 1 dakika boyunca 100 kez G'de santrifüjleyin.

Gaz kabarcıklarının çıkarılması çok önemlidir çünkü ölçümler sırasında genişleyebilir ve numuneler analiz edilemez. Santrifüjlemenin ardından, kapalı plakayı gerçek zamanlı bir kantitatif PCR sistemine yükleyin. DNA'yı 10 dakika boyunca doksan santigrat derecede denatüre etmek ve sıcaklığı hızla yetmiş iki santigrat dereceye düşürmek için bir tavlama programı programlayın.

Daha sonra sıcaklık her otuz dakikada bir 0,5 santigrat derece yavaşça azalmalıdır. Sinyal bozulduktan sonra, sıcaklık rampasını hızlandırın. Buharlaşan numunenin yapışkan film üzerinde yoğunlaşmasını önlemek için döngüleyicinin kapağının en az yüz santigrat dereceye kadar ısındığından emin olun.

Montaj sırasında, numuneleri dört yüz seksen sekiz nanometrede bir argon iyon lazeri ile uyarın ve bir CY3 boyası kullanırken floresansı beş yüz elli nanometrede tespit edin. Diğer boyalar için uygun bir uyarma emisyon kombinasyonu seçin. Dahili kamerayı kullanarak genel sinyal kalitesini artırmak için floresan sinyalini mümkün olduğunca sık ölçün.

Reolojik bir ölçümün temsili ham verileri, ağın esnekliğini ortaya koyan şekilde gösterilir. Burada gösterilen, dengeleme süresi sırasındaki zaman taramasıdır. Bu grafik, ağın gerinim bağımlı davranışını ortaya koymaktadır.

Bu grafikte, ağın frekansa bağlı davranışı belirgindir. Bu noktada, belirli bir frekanstaki değerler seçilir. Spesifik DNA sarmal tüp popülasyonu için değerler, konsantrasyona karşı çizildi.

Bu işlem tüm DNA ve sarmal tüpler için tekrarlandı. Eğim daha sonra kütük kayıtlı bir grafikte çıkarıldı ve güç yasası üssü elde edildi. Son olarak, değerler, ölçülen her konsantrasyon için kalıcı uzunluğa karşı yeniden çizildi.

Bu grafikler, konsantrasyon ve kalıcılık uzunluğuna göre elastik plato modülünün ölçeklenmesinin çıkarılmasına izin verir. Geliştirmeden sonra, bu teknik, yumuşak madde ve polimer fiziği alanındaki araştırmacıların, yarı esnek polimerler sınıfı için filament sertliğinin etkisini keşfetmelerinin yolunu açtı. Bu prosedürü takiben, dolaşık ağların okunması, genel olarak ağların kesişmesi ve yapı oluşum süreci gibi ek etkiler ele alınabilir.

Bu videoyu izledikten sonra, DNA nanotüplerin nasıl hibritleştirileceği ve ağlarının reolojik özelliklerinin nasıl ölçüleceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.