שיטה זו מאפשרת ייצור של הרכבות כיראליות פלסמוניות תלת מימדיות עם תגובות כירופטיות חזקות. היתרון העיקרי של גישה זו הוא שהיא מאפשרת ייצור של nanostructures מתכת מורכבים באמצעות כלי תוכנה זמינים בחופשיות וציוד מעבדה ביוכימיה משותף. הדגמת ההליך תהיה ייקה הואנג סטודנט לתואר שני ומין-קה נגוין פוסט-דוק מהמעבדה שלי.
השתמש caDNAno לעצב תבנית אוריגמי DNA. נתב את הפיגום בגדילי סיכות בהתאם לצורה הרצויה של התבנית. לאחר מכן צור את רצפי גדילי ההידוק על-ידי לחיצה על כלי רצף.
לחצו על הכלי צבע וסינו את גדילי ההידוק הדורשים שינוי נוסף. לחצו על כלי הייצוא לייצוא רצפי הידוק הדנ"א לקובץ CSV. לאחר מכן יבא את קובץ ה- CSV ליישום גיליון אלקטרוני.
הוסף רצף פוליאדנין בסוף סיכות לשמש כידיות עבור הרכבת ננורוד זהב. שנה את גדילי ההידוק באתרי הנעילה המעוצבים באמצעות רצפי נעילה. הכן מלאי עובד של גדילי סיכה כולל גדילים עם ידיות ומנעולים על ידי ערבוב כמויות שוות של ריכוז אוליגונוקלאוטידים מצרך מנורמל.
לאחר מכן להכין את תערובת אוריגמי כמפורט בפרוטוקול הטקסט. אנאל את התערובת בתרמוצ'ילר מ 80 מעלות עד 20 מעלות צלזיוס. לקבלת 1% ג'ל, להמיס גרם אחד של אגרוז ב 100 מיליליטר של TBE על ידי חימום התערובת במיקרוגל.
הוסף 10 microliters של 10, 000X כתם DNA על פי מפרט הכתם. כדי למזער את החשיפה לאור UV בשלב החילוץ השתמש בכתם DNA שניתן לדמיין תחת העירור הכחול. השליכו את הג'ל וה הדגירה במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.
ואז למקם את קופסת הג'ל באמבט מי קרח. הוסף מאגר טעינה לדגימות אוריגמי טען את הדגימות לתוך בארות עם נפח מתאים על פי חרוט בשימוש. הפעל את האלקטרופורזה במשך שעתיים ב 80 וולט.
תדמיין את הג'ל עם הג'ל. השתמש transilluminator אור כחול כדי לדמיין את הרצועות לחתוך את הלהקה אוריגמי. ואז לרסק את הג'ל על פרפילם ולחלץ את הנוזל.
תשואת ההתאוששות היא כ 40% פיפטה הנוזל לתוך יחידת סינון צנטריפוגלי להסתובב ב 3, 000 פעמים G במשך חמש דקות. למדוד את ספיגת הפתרון אוריגמי ב 260 ננומטר עם ספקטרומטר UV גלוי. כדי להכין את nanorods זהב, להמיס 0.55 גרם של CTAB ו 0.037 גרם של 2, 6-דיהידרוקסיבנזואיקון חומצה ב 15 מיליליטר של מים חמים בבקבוקון תחתון עגול.
לאחר קירור הפתרון ל 30 מעלות צלזיוס, להוסיף 600 microliters של ארבעה מילימולר כסף חנקתי ומערבבים ב 450 סל"ד במשך שתי דקות. השאירו את הפתרון ללא הפרעה במשך 15 דקות ב 30 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, מוסיפים 15 מיליליטר של מימן מילימולרי אחד tetrachloroaurate לפתרון ומערבבים ב 450 סל"ד במשך 15 דקות.
כמו כן, להוסיף 120 microliters של 64 מילימולר L-אסקורבי חומצה ומערבבים מיד ב 1, 200 סל"ד במשך 30 שניות. עכשיו, להוסיף 12 microliters של זרעי זהב וממשיך לבחוש ב 1, 200 סל"ד במשך 30 שניות. הדגירה את הפתרון באמבט מים ב 30 מעלות צלזיוס במשך 18 שעות.
אין להפריע לפתרון ולהשתמש בכובע כדי לסגור את הבקבוקון. העבר את הפתרון הביא צינורות צנטריפוגה צנטריפוגה ב 9, 500 פעמים G במשך 12 דקות ב 20 מעלות צלזיוס. השליכו את העל-טבעי ופיזרו את גלולת הכדור ב-20 מיליליטר של מים טהורים במיוחד.
בצע עוד צעד צנטריפוגה אחד ולאחר מכן לפזר את גלולה הסופית בשלושה מיליליטר של מים מזוקקים. להעריך את הריכוז של nanorods זהב ממדידת ספיגה גלוי UV באמצעות מקדם ההכחדה עבור תהודה פלסמון אורך. מערבבים 150 מיקרוליטרים של 10 nanorods זהב ננומולרים ו 40 microliters של 0.5 מילימולר TCEP מטופלים THIOL DNA.
הוסף 1%SDS לפתרון ננורוד זהב עד ריכוז SDS הסופי של 0.05% הוא הגיע. התאימו את ה-PH ל-2.5 עד 3 עם מיקרוליטר אחד בערך של HCL אחד דיוח. דגירה במשך שעתיים תוך כדי רעידות ב 70 סל"ד.
מוסיפים נתרן כלורי כדי להגיע לריכוז נתרן כלורי סופי של 0.5 טוחן ודגירה במשך ארבע שעות בטמפרטורת החדר תוך כדי רעידות ב-70 סל"ד. לאחר מכן, להתאים את PH כ 8.5 עם חיץ TBE 10X ודגירה לאורך הלילה. לשטוף את nanorods זהב DNA ארבע פעמים על ידי ערבוב הדגימות עם מיליליטר אחד של חיץ כביסה צנטריפוגה ב 7, 000 פעמים G במשך 30 דקות.
הסר את supernatant ולתלות מחדש את nanorods זהב DNA בנוזל הנותר. להעריך את הריכוז של ננורודים זהב DNA ממדידת ספיגה גלוי UV כמו קודם. הוסף מגנזיום כלורי לפתרון של nanorods זהב DNA מטוהרים לריכוז סופי של 10 מילימולר.
מערבבים את ננורוד זהב DNA מטוהרים אוריגמי ליחס של 10 לאחד ומניבים את התערובת במיקסר עם בקרת טמפרטורה מ 40 מעלות צלזיוס עד 20 מעלות צלזיוס תוך רועד ב 400 סל"ד. השתמש 0.7% agarose אלקטרופורזה ג'ל לטהר את המבנים הסופיים זהב אוריגמי nanorod. להדמיית TEM, יש לערבב 200 מיקרוליטרים של תמיסת 0.75%uranyl formate ומיקרוליטר אחד של חמישה נתרן הידרוקסידי טוחן.
וורטקס מיד לשתיים עד שלוש דקות. צנטריפוגה פתרון הכתם במשך שלוש עד ארבע דקות ב 14, 000 פעמים G.Then, להגן על הכתם מפני חשיפה לאור על ידי עטיפת אותו בנייר אלומיניום. לאחר הגדלת ההידרופליטיות של רשתות TEM כמתואר בפרוטוקול הטקסט, פיפטה חמש טיפות מדגם microliter ברשת TEM.
לאחר דגירה של חמש עד שמונה דקות, הסר את הירידה על-ידי נגיעה עדין בנייר סינון עם קצה הרשת. עכשיו, פיפטה טיפה אחת גדולה וירידה אחת קטנה של תסמת הכתם על חתיכת פרפילם. שים את הרשת על טיפת פתרון הכתם הקטן ויבש מיד על ידי נגיעה בנייר המסנן עם קצה הרשת.
לאחר מכן, לשים אותו על ת פתרון הכתם הגדול טיפה במשך 30 שניות. מוצגת כאן תמונת TEM של תבניות אוריגמי DNA. מבנה האוריגמי מורכב משני 14 חבילות סליל המקושרות זו לזו על ידי גדיל הפיגום.
כאן מוצגת תמונת TEM מייצגת של ננו-רודס מזהב. הממדים הממוצעים של ננו-רוד זהב מסונתז הם 70 על 30 ננומטר. תמונה זו מציגה דימרים ננו-רוד זהב על אוריגמי לאחר חישול.
בשל העדפתם מחייב לרשתות TEM, הרכבות ננורוד זהב אוריגמי נתפסים בדרך כלל כמו חבילות אוריגמי מקבילות מוטות. הפרוטוקול מאפשר תשואות גבוהות של הרכבה של nanorods זהב לתוך מולקולות מטא כיראלי עם תגובות חזקות dichroism מעגלי פלסמוני. להלן הספקטרום של המבנים הסגורים והמבנים הפתוחים.
לאחר התפתחותה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים לחקור תכונות אופטיות פלסמוניות של ננו-מבני מתכת מורכבים בהרכבה עצמית. כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט, מספר כימיקלים מסוכנים משמשים בשיטה זו. נא בדוק היטב את גליון הנתונים של בטיחות החומרים ונקוט באמצעי זהירות נחוצים.
