Bu yöntem güçlü chiroptical tepkiler ile üç boyutlu chiral plazmonik montajları imalatı sağlar. Bu yaklaşımın en büyük avantajı, serbestçe kullanılabilen yazılım araçları ve ortak biyokimya laboratuvar ekipmanları kullanılarak karmaşık metal nanoyapıların üretilmesini sağlamasıdır. Prosedürü gösteren Yike Huang yüksek lisans öğrencisi ve Minh-Kha Nguyen benim laboratuvar dan bir postdoc olacaktır.
DNA origami şablonu tasarlamak için caDNAno'u kullanın. İskeleyi şablonun istenilen şekline göre zımba iplikçiklerinde yönlendirin. Sonra sıra aracıtıklayarak zımba iplikçik dizileri oluşturun.
Boya aletine tıklayın ve daha fazla değişiklik gerektiren zımba iplikçiklerini işaretleyin. DNA zımba dizilerini bir CSV dosyasına aktarmak için dışa aktarma aracını tıklatın. Ardından CSV dosyasını elektronik tablo uygulamasına aktarın.
Altın nanorod montaj için tutamaç olarak kullanılmak üzere zımba sonunda bir poliadenin dizisi ekleyin. Tasarlanmış kilit sitelerindeki zımba iplikçiklerini kilit dizileri ile değiştirin. Eşit miktarda konsantrasyon normalleştirilmiş elyaf oligonükleotidleri karıştırarak, tutamaçları ve kilitleri olan iplikler de dahil olmak üzere elyaf iplikçiklerinin çalışan bir stoğunu hazırlayın.
Daha sonra metin protokolünde ayrıntılı olarak origami karışımı nı hazırlayın. Karışımı termocycler'da 80 dereceden 20 santigrat dereceye kadar karıştırın. %1'lik bir jel için, karışımı mikrodalga fırında ısıtarak 100 mililitre TBE'de bir gram agarose çözün.
Leke özelliklerine göre 10 mikrolitre 10, 000X DNA lekesi ekleyin. Ekstraksiyon aşamasında UV ışığına maruz kalma en aza indirmek için mavi uyarma altında görselleştirilebilir bir DNA lekesi kullanın. Jel döküm ve oda sıcaklığında 30 dakika kuluçka.
Sonra bir buzlu su banyosu jel kutusu yerleştirin. Origami örneklerine yükleme tamponu ekleyin ve numuneleri kullanılan koniye göre uygun bir hacimle kuyulara yükleyin. Elektroforezi 80 voltta iki saat çalıştırın.
Jel görüntüleyici ile jel görüntü. Bantları görselleştirmek ve origami bandını kesmek için mavi ışık transilluminator kullanın. Sonra parafilm üzerinde jel şut ve sıvı ayıklayın.
Geri kazanım verimi yaklaşık% 40 Pipet bir santrifüj filtre ünitesi içine sıvı ve beş dakika için 3.000 kez G spin. Origami çözeltisinin emilimini UV görünür spektrometre ile 260 nanometrede ölçün. Altın nanorods hazırlamak için, yuvarlak bir alt şişesıcak su 15 mililitre içinde CTAB ve 2, 6-Dihidroksibenzoik asit 0,55 gram çözünür.
Çözeltiyi 30 santigrat dereceye kadar soğuttuktan sonra, 4milimolar gümüş nitrat600 mikrolitre ekleyin ve iki dakika boyunca 450 RPM'de karıştırın. Çözeltiyi 30 derecede 15 dakika boyunca bozulmadan bekletin. Daha sonra çözeltiye 15 mililitre mililitre bir milimolar hidrojen tetrakloroaurate ekleyin ve 450 RPM'de 15 dakika karıştırın.
Ayrıca, 64 milimolar L-askorbik asit 120 mikrolitre ekleyin ve hemen 30 saniye boyunca 1, 200 RPM karıştırın. Şimdi, altın tohumları 12 mikrolitre ekleyin ve 30 saniye boyunca 1, 200 RPM karıştırma tutar. Çözeltiyi 30 derecede bir su banyosunda 18 saat kuluçkaya yatırın.
Çözeltiyi rahatsız etmeyin ve şişeyi kapatmak için bir kapak kullanın. Sonuç çözeltisini 9, 500 kez G'de 20 santigrat derecede 12 dakika boyunca santrifüj tüplerine ve santrifüjlere aktarın. Supernatant atın ve ultra saf su 20 mililitre pelet dağıtmak.
Bir santrifüj adımı daha atın ve son peleti üç mililitre distile suya dağıtın. Uzunlamasına plazmon rezonansı için yok olma katsayısını kullanarak UV görünür emilim ölçümünden altın nanorodların konsantrasyonu tahmin edin. Mix 150 mikrolitre 10 nanomolar altın nanorods ve 0.5 milimolar TCEP 40 mikrolitre tiyol DNA tedavi.
Altın nanorod çözeltisine %0,05'lik son SDS konsantrasyonuna ulaşılına kadar %1 SDS ekleyin. PH'ı 2,5 ile 3 arasında, bir molar HCL'nin yaklaşık bir mikrolitresine ayarlayın. 70 RPM'de sallayarak iki saat kuluçkaya yat.
70 RPM sallayarak oda sıcaklığında dört saat boyunca 0,5 molar ve kuluçka son sodyum klorür konsantrasyonu ulaşmak için sodyum klorür ekleyin. Daha sonra PH'ı 10X TBE tamponu yla yaklaşık 8,5'e ayarlayın ve gece boyunca kuluçkaya yatırın. DNA altın nanorods yıkama bir mililitre yıkama tampon ve santrifüj ile karıştırarak 7,000 kez G 30 dakika.
Supernatant çıkarın ve kalan sıvı DNA altın nanorods resuspend. Daha önce olduğu gibi BIR UV görünür emilim ölçümü DNA altın nanorods konsantrasyonu tahmin edin. 10 milimolar son konsantrasyonuna saf DNA altın nanorods çözeltisine magnezyum klorür ekleyin.
Saflaştırılmış DNA altın nanorods ve origami 10-1 oranında karıştırın ve 400 RPM sallayarak sırasında 40 santigrat derece 20 santigrat derece bir sıcaklık kontrolü ile bir mikser karışımı verim. Son origami altın nanorod yapıları arındırmak için% 0.7 agarose jel elektroforez kullanın. TEM görüntüleme için 200 mikrolitre %0.75 uranyl formate çözeltisi ve 1 mikrolitre beş molar sodyum hidroksit karıştırın.
Girdap hemen 2-3 dakika. Leke çözeltisini 14,000 kez G.Then'de 3-4 dakika santrifüj edin, alüminyum folyoya sararak lekeyi ışığa maruz kalmaktan koruyun. Metin protokolünde açıklandığı gibi TEM şebekelerinin hidrofaliliği arttıktan sonra, pipet beş mikrolitre lik numune TEM şebekesine düşer.
Beş ila sekiz dakikalık bir kuluçka dan sonra, ızgara kenarı ile hafifçe bir filtre kağıdı dokunarak damla kaldırın. Şimdi, pipet bir büyük damla ve bir parça parafilm üzerinde leke çözeltisi küçük bir damla. Izgaranın kenarına kadar filtre kağıdına dokunarak ızgarayı küçük leke çözeltisinin üzerine bırakın ve hemen kurulayın.
Sonra, 30 saniye boyunca büyük leke çözeltisi damla üzerine koyun. Burada gösterilen DNA origami şablonları bir TEM görüntüdür. Origami yapısı iskele iplikçik tarafından birbirine bağlı iki 14 sarkaç demetleri oluşur.
Burada altın nanorodların temsili bir TEM görüntüsü gösterilmiştir. Sentezlenmiş altın nanorodların ortalama boyutları 70'e 30 nanometredir. Bu resim, annealing sonra origami altın nanorod dimers gösterir.
TEM ızgaralarına bağlanma tercihleri nedeniyle origami altın nanorod montajları genellikle paralel origami demetleri ve çubuklar olarak görülür. Protokol güçlü plazmonik dairesel dichroizm yanıtları ile chiral meta molekülleri içine altın nanorods montaj yüksek verim sağlar. Burada gösterilen kapalı yapıların spektrumları ve açık yapılar dır.
Bu teknik, geliştirildikten sonra, araştırmacıların karmaşık kendi kendine monte edilmiş metal nanoyapıların plazmonik optik özelliklerini keşfetmelerinin yolunu açmıştır. Metin protokolünde açıklandığı gibi, bu yöntemde çeşitli tehlikeli kimyasallar kullanılmaktadır. Lütfen malzeme güvenlik veri sayfasını dikkatlice kontrol edin ve gerekli önlemleri alın.
