Figura A:distribuzione calcolata della separazione interparticellare, R, per dimeri legati da una o quattro catene di DNA. La separazione media diminuiva con l'aumentare del numero di catene di collegamento delle particelle.
Gli esperimenti di diffusione della luce e dei raggi X hanno rivelato la struttura dei dimeri di nanoparticelle collegati da catene di DNA flessibili. Questi dimeri erano unità di base in un multiscala, assemblea gerarchica, e serviva come sistema modello per comprendere le interazioni mediate dal DNA, in particolare nel regime non banale quando i legami delle nanoparticelle e del DNA erano di dimensioni comparabili. Abbiamo scoperto che la separazione interparticellare all'interno del dimero era principalmente controllata dal numero di DNA di collegamento. I ricercatori riassumono le loro scoperte in un semplice modello che ha catturato l'interazione del numero di ponti del DNA, la loro lunghezza, la curvatura della nanoparticella, e gli effetti di volume esclusi. Abbiamo dimostrato un eccellente accordo del nostro modello analitico con i nostri risultati sia sperimentali che computazionali, senza l'uso di parametri liberi nel modello.
Come elementi costitutivi in assiemi multiscala, I dimeri di nanoparticelle legate al DNA sono eccellenti sistemi modello per comprendere le interazioni mediate dalla catena tra le particelle. I risultati di questo studio possono servire a guidare la progettazione di distanze controllate con precisione all'interno di cluster su nanoscala; tale controllo è indispensabile per il trasferimento di energia e le funzionalità di biorilevamento, tra le altre applicazioni.
Figura B:protocollo di simulazione per la formazione di dimeri di due NP rivestite di DNA collegate da quattro linker. (a) Due NP rivestite di DNA e quattro linker (fili rosa) si trovano in posizioni casuali. (b) Quattro filamenti di un emisfero di ogni NP sono selezionati casualmente. (c) L'ibridazione avviene tra i linker ei filamenti della NP sinistra. (d) Ibridazione con la seconda NP seguita da equilibrazione.
Particolari:
