光学电压传感使用DNA折纸

Elisa Alina Hemmig,克莱尔·菲茨杰拉德克里斯托弗•Maffeo丽莎检验员,莎拉•伊丽莎白Ochmann阿列克谢Aksimentiev、菲利普•Tinnefeld和乌尔里希大
纳米快报18 1962 - 1971 (2018)
DOI:10.1021 / acs.nanolett.7b05354助理

我们探索DNA纳米技术的潜力开发新颖的光学电压传感纳米器件,当地的电势的变化转换成光信号。作为传感机制的概念,我们组装的电压响应DNA折纸结构标签用一双烦恼染料。DNA结构是可逆的蹩脚nanocapillary提示,接受控制结构变化在电场中的应用。应用领域是通过改变烦恼监控效率。通过交换一个染料的位置,我们可以优化我们的DNA折纸结构的电压灵敏度,证明我们的方法的灵活性和通用性。实验研究辅以粗粒度特征模拟压敏电阻器DNA纳米结构的弹性变形和相关的烦恼对之间的距离的变化。我们工作打开了一个新途径确定DNA折纸结构的力学性能,并强调了潜在的应用动态DNA纳米结构的电压传感器。

捕获的DNA折纸电压传感器nanocapillary下一系列应用偏见(100 - 400)。DNA折纸模型使用一个低分辨率的粗粒度的描述与每个珠代表~ 5碱基对。

600 mV的偏见,迅速变形,通过nanocapillary折纸对象,符合实验。

观察烦恼染料对分离的高分辨率的粗粒度的模拟了盘子。每个板的初始配置是获得相应的捕获仿真的结束。在这里,两个珠子被用来描述每个碱基对,提供的当地表示DNA扭曲。