Characterization of DNA nanostructure stability by size exclusion chromatography.
Characterization of DNA nanostructure stability by size exclusion chromatography.
复制标题
DOI：
10.1039/d1ay02146j
复制
发表时间：
2022-03-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
基于DNA的纳米结构（DN）由于其可预测的自组装提供的纳米级控制而有利于生物和医学功能材料的设计。然而，由于生物流体中的结构不稳定性，DN在体内的使用受到限制。由于特定DN的稳定性决定了其潜在生物学应用的范围，因此需要有效的方法来表征稳定性。在这里，我们应用尺寸排阻色谱法（SEC）来研究四面体DNA纳米结构（TDN）的稳定性，并证明我们的方法在表征酶和稀释的人血清基质降解的分析能力。我们表明，SEC分析可以通过直接进样和峰积分可靠地测定核酸酶对TDN的降解。此外，使用比率色谱技术的数据分析使得能够从血清蛋白质基质中进行TDN峰去卷积。使用我们的方法，我们发现TDNs在20%和50%稀释的人血清中分别表现出23.9小时和10.1小时的半衰期，这与报道的在10%胎牛血清中的稳定性研究一致。我们预计，这种方法可以广泛适用于表征各种DN，并作为一种有效的技术，对复杂的生物基质中的新DN设计的稳定性分析。
DNA-based nanostructures (DNs) are advantageous for the design of functional materials for biology and medicine due to the nanoscale control provided by their predictable self-assembly. However, the use of DNs in vivo has been limited due to structural instability in biofluids. As the stability of a particular DN sets the scope of its potential biological applications, efficient methods to characterize stability are required. Here, we apply size exclusion chromatography (SEC) to study the stability of a tetrahedron DNA nanostructure (TDN) and demonstrate the analytical capabilities of our method in characterizing degradation by enzymes and a diluted human serum matrix. We show that SEC analysis can reliably assay TDN degradation by a nuclease through direct injection and peak integration. Furthermore, data analysis using a ratio chromatogram technique enables TDN peak deconvolution from the matrix of serum proteins. Using our method, we found that TDNs exhibit half-lives of 23.9 hours and 10.1 hours in 20% and 50% diluted human serum, respectively, which is consistent with reported stability studies in 10% fetal bovine serum. We anticipate that this method can be broadly applicable to characterize a variety of DNs and serve as an efficient technique toward analysis of the stability of new DN designs in complex biological matrixes.
登录
查看更多内容
影响因子：
4.9
作者：
Goodman, RP;Berry, RM;Turberfield, AJ
通讯作者：
Turberfield, AJ
DOI：
10.1016/j.jpba.2010.01.014
发表时间：
2010-06-05
影响因子：
3.4
作者：
Tantipolphan, Ruedeeporn;Romeijn, Stefan;Jiskoot, Wim
通讯作者：
Jiskoot, Wim
影响因子：
9.5
作者：
Zhu, Bing;Zhao, Yan;Wang, Lihua
通讯作者：
Wang, Lihua
DOI：
10.1196/annals.1368.026
发表时间：
2006-01-01
期刊：
CIRCULATING NUCLEIC ACIDS IN PLASMA AND SERUM IV
影响因子：
--
作者：
Tamkovich, Svetlana N.;Cherepanova, Anna V.;Laktionov, Pavel P.
通讯作者：
Laktionov, Pavel P.
影响因子：
--
作者：
Chandrasekaran AR;Halvorsen K
通讯作者：
Halvorsen K