Block Copolymer Micellization of DNA Origami Promotes Solubility in Organic Solvents.
Block Copolymer Micellization of DNA Origami Promotes Solubility in Organic Solvents.
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DOI：
10.1021/acs.langmuir.2c01508
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发表时间：
2022-09-27
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Schmidt, Thorsten L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Agarwal, Nayan P.;Chandrasekhar, Soumya;Prakash, Praneetha Sundar;Joffroy, Kristin;Schmidt, Thorsten L.
DNA折纸技术允许精确合成含有小分子、生物分子和无机纳米颗粒的复杂的、生物相容的纳米材料。主链中带负电荷的磷酸盐使DNA高度水溶性，需要盐来屏蔽其静电排斥。因此，DNA折纸不溶于大多数有机溶剂。虽然这对于生物化学、生物物理学或纳米医学中的应用来说不是问题，但其他潜在的应用、过程和基底与盐溶液不相容，这包括许多纳米材料的合成、模板合成中的反应、纳米电子器件的操作或半导体制造。为了克服这一限制，我们用两亲性聚（乙二醇）聚赖氨酸嵌段共聚物包被DNA折纸，并将它们转移到各种有机溶剂中，包括氯仿、二氯甲烷、丙酮或1-丙醇。我们的方法保持了纳米结构的形状，并保护了与结构结合的功能元件，如荧光团，金纳米颗粒或蛋白质。因此，DNA折纸复合物胶束化（DOPM）策略使得复杂结构能够溶解或相转移到各种有机溶剂中，这显著地扩展了DNA折纸在一系列潜在应用和技术过程中的使用。
The DNA origami technique allows the precise synthesis of complex, biocompatible nanomaterials containing small molecules, biomolecules, and inorganic nanoparticles. The negatively charged phosphates in the backbone make DNA highly water soluble and require salts to shield its electrostatic repulsion. DNA origamis are therefore not soluble in most organic solvents. While this is not problematic for applications in biochemistry, biophysics, or nanomedicine, other potential applications, processes, and substrates are incompatible with saline solutions, which include the synthesis of many nanomaterials, and reactions in templated synthesis, the operation of nanoelectronic devices, or semiconductor fabrication. To overcome this limitation, we coated DNA origami with amphiphilic poly(ethylene glycol) polylysine block copolymers and transferred them into various organic solvents including chloroform, dichloromethane, acetone, or 1-Propanol. Our approach maintains the shape of the nanostructures and protects functional elements bound to the structure, such as fluorophores, gold nanoparticles, or proteins. The DNA origami polyplex micellization (DOPM) strategy hence enables solubilization or a phase transfer of complex structures into various organic solvents, which significantly expands the use of DNA origami for a range of potential applications and technical processes.
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