Expanding the chemical functionality of DNA nanomaterials generated by rolling circle amplification.
Expanding the chemical functionality of DNA nanomaterials generated by rolling circle amplification.
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DOI：
10.1093/nar/gkab720
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发表时间：
2021-09-20
影响因子：
14.9
通讯作者：
Brown T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baker YR;Yuan L;Chen J;Belle R;Carlisle R;El-Sagheer AH;Brown T
滚环扩增（RCA）是构建DNA纳米材料的有力工具，例如水凝胶、高性能支架和DNA纳米花（DNF）、由DNA和焦磷酸镁形成的杂交材料。这种DNA纳米材料在治疗、成像、蛋白质固定和药物递送方面具有巨大的潜力，但有限的化学物质可用于扩展其功能。在这里，我们提出了正交策略，以产生密集修饰的RCA产品和DNF。我们提供了选择性地修饰这些材料的DNA组分和/或蛋白质货物的方法，从而大大扩展了这些系统可用的化学功能的范围。我们已经使用我们的方法来构建具有多个表面适体和肽的DNF，这些表面适体和肽能够与过表达HER 2肿瘤生物标志物的癌细胞结合，证明了它们在诊断和治疗应用中的潜力。将修饰的dNTPs与滚环扩增相结合，以扩展DNA纳米材料的功能。
Rolling circle amplification (RCA) is a powerful tool for the construction of DNA nanomaterials such as hydrogels, high-performance scaffolds and DNA nanoflowers (DNFs), hybrid materials formed of DNA and magnesium pyrophosphate. Such DNA nanomaterials have great potential in therapeutics, imaging, protein immobilisation, and drug delivery, yet limited chemistry is available to expand their functionality. Here, we present orthogonal strategies to produce densely modified RCA products and DNFs. We provide methods to selectively modify the DNA component and/or the protein cargo of these materials, thereby greatly expanding the range of chemical functionalities available to these systems. We have used our methodology to construct DNFs bearing multiple surface aptamers and peptides capable of binding to cancer cells that overexpress the HER2 oncobiomarker, demonstrating their potential for diagnostic and therapeutic applications. Combining modified dNTPs with rolling circle amplification to expand the functionality of DNA nanomaterials.
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