Introducing DNA Nanosensor to Undergraduate Students: Rapid Non-Cross-Linking Aggregation of DNA-Functionalized Gold Nanoparticles for Colorimetric DNA Assay
Introducing DNA Nanosensor to Undergraduate Students: Rapid Non-Cross-Linking Aggregation of DNA-Functionalized Gold Nanoparticles for Colorimetric DNA Assay
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向本科生介绍 DNA 纳米传感器：用于比色 DNA 测定的 DNA 功能化金纳米颗粒的快速非交联聚集
DOI：
10.1021/acs.jchemed.1c00605
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发表时间：
2021
影响因子：
3
通讯作者：
Maeda Mizuo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
He Zhiyu;Ding Shansen;Wang Luyang;Wang Guoqing;Liang Xingguo;Takarada Tohru;Maeda Mizuo
在冠状病毒大流行时期，核酸检测比色法的示范对化学本科生来说是一个有吸引力的教育实验。在此，描述了使特定DNA序列的存在可视化的快速且生动的检测方法。金纳米粒子（直径约20 nm）的等离子体共振赋予胶体溶液中的DNA功能化金纳米粒子（DNA-AuNPs）红色。只需添加含有互补DNA序列的样品，分散在强离子溶液中的DNA-AuNP就可以在几分钟内自发聚集并变成紫色，这可以使用紫外可见光谱法以及肉眼检测。相比之下，DNA-AuNP保持高度分散，即使在高离子强度下，当DNA序列末端错配或悬垂时也是红色胶体。根据教学经验，这个DNA测试实验可以在三天的实验课中由学生在两人或小组的指导下完成。鉴于快速和防失败的DNA测试，测试方法也非常适合动手介绍分析化学和纳米技术的化学大一和高中学生。
Demonstration of a colorimetric approach for nucleic acid detection represents an attractive educational experiment for chemistry undergraduate students in the time of coronavirus pandemic. Herein, a rapid and vivid detection method that visualizes the presence of a specific DNA sequence is described. The plasmon resonance of gold nanoparticles (AuNPs) (∼20 nm in diameter) endows a red color to DNA-functionalized gold nanoparticles (DNA-AuNPs) in a colloidal solution. Simply upon addition of a sample containing the complementary DNA sequence, the DNA-AuNPs dispersed in a strong ionic solution can spontaneously aggregate in minutes and turn to be purple in color, which can be detected using UV–visible spectroscopy as well as the naked eye. In contrast, the DNA-AuNPs remain highly dispersed as a reddish colloid even at high ionic strength when the DNA sequence is terminally mismatched or overhung. According to the teaching experience, this DNA testing experiment can be accomplished by students in pairs or groups under instruction in a three-day lab session. Given the rapid and fail-proof DNA testing, the testing method is also well-suited for hands-on introduction of analytical chemistry and nanotechnology to chemistry freshman and high school students.
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使用 DNA 纳米结构和固态纳米孔的数字数据存储。
DOI：
10.17863/cam.37551
发表时间：
2019
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Chen K
通讯作者：
Chen K
通过表面接枝 DNA 的单碱基配对化学燃料等离子体激元开关金纳米棒。
影响因子：
3.9
作者：
Lan Zhang;Chenlin Zhao;Yao Zhang;Luyang Wang;Guoqing Wang;N. Kanayama;T. Takarada;M. Maeda;Xingguo Liang
通讯作者：
Xingguo Liang
影响因子：
3
作者：
Campos, Antonio R.;Knutson, Cassandra M.;Penn, R. Lee
通讯作者：
Penn, R. Lee
从宏观世界到纳米世界的银色航行。
影响因子：
3
作者：
J. Soukupová;L. Kvítek;Martina Kratochvílová;A. Panacek;R. Prucek;R. Zbořil
通讯作者：
R. Zbořil
影响因子：
56.9
作者：
Elghanian, R;Storhoff, JJ;Mirkin, CA
通讯作者：
Mirkin, CA