DNA折纸术指导多级等离子体超结构的组装与性质研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21802163
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.5万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0204.胶体与界面化学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Chiral phenomena are widespread in nature, chiroptical plasmonic nanostructures exhibit optical response in the visible region have attracted more and more attention recently. However, it is still very challenging in the accurately assembly of anisotropic plasmonic nanomaterials into large scale and complex chiral plasmonic superstructures.. DNA nanotechnology based on the DNA's programmability could precisely control the sizes, spatial orientations and the functionalized surface of nanostructures, imparts surface-addressable capabilities to the gold nanorods, have been ideal templates to guide self-assembly of the plasma superstructures..In this proposal, the applicant propose to use the hexagonal barrel DNA origami as a template to encapsulate the surface-functionalized gold nanorods and reduce their own charge repulsion in the meantime, then the captured DNA out-extension strands chain on the DNA origami template would connect other wrapped gold nanorods specifically. The different hierarchical chiral plasmonic superstructures could be obtained by adjusting the number of gold nanorods and the spatial configuration. Lastly, their resultant plamonic chiroptical properties will be systematically investigated.
自然界中的手性现象广泛存在,近年来,具有在可见光波段手性光学响应特性的等离子体金属纳米结构吸引了越来越多的关注。然而将各向异性等离子纳米材料精确组装成大尺度、复杂的手性等离子超结构依然极具挑战;DNA纳米技术基于DNA分子的可编程性,能够将结构的尺寸、空间指向性以及表面功能化单元精确控制,将表面可寻址的能力赋予了金纳米棒,指导等离子体超结构的自组装。.本项目拟利用六边形桶状DNA折纸为模板,将表面功能化的金纳米棒封装其内同时降低自身电荷排斥,并在DNA模板外表面设计DNA捕获链进而特异性连接其他金纳米棒基元,得到多级等离子体超结构,通过调节金纳米棒的数目及空间构型等关键变量得到不同手性超结构,进一步研究组装体的手性光学性质,阐释其光学活性产生机制。

结项摘要

纳米尺度手性等离子基元的可控组装是当前纳米光子领域的热点和前沿研究方向。在本项目中,我们利用DNA折纸作为支架对各向异性的金纳米棒进行可控空间排布,结合DNA链置换反应赋予组装体动态响应能力。首先,我们基于DNA纳米技术构建了具有多达三个可区分的手性中心的等离子非对映异构体,并可选择性动态调整每一个手性中心以产生所需非对映异构体,产生特征性的手性光学信号。第二,我们提出了基于DNA折纸平台的DNA逻辑门计算策略,通过输入DNA分子信号,引起DNA折纸平台的构象改变并输出等离子手性信号,通过系统设计实现了一整套布尔运算逻辑门。项目研究成果将有助于理解和设计复杂的手性等离子纳米结构,并有希望在生物计算、生物传感和生物成像领域执行更多复杂任务。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
基于DNA自组装的手性等离子体纳米结构研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    科学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王猛;董今一;王强斌
  • 通讯作者:
    王强斌
DNA-Based Adaptive Plasmonic Logic Gates
基于 DNA 的自适应等离子体逻辑门
  • DOI:
    10.1002/anie.202006029
  • 发表时间:
    2020-06-17
  • 期刊:
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Dong, Jinyi;Wang, Meng;Wang, Qiangbin
  • 通讯作者:
    Wang, Qiangbin
Reconfigurable Plasmonic Diastereomers Assembled by DNA Origami
DNA折纸组装的可重构等离子体非对映异构体
  • DOI:
    10.1021/acsnano.9b06734
  • 发表时间:
    2019-12-01
  • 期刊:
    ACS NANO
  • 影响因子:
    17.1
  • 作者:
    Wang, Meng;Dong, Jinyi;Wang, Qiangbin
  • 通讯作者:
    Wang, Qiangbin

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其他文献

预电应力对聚合物微观结构和击穿性能的影响
  • DOI:
    10.13336/j.1003-6520.hve.20170831013
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 作者:
    李丽丽;张晓虹;王玉龙;高俊国;郭宁;王猛
  • 通讯作者:
    王猛
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    杨庆
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
    徐星;王猛;张玉虎;帅鹏;徐瑚珊;涂小林;周小红;陈瑞九;陈相成;付超义;葛壮;黄文嘉;蓝乙华;李宏福;刘君豪;孙铭泽;邢元明;颜鑫亮;曾奇;张鹏;肖国青;詹文龙
  • 通讯作者:
    詹文龙

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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