DNAアプタマーが金ナノ粒子に折り畳まれる:コロイド化学からバイオセンサまで
Weian Zhao1, William Chiuman, Jeffrey C F Lam
1Department of Chemistry, McMaster University, 1200 Main Street West, Hamilton, Ontario, Canada, L8N 3Z5.
Journal of the American Chemical Society
|February 26, 2008
まとめ
DNAアプタマー折り畳みにより,塩誘発の集積に対する金のナノ粒子 (AuNP) の安定性が向上します. 折りたたまれたアプタマーは,優れたコロイド保護を提供し,新しいバイオセンサアプリケーションと制御されたナノ粒子の行動を可能にします.
科学分野:
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- DNAアプタマーは,特定の3次元構造に折り畳まれる短い単一鎖DNA分子です.
- 黄金ナノ粒子 (AuNPs) は,そのユニークな光学特性により,診断およびセンシングに広く使用されています.
- AuNPのコロイド安定性を制御することは,バイオセンシングにおける有効な応用に不可欠です.
研究 の 目的:
- 結合金ナノ粒子 (AuNPs) のコロイド安定性に対するDNAアプタマー折り畳みの影響を調査する.
- 塩濃度に対する反応として,アプタマー構成とAuNPの集積行動の関係を探求する.
- アプタマー機能化されたAuNPをベースにした新しい色素測定バイオセンサを開発する.
主な方法:
- DNAアプタマーによる金ナノ粒子 (AuNPs) の合成と機能化.
- ダイナミック・ライト・スキャタリング (DLS) で,AuNPのサイズと集積を測定する.
- 集積を示す色測定変化をモニターするためのスペクトロフォトメトリック分析.
- 特定の分析剤 (例えばアデノシン,K+) を使ってアプタマーの制御された折り畳みと開き方をします.
主要な成果:
- 折りたたまれたDNAアプタマーは,展開されたアプタマと比較して,AuNPに強化されたコロイド性安定性を提供し,塩によって誘発された集積を減少させます.
- 安定化効果は,アプタマー構成,DNAスペーサーの組み込み,および表面移植密度によって影響を受けます.
- ダイナミック光散乱は,塩溶液中の折りたたまれたアプタマーを持つAuNPのより大きな水力力学的サイズを示した.
- アデノシン,K+,アデノシンデアミナーゼのための色測定バイオセンサが開発され,AuNPの集積/再分散を通じて分析物質の検出が実証されました.
結論:
- アプタマー折り畳みは,アプタマー機能化されたAuNPのコロイド安定性を決定する重要な要因です.
- 折りたたまれたアプタマーは,ナノ粒子の集積を防止し,優越した静電およびステリック安定性を提供します.
- この現象は,反応性のある色測定バイオセンサの開発と,AuNPアセンブリ状態の制御された操作を可能にします.
