在碳纳米管上模拟DNA吸附
1Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 7, 2007
概括
通过与未充电的SWNT的疏水相互作用或与正电荷的SWNT的静电相互作用,DNA吸附到单壁碳纳米管 (SWNTs) 上. 这种结合会影响DNA的结合.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- DNA-纳米材料相互作用对于开发新型生物传感器和药物输送系统至关重要.
- 了解碳纳米管上的DNA吸附,可以为纳米生物技术的应用提供信息.
研究的目的:
- 研究DNA吸附到单壁碳纳米管 (SWNTs) 的分子动力学.
- 探索SWNT表面电荷对DNA结合和构成的影响.
主要方法:
- 使用了分子动力学模拟.
- 一个12个基对的DNA段 (迪克森十二角体) 和一个 (8,8) 在水环境中的SWNT被建模.
- 收费中立性被包括在内.
主要成果:
- DNA 迅速与未充电或正充电的SWNTs的外部表面结合.
- 疏水性DNA末端群与未充电的SWNT相互作用;疏水性骨干没有.
- 带正电荷的SWNTs上的DNA吸附涉及基基,而带负电荷的SWNTs没有吸附.
- 吸附极少影响DNA的内部堆叠,但影响A-DNA到B-DNA的形式转换.
结论:
- SWNT表面电荷决定了DNA吸附机制 (疏水性与静电性).
- 在未充电的SWNT上吸附可以阻碍A-DNA转化为B-DNA,而正电荷可能稍微促进它.
- 这些发现为定制的纳米生物技术应用提供了对DNA-纳米管相互作用的见解.
