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用于制备Oligonucleotide功能化的金属有机框架纳米粒子的一般和直接方法

Shunzhi Wang1, C Michael McGuirk1, Michael B Ross1

  • 1Department of Chemistry and ‡International Institute for Nanotechnology, Northwestern University , 2145 Sheridan Road, Evanston, Illinois 60208, United States.

Journal of the American Chemical Society
|July 19, 2017
PubMed
概括

研究人员开发了一种将DNA附加到金属有机框架 (MOF) 纳米粒子的新方法. 这种DNA功能化允许对先进材料和生物应用的纳米粒子组装进行精确的控制.

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科学领域:

  • 材料科学
  • 纳米技术
  • 协调化学

背景情况:

  • 金属有机框架 (MOF) 是具有货物存储和运输潜力的多孔材料.
  • 目前修改MOF纳米粒子表面的方法有限,阻碍了定制应用.
  • 控制外部表面的功能独立于散装结构是一个关键挑战.

研究的目的:

  • 开发MOF纳米颗粒表面功能化的通用化策略.
  • 用DNA作为可编程的连接体来控制粒子间的相互作用.
  • 创建具有可调节性能的新型混合纳米集群.

主要方法:

  • 采用基于化学的协调策略来使MOF纳米颗粒的外部金属节点具有功能.
  • 用于表面修饰的终端酸盐修饰的寡核酸 (DNA).
  • 成功实现了九种不同的MOF纳米粒子类型 (Zr,Cr,Fe,Al).

主要成果:

  • 在各种MOF组合中展示了DNA功能化的通用化方法.
  • 使用DNA相互作用合成了11个独特的MOF-无机粒子核心卫星纳米集群.
  • 实现对混合纳米集群的静态度,大小,形状和组成的独立控制.

结论:

  • 建立了一个用于创建核酸-纳米粒子结合物的多功能平台.
  • 这些新型结合物可以作为先进材料的可编程构建块.
  • 潜在的应用包括细胞内过程和向输送系统的探测器.