混合群体的局部分序决定了SS-DNA封顶金纳米粒子的有效大小和稳定性
Sibasankar Panigrahy1, Divya Nayar1
1Department of Materials Science and Engineering, Indian Institute of Technology Delhi, Hauz Khas, New Delhi 110016, India.
The Journal of chemical physics
|January 2, 2024
概括
细胞内拥挤会影响DNA功能化金纳米粒子 (ss-DNA AuNP) 的结构和溶解. 氨基酸混合物改变了纳米粒子的大小和吸附性,为纳米医学中的可编程纳米粒子自组装提供了工具.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 纳米技术 纳米技术
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 设计纳米医学需要了解拥挤的细胞环境如何影响DNA功能化金纳米粒子 (ss-DNA AuNP).
- 细胞内环境的复杂性影响纳米粒子的行为和潜在的应用.
研究的目的:
- 研究单个和混合氨基酸 crowders 对 ss-DNA AuNP 的结构和溶解的影响.
- 在拥挤的溶液中计算AuNP的自由溶解能量.
主要方法:
- 用分子动力学模拟来研究SS-DNA AuNP在单 (Gly,Ser,Lys) 和混合氨基酸的溶液中.
- 结构估计器,如对相关函数和联体的位置波动,被用来估计溶解.
- 结合AuNP-溶剂相互作用能量和溶解来计算溶解的自由能量.
主要成果:
- 溶解有利于溶解自由能量,与水相比,在拥挤的溶液中更有利于更大的有效AuNP大小.
- 在AuNP表面上的crowder吸附倾向影响有效尺寸;像Gly这样的较小crowder显示出更高的倾向,减少有效尺寸.
- 混合的氨基酸溶液呈现出不同的吸附模式,导致添加或非添加的拥挤效应,增加 (Gly+Ser) 或减少 (Gly+Lys) 纳米粒子有效尺寸.
结论:
- 细胞内拥挤显著影响ss-DNA AuNP结构和溶解.
- 拥挤可以是一个可编程的工具来控制纳米粒子有效尺寸和纳米医学应用的自组装.
