Selbstregeneration und Selbstheilung in DNA‐Origami‐Nanostrukturen. (28th January 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Scheckenbach, Michael; Schubert, Tom; Forthmann, Carsten; Glembockyte, Viktorija; Tinnefeld, Philip
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 133:Number 9(2021)
• Page Start: 4982
• Page End: 4990
• Publication Date: 2021-01-28
• Subjects: DNA -- Molekulare Geräte -- Nanotechnologie -- Selbstassemblierung -- Selbstheilung; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202012986
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: DNA‐Nanotechnologie und Fortschritte in der DNA‐Origami‐Technik haben das einfache Design und die Synthese komplexer und funktioneller Nanostrukturen ermöglicht. Jedoch sind molekulare Geräte aufgrund des hohen Anteils von Oberflächenatomen und der komplexen Einsatzbedingungen im Nanomaßstab anfällig für eine schnelle funktionelle und strukturelle Degradierung. Neben Stabilisierungsmechanismen sind Ansätze zur Selbstreparatur funktioneller molekularer Geräte wünschenswert. Hier nutzen wir die selbst‐assemblierenden und rekonfigurierbaren Eigenschaften von DNA‐Origami‐Nanostrukturen für die Selbstreparatur von photoinduzierten und enzymatischen Schäden aus. Wir geben Beispiele für die Reparatur von DNA‐Nanostrukturen, die den Unterschied zwischen unspezifischer Selbstregeneration und schadensspezifischer Selbstheilung aufzeigen. Anhand von DNA‐Origami‐Nanolinealen, die mit Rasterkraftmikroskopie und DNA‐PAINT‐Superauflösungs‐Mikroskopie untersucht wurden, demonstrieren wir die quantitative Aufrechterhaltung der Fluoreszenzeigenschaften mit direktem Potenzial zur Verbesserung nanoskaliger Kalibrierproben. Abstract : Die Selbstassemblierung und Rekonfigurierbarkeit von DNA‐Origami‐Nanostrukturen wird genutzt, um selbstreparierende funktionelle Nanogeräte zu realisieren. Eine selbstregenerierende Helligkeitsmarkierung wird durch den ständigen Austausch von Markiersträngen aus der Lösung realisiert. Die Selbstheilung eines DNA‐Origami‐Nanolineals wird durch einen Überschuss an Staple‐Strängen erreicht, die beschädigte Stränge austauschen.