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一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法

申请号 CN202410152825.9 申请日 2024-02-03 公开(公告)号 CN117947019A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 南京大学; 发明人 田野; 黄淑静; 朱旭荣; 王勇; 季旻;
摘要 本 发明 公开了一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:(1)制备A型八面体DNA折纸 单体 和B型八面体DNA折纸单体;(2)在八面体DNA折纸单体内部嵌入金纳米颗粒;(3)提高八面体DNA折纸单体的浓度;(4)选择恰当的 温度 ,通过恒温生长的方式将八面体DNA折纸单体制备形成亚毫米三维DNA折纸晶体。本发明以恒温结晶的方式,实现了亚毫米级别的DNA折纸晶体的制备;实现了对DNA折纸晶体尺寸定性的控制。为制备基于DNA折纸晶体的功能化器件提供了更多的可能性。
权利要求

1.一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)制备A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体:将M13mp18环形长链DNA与
144根短链DNA以摩尔比1:7.5‑10的比例混合于1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液中,将混合溶液放置于PCR中,经历23h,从高温缓慢降温至低温,获得浓度为10nM的两种八面体DNA折纸单体,分别具有互补的sticky ends,所述两种八面体DNA折纸单体为A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体;所述八面体DNA折纸单体的核苷酸序列如SEQ NO:1、2、3、
4、5…168;
(2)在八面体DNA折纸单体内部嵌入金纳米颗粒:将表面修饰有DNA连接链的金纳米颗粒与DNA折纸单体按0.9:1的摩尔比混合后,从50℃缓慢降温至20℃,获得内部嵌入金纳米颗粒的八面体折纸单体;金纳米颗粒作为标志物嵌入八面体单体内部,方便后续表征;
(3)提高八面体DNA折纸单体的浓度:将含有已嵌入金纳米颗粒的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中含200μL的八面体DNA折纸单体溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中离心,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部,将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至40‑200μL,为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约
4h的震荡;
(4)制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以1:1的比例混合;将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在所需的温度下保持75h‑300h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体。
2.根据权利要求1所述的尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,144根短链DNA分别由112根staple链、8根inner链和24根sticky end链组成,其中
24根sticky ends为A型sticky ends或B型sticky ends,A型sticky ends和B型sticky ends互补;所述staple链的核苷酸序列如SEQ NO:1、2、3、4、5…112;所述inner链的核苷酸序列如SEQ NO:113、114、115、116、117…120;所述A型sticky ends中的核苷酸序列如SEQ NO:121、122、123、124、125…144;所述B型sticky ends中的核苷酸序列如SEQ NO:145、146、
147、148、149…168。
3.根据权利要求1所述的尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述M13mp18、staple链、inner链和sticky ends链的物质的量的比为1:10:7.5:
10。
4.根据权利要求1所述的尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,高温缓慢降至低温为从95℃缓慢降温至20℃。
5.根据权利要求1所述的尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中,离心机离心时间为1h,转速为10000rpm,摇床的转速为800rpm,温度为45℃。
6.根据权利要求1所述的尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,其特征在于:在步骤(4)中,恒温温度会根据单体浓度的不同有所调整,温度为41.2℃‑42.2℃。

说明书全文

一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及生物技术领域,具体涉及一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法。

背景技术

[0002] DNA折纸技术是利用DNA基互补配对规则,通过上百根DNA短链折叠一根DNA长链来制备出各种结构。2020年,田野等人在Nature Materials报道了通过在八面体DNA折纸框架顶点伸出的粘性末端来进行连接,并以此为组装单元构建出高度有序的三维DNA折纸晶体。由于折纸晶体的高度有序性,因此通过在八面体折纸内部负载不同的纳米粒子,例如:金球,蛋白质量子点等粒子,获得了新颖的光学和化学性质。(文献:Nature Materials,2020,19(7),789‑796.)2021年,王勇等人发现由八面体DNA折纸单体形成的晶体具有规则几何外形,晶体的尺寸大部分处于2‑5μm(文献:Nature Communications,2021,12(1),3011.)。
[0003] 将基于DNA折纸的三维超晶格应用于功能化器件对晶体的尺寸和质量都有较高的要求。尺寸较大的晶体结构更有利于功能化器件的集成,且更容易获得高通量的信号,会有更加广泛的应用场景和应用范围。但是目前可以制备得到的晶体结构尺寸还无法达到10μm,极大地限制了超晶格在催化,光学等功能化器件上的应用。
[0004] 目前,缺乏一种尺寸为亚毫米DNA折纸晶体的制备方法。

发明内容

[0005] 鉴于现有方法无法制备出具有较大尺寸的DNA折纸晶体,限制了折纸晶体功能化器件的应用。本发明通过大量的实验探究和数据统计,总结出大尺寸晶体的通用制备方法,实现了亚毫米DNA折纸晶体的制备,并且可以定性实现晶体尺寸的调控。
[0006] 为了实现上述的目的,本发明采用了如下的技术方案:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0007] (1)制备A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体:将M13mp18环形长链DNA与144根短链DNA以摩尔比1:7.5‑10的比例混合于1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液中。将混合溶液放置于PCR中,经历23h,从高温缓慢降温至低温,获得浓度为10nM的两种八面体DNA折纸单体,分别具有互补的sticky ends,两种八面体DNA折纸单体为A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体;所述八面体DNA折纸单体的核苷酸序列如SEQNO:1、2、3、4、
5…168;
[0008] (2)在八面体DNA折纸单体内部嵌入金纳米颗粒:将表面修饰有DNA连接链的金纳米颗粒与DNA折纸单体按0.9:1的摩尔比混合后,从50℃缓慢降温至20℃,获得内部嵌入金纳米颗粒的八面体折纸单体;金纳米颗粒作为标志物嵌入八面体单体内部,方便通过金球的排列来判断八面体折纸的有序度;同时,嵌入金纳米颗粒也使得DNA折纸晶体变为深红色,方便其在光学显微镜下的表征;
[0009] (3)提高八面体DNA折纸单体的浓度:将含有已嵌入金纳米颗粒的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中含200μL的八面体DNA折纸单体溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中离心,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部,将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至40‑200μL,为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;
[0010] (4)制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以1:1的比例混合;将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在所需的温度下保持75h‑300h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体。
[0011] 进一步地,在步骤(1)中,144根短链DNA分别由112根staple链、8根inner链和24根sticky ends链组成,其中24根sticky ends为A型sticky ends或B型sticky ends,A型sticky ends和B型sticky ends互补;所述inner链的核苷酸序列如SEQ NO:1、2、3、4、5…8;所述A型sticky ends中的核苷酸序列如SEQ NO:9、10、11、12、13…32;所述B型sticky ends中的核苷酸序列如SEQ NO:33、34、35、36、37…56;所述staple链的核苷酸序列如SEQ NO:
57、58、59、60、61…168。
[0012] 进一步地,在步骤(1)中,所述M13mp18、staple链、inner链和sticky ends链的物质的量的比为1:10:7.5:10。
[0013] 更进一步地,在步骤(1)中,高温缓慢降至低温为从95℃缓慢降温至20℃。
[0014] 进一步地,在步骤(3)中,离心机离心时间为1h,转速为10000rpm,摇床的转速为800rpm,温度为45℃。
[0015] 更进一步地,在步骤(4)中,恒温温度会根据单体浓度的不同有所调整,温度为41.2℃‑42.2℃。
[0016] 有益效果:本发明通过简单,可控的恒温生长法,制备出尺寸达亚毫米级别的DNA折纸晶体,且制备获得的亚毫米级晶体具备高度的有序性,还可以进一步实现扩大晶体尺寸。为DNA折纸领域在光学,催化等方面打下了坚实的基础。同时,在DNA折纸晶体器件功能化提供了更多的可能性。与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0017] (1)本发明可以制备尺寸为亚毫米级别的晶体,相比于利用现有方法制备的晶体,在尺寸上跨越了两个数量级,为之后器件化集成,制备以及获得高通量的功能化器件打下坚实的基础。
[0018] (2)为了解决DNA折纸晶体在各个领域内的应用局限,本发明提出了一种全新的DNA折纸晶体的制备程序,具备更强的拓展性,通过设计新的恒温保持的晶体制备程序,同时通过调节晶体的恒温温度点,提高DNA折纸单体的浓度以及扩增恒温结晶时间,有望可以实现更大尺寸的晶体的制备。
[0019] (3)采用DNA折纸单体为组装单元,具备优异的结晶能且继承了纳米颗粒的功能性。为制备基于DNA折纸晶体的具备光学,催化等性质的功能化器件提供了更多的可能性。附图说明
[0020] 图1为本发明的晶体合成示意图。
[0021] 图2为本发明的传统的结晶程序和本发明方法的结晶程序的对比图以及传统的结晶程序和本发明方法的结晶程序制得的晶体光镜表征图;
[0022] 图3为本发明恒温150h制得的尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体的光镜表征图以及尺寸统计分布图;
[0023] 图4为本发明的亚毫米晶体的金球有序排列的扫描电镜征图。

具体实施方式

[0024] 为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0025] 实施例1
[0026] 本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0027] (1)制备A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体:将M13mp18环形长链DNA与112根staple链,8根inner链,24根sticky ends链以1:10:7.5:10混合于1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液中,并将混合溶液放置于PCR中,经历23h,从95℃缓慢降温至20℃,获得浓度为10nM的两种八面体DNA折纸单体,分别具有互补的sticky ends,所述两种八面体DNA折纸单体为A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体;所述八面体DNA折纸单体的核苷酸序列如SEQ NO:1、2、3、4、5…168;144根短链DNA分别由112根staple链、8根inner链和24根sticky end链组成,其中24根sticky ends为A型sticky ends或B型sticky ends,A型sticky ends和B型sticky ends互补;所述inner链的核苷酸序列如SEQ NO:1、2、
3、4、5…8;所述A型sticky ends中的核苷酸序列如SEQ NO:9、10、11、12、13…32;所述B型sticky ends中的核苷酸序列如SEQ NO:33、34、35、36、37…56;所述staple链的核苷酸序列如SEQ NO:57、58、59、60、61…168。其中序列58‑168如表1所示:其中的58‑168已经被专利CN111974985A公开,具体如表1所示:
[0028] 表1
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
[0033] 本发明的Octa‑1对应CN111974985A序列表中的(Octa‑1),Octa‑2对应CN111974985A序列表中的(Octa‑2),Octa‑3对应CN111974985A序列表中的(Octa‑3),Octa‑4对应CN111974985A序列表中的(Octa‑4),Octa‑5对应CN111974985A序列表中的(Octa‑5),Octa‑6对应CN111974985A序列表中的(Octa‑6),Octa‑7对应CN111974985A序列表中的(Octa‑7),Octa‑8对应CN111974985A序列表中的(Octa‑8),Octa‑9对应CN111974985A序列表中的(Octa‑9),Octa‑10对应CN111974985A序列表中的(Octa‑10),Octa‑11对应CN111974985A序列表中的(Octa‑11),Octa‑12对应CN111974985A序列表中的(Octa‑12),Octa‑13对应CN111974985A序列表中的(Octa‑13),Octa‑14对应CN111974985A序列表中的(Octa‑14),Octa‑15对应CN111974985A序列表中的(Octa‑15),Octa‑16对应CN111974985A序列表中的(Octa‑16),Octa‑17对应CN111974985A序列表中的(Octa‑17),Octa‑18对应CN111974985A序列表中的(Octa‑18),Octa‑19对应CN111974985A序列表中的(Octa‑19),Octa‑20对应CN111974985A序列表中的(Octa‑20),Octa‑21对应CN111974985A序列表中的(Octa‑21),Octa‑22对应CN111974985A序列表中的(Octa‑22),Octa‑23对应CN111974985A序列表中的(Octa‑23),Octa‑24对应CN111974985A序列表中的(Octa‑24),Octa‑25对应CN111974985A序列表中的(Octa‑25),Octa‑26对应CN111974985A序列表中的(Octa‑26),Octa‑27对应CN111974985A序列表中的(Octa‑27),Octa‑28对应CN111974985A序列表中的(Octa‑28),Octa‑30对应CN111974985A序列表中的(Octa‑30),Octa‑31对应CN111974985A序列表中的(Octa‑31),Octa‑32对应CN111974985A序列表中的(Octa‑32),Octa‑33对应CN111974985A序列表中的(Octa‑33),Octa‑34对应CN111974985A序列表中的(Octa‑34),Octa‑35对应CN111974985A序列表中的(Octa‑35),Octa‑36对应CN111974985A序列表中的(Octa‑36),Octa‑37对应CN111974985A序列表中的(Octa‑37),Octa‑38对应CN111974985A序列表中的(Octa‑38),Octa‑39对应CN111974985A序列表中的(Octa‑39),Octa‑40对应CN111974985A序列表中的(Octa‑40),Octa‑41对应CN111974985A序列表中的(Octa‑41),Octa‑42对应CN111974985A序列表中的(Octa‑42),Octa‑43对应CN111974985A序列表中的(Octa‑43),Octa‑44对应CN111974985A序列表中的(Octa‑44),Octa‑45对应CN111974985A序列表中的(Octa‑45),Octa‑46对应CN111974985A序列表中的(Octa‑46),Octa‑47对应CN111974985A序列表中的(Octa‑47),Octa‑48对应CN111974985A序列表中的(Octa‑48),Octa‑49对应CN111974985A序列表中的(Octa‑49),Octa‑50对应CN111974985A序列表中的(Octa‑50),Octa‑51对应CN111974985A序列表中的(Octa‑51),Octa‑52对应CN111974985A序列表中的(Octa‑52),Octa‑53对应CN111974985A序列表中的(Octa‑53),Octa‑54对应CN111974985A序列表中的(Octa‑54),Octa‑55对应CN111974985A序列表中的(Octa‑55),Octa‑56对应CN111974985A序列表中的(Octa‑56),Octa‑57对应CN111974985A序列表中的(Octa‑57),Octa‑58对应CN111974985A序列表中的(Octa‑58),Octa‑59对应CN111974985A序列表中的(Octa‑59),Octa‑60对应CN111974985A序列表中的(Octa‑60),Octa‑61对应CN111974985A序列表中的(Octa‑61),Octa‑62对应CN111974985A序列表中的(Octa‑62),Octa‑63对应CN111974985A序列表中的(Octa‑63),Octa‑64对应CN111974985A序列表中的(Octa‑64),Octa‑65对应CN111974985A序列表中的(Octa‑65),Octa‑66对应CN111974985A序列表中的(Octa‑66),Octa‑67对应CN111974985A序列表中的(Octa‑67),Octa‑68对应CN111974985A序列表中的(Octa‑68),Octa‑69对应CN111974985A序列表中的(Octa‑69),Octa‑70对应CN111974985A序列表中的(Octa‑70),Octa‑71对应CN111974985A序列表中的(Octa‑71),Octa‑72对应CN111974985A序列表中的(Octa‑72),Octa‑73对应CN111974985A序列表中的(Octa‑73),Octa‑74对应CN111974985A序列表中的(Octa‑74),Octa‑75对应CN111974985A序列表中的(Octa‑75),Octa‑76对应CN111974985A序列表中的(Octa‑76),Octa‑77对应CN111974985A序列表中的(Octa‑77),Octa‑78对应CN111974985A序列表中的(Octa‑78),Octa‑79对应CN111974985A序列表中的(Octa‑79),Octa‑80对应CN111974985A序列表中的(Octa‑80),Octa‑81对应CN111974985A序列表中的(Octa‑81),Octa‑82对应CN111974985A序列表中的(Octa‑82),Octa‑83对应CN111974985A序列表中的(Octa‑83),Octa‑84对应CN111974985A序列表中的(Octa‑84),Octa‑85对应CN111974985A序列表中的(Octa‑85),Octa‑86对应CN111974985A序列表中的(Octa‑86),Octa‑87对应CN111974985A序列表中的(Octa‑87),Octa‑88对应CN111974985A序列表中的(Octa‑88),Octa‑89对应CN111974985A序列表中的(Octa‑89),Octa‑90对应CN111974985A序列表中的(Octa‑90),Octa‑91对应CN111974985A序列表中的(Octa‑91),Octa‑92对应CN111974985A序列表中的(Octa‑92),Octa‑93对应CN111974985A序列表中的(Octa‑93),Octa‑94对应CN111974985A序列表中的(Octa‑94),Octa‑95对应CN111974985A序列表中的(Octa‑95),Octa‑96对应CN111974985A序列表中的(Octa‑96),Octa‑97对应CN111974985A序列表中的(Octa‑97),Octa‑98对应CN111974985A序列表中的(Octa‑99),Octa‑99对应CN111974985A序列表中的(Octa‑102),Octa‑100对应CN111974985A序列表中的(Octa‑103),Octa‑101对应CN111974985A序列表中的(Octa‑104),Octa‑102对应CN111974985A序列表中的(Octa‑
105),Octa‑103对应CN111974985A序列表中的(Octa‑106),Octa‑104对应CN111974985A序列表中的(Octa‑107),Octa‑105对应CN111974985A序列表中的(Octa‑108),Octa‑106对应CN111974985A序列表中的(Octa‑110),Octa‑107对应CN111974985A序列表中的(Octa‑
112),Octa‑108对应CN111974985A序列表中的(Octa‑113),Octa‑109对应CN111974985A序列表中的(Octa‑114),Octa‑110对应CN111974985A序列表中的(Octa‑118),Octa‑111对应CN111974985A序列表中的(Octa‑119),Octa‑112对应CN111974985A序列表中的(Octa‑
120)。
[0034] (2)在八面体DNA折纸单体内部嵌入金纳米颗粒:将表面修饰有DNA连接链的金纳米颗粒与DNA折纸单体按0.9:1的摩尔比混合后,从50℃缓慢降温至20℃,获得内部嵌入金纳米颗粒的八面体折纸单体;金纳米颗粒作为标志物嵌入八面体单体内部,方便通过金球的排列来判断八面体折纸的有序度;同时,嵌入金纳米颗粒也使得DNA折纸晶体变为深红色,方便其在光学显微镜下的表征;
[0035] (3)提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至200μL。为了将八面体DNA折纸单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0036] (4)制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在41.2℃下保持75h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为微米级的DNA折纸晶体。
[0037] 实施例2
[0038] 实施例2与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0039] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在41.2℃下保持150h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为微米级的DNA折纸晶体。
[0040] 实施例3
[0041] 实施例3与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0042] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在41.2℃下保持300h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为微米级的DNA折纸晶体。
[0043] 实施例4
[0044] 实施例4与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0045] 在步骤(3)中,提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至66.7μL。为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0046] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在41.6℃下保持75h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体。
[0047] 实施例5
[0048] 实施例5与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0049] 在步骤(3)中,提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至66.7μL。为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0050] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在41.6℃下保持150h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体。
[0051] 实施例6
[0052] 实施例6与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0053] 在步骤(3)中,提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至66.7μL。为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0054] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在41.6℃下保持300h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体。
[0055] 实施例7
[0056] 实施例7与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0057] 在步骤(3)中,提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至40μL。为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0058] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在42.2℃下保持75h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体。
[0059] 实施例8
[0060] 实施例8与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0061] 在步骤(3)中,提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至40μL。为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0062] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在42.2℃下保持150h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体。
[0063] 实施例9
[0064] 实施例9与实施例1的区别在于:本发明的一种尺寸为亚毫米的DNA折纸晶体的制备方法,包括如下步骤:
[0065] 在步骤(3)中,提高八面体DNA折纸单体的浓度:首先,将已嵌入金球的八面体单体的溶液转移至离心管中,每管离心管中加入200μL八面体DNA折纸单体的溶液;将含有八面体DNA折纸单体溶液的离心管放置于在离心机中以10000rpm的转速离心1h,八面体DNA折纸单体沉积于离心管底部。将离心管中的上清溶液用移液枪吸出后,加入的1×TAE,12.5mM醋酸镁的缓冲溶液,根据所需单体浓度将溶液定容至40μL。为了将八面体单体均匀分散到溶液中,会使用摇床对其进行约4h的震荡;,摇床的转速为8000r,温度为45℃;
[0066] 在步骤(4)中,制备亚毫米三维DNA折纸晶体:将A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入PCR,首先在50℃下保持30min,之后在42.2℃下保持300h,最终再迅速降温至20℃,制得尺寸为亚毫米级的DNA折纸晶体。
[0067] 对比例1
[0068] 对比例1与实施例1的区别在于:无需步骤(2)和步骤(3)。
[0069] 在步骤(4)中,制备三维DNA折纸晶体:首先,将已嵌入金球的A型八面体DNA折纸单体和B型八面体DNA折纸单体以摩尔比为1:1的比例混合。将混合溶液投入晶体培养箱中,使用传统的结晶程序,即首先在50℃下保持30min,后以0.2℃/h的速率从50℃匀速降温至20℃,制得DNA折纸晶体。
[0070] 对比例得到的DNA折纸晶体尺寸较小,均为2‑5μm左右,远小于实施例中得到的亚毫米级的晶体尺寸。
[0071] 以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
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