There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

De Techniek van Nucleic Zuur: DNA van de Techniek als Zowel Genetisch als Generisch Materiaal

Professor Dan Luo, Afdeling van Biologische en MilieuTechniek, Cornell Universiteit
Overeenkomstige auteur: dl79@cornell.edu

Waarom DNA?

DNA is een echt verbazend materiaal. Biologisch, is het een molecule die van de informatieopslag genetische codes voor genregelgeving en eiwitproductie draagt. Het is hoofdzakelijk wat het leven van wordt gemaakt. Mechanisch, kan DNA door zijn samenstelling en lengte stijf of flexibel, melodieus zijn. Fysisch, is DNA zeer klein - nanometer slechts 2 in diameter; maar toch is zijn lengte klantgericht met een resolutie ongeveer 0.34 NM.

Nucleic Zuur is een macromolecule uit kettingen van monomeric nucleotiden wordt samengesteld dat. In biochemie dragen deze molecules genetische informatie of vormstructuren binnen cellen. De gemeenschappelijkste nucleic zuren zijn deoxyribonucleic zuur (DNA) en RNA (RNA)

Deoxyribonucleic zuur (DNA) is een nucleic zuur dat de genetische die instructies bevat in de ontwikkeling en het functioneren van alle bekende het leven organismen en sommige virussen worden gebruikt.

Het RNA (RNA) is een biologisch belangrijk type van molecule dat uit een lange ketting van nucleotideeenheden bestaat. RNA is zeer gelijkaardig aan DNA, maar verschilt in een paar belangrijke structurele details.

Chemisch, is DNA in water oplosbaar, stabiel, niet-toxisch, biocompatibel en biologisch afbreekbaar (denk aan brij) (denk aan sushi). DNA kan uit een verscheidenheid van bronnen met inbegrip van levende cellen en een machine (b.v., een synthesizer van DNA) worden verkregen. DNA kan ook worden geprogrammeerd. Het meest uniek, zijn duizenden verschillende enzymen geëvolueerd die kunnen worden aangewend om DNA bij de nauwkeurigheid van het ångströmniveau te manipuleren.

Aldus, verstrekt DNA een ideaal platform als extra materialenbouwsteen voor zowel nanotechnologie als nanobiotechnologie. Sinds het bereidende werk van Prof. Nadrian Seeman en anderen, is DNA gebruikt op zo vele manieren dat het niet meer als enige biomolecule wordt beschouwd.

De Techniek van Nucleic Zuur

De groep van Prof. Dan Luo's in Cornell is geconcentreerd op techniek nucleic zuren (DNA en RNA) als waar polymeer voor echte wereldtoepassingen. Hun werk beoogt het creëren van roman, de materialen van bulk-schaalDNA in hoge opbrengst en lage kosten en met eenvoudig ontwerp dat zowel volledig de biologische als niet-biologische eigenschappen van DNA gebruikt.

Het Gebruiken vertakte zich DNA (x-Vormig, y-Vormig, enz.), heeft de groep Luo boom-vormige DNA (dendrimers-als DNA, of dl-DNA), DNA nanobarcodes, de hydrogels van DNA, liposomes van DNA, gebouwd en nanoparticles DNA-georganiseerd. Onlangs, heeft de groep Luo op DNA-Gebaseerd ontwikkeld, anisotroop, en crosslinkable monomeer (genoemd het „monomeer van ABC“) vertakt zich als universele nanoscale materiële bouwsteen.

Gebruikend deze monomeren van DNA ABC, vond de groep Luo „doel-gedreven polymerisatie“ proces uit waar de polymeren van DNA slechts in aanwezigheid van een ziekteverwekkerDNA kunnen worden samengesteld. Het polymerisatieproces vergroot signaal binnen polymeer zelf, toelatend het nauwkeurige en gevoelige moleculaire ontdekken. De technologie zal brede toepassingen in diagnostiek evenals in multi-druglevering hebben.

Bovendien 1D de nano-draden, 2D superlattices, 3D supracrystals, en free-standing monolayer bladen zijn bereikt door zacht-lithografie maar met een grootte van de nanometereigenschap door DNA als organisator te gebruiken. Zeer onlangs (in 2009), heeft de groep Luo een gel gecreeerd van DNA dat hopen proteïnen zonder enige levende cellen (genoemd „eiwit producerend gel“ of „p-Gel“) kan veroorzaken. Het p-Gel zet met succes het centrale dogma van binnenuit een cel in een op gel-gebaseerde chemische reactie in een reageerbuis om. Het Klonen, de transformatie en cel het cultiveren zijn niet meer nodig voor eiwitproductie.

De groep Luo voorziet dat het p-Gel een platformtechnologie voor effectief het produceren evenals techniekproteïnen efficiënt en zal worden. Voorts heeft de groep Luo een „onvergetelijk“ gel van DNA gecreeerd. Deze voorbeelden illustreren het feit dat DNA zowel een genetisch als generisch materiaal is en dat door de Techniek van Nucleic Zuur men tot nieuwe materialen via DNA met nieuwe eigenschappen en real-world toepassingen kan leiden. Voor meer informatie, gelieve te verwijzen naar de recente (in vorige 5 jaar) publicaties van de groep Luo.


Verwijzingen

1. N. Park, J.S. Kahn, E.J. Rijst, M.R. Hartman, H. Funabashi, J. Xu, S.H. Um, D. Luo, Hoge opbrengst eiwitproductie zonder cellen van p-Gel, Protocollen van de Aard, 4, 1759-1770 (2009)
2. J.B. Lee, Y.H. Roh, S. Um, H. Funabashi, W. Cheng, J.J. Cha, P. Kiatwuthinon, D.A. Muller, D. Luo, Multifunctionele nano-architectuur van de op DNA-Gebaseerde monomeren van ABC, Nanotechnologie van de Aard, 4, 430-436 (2009)
3. W. die Cheng, M.J. Campolongo, J.J. Cha, S.J. Tan, C.C. Umbach, D.A. Muller, D. Luo, Free-Standing Superlattice Nanoparticle Bladen door DNA (Artikel) worden Gecontroleerd, Materialen van de Aard, 8, 519-525 (2009)
4. N. Park, S.H. Um, H. Funabashi, J. Xu, D. Luo, een Eiwit Producerend Gel Zonder cellen, (Artikel), Materialen van de Aard, 8, 432-437 (2009)
5. W. Cheng, N. Park, T.A. Walter, M.R. Hartman, D. Luo, Nanopatterning zelf-Geassembleerde Superlattices Nanoparticle door (het Artikel van de Dekking) Nanotechnologie van de Aard Microdroplets, 3, 682-690 (2008) Te Vormen
6. S. katalyseerde Um, J. Lee, N. Park, S. Kwon, C. Umbach, D. Luo, Enzym assemblage van de hydrogels van DNA, Materialen 5, 797-801 van de Aard (2006)
7. S. Um, J. Lee, S. Kwon, D. Luo, DNA nanobarcodes, Protocollen 1, 995-1000 van de Aard (2006)
8. Y. Li, Y. Cu en D. Luo, de fluorescentie van DNA nanobarcodes voor gemultiplexte ziekteverwekkeropsporing, Biotechnologie 23, 885-889 van de Aard (2005)
9. Li van Y., Y.D. Tseng, S.Y. Kown, L. d'Espaux, J.S. Bos, P.L McEuen en D. Luo. Gecontroleerde assemblage van dendrimer-als DNA. Materialen van de Aard, 3, 38-42 (2004)

Copyright AZoNano.com, Professor Dan Luo (Cornell Universiteit)

Date Added: Dec 6, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:06

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit