纳米星平面性调控DNA水凝胶的弹性
软凝聚态物质
2025-02-03 v1
摘要
类比于经典网络与框架的刚性问题，由DNA纳米星（DNAns）构成的水凝胶的弹性性质预期强烈依赖于其构建单元的精确几何。然而，目前无法通过实验确定DNAns形状。能够保留DNA纳米星正确几何并解释近期实验体相性质的计算粗粒化模型可提供缺失的见解。本研究中，我们进行元动力学模拟，以oxDNA模型获得三臂DNA纳米星的偏好构型。基于这些结果，我们引入纳米星的粗粒化计算模型，其可自组装为复杂三维渗流网络。我们比较了两种不同设计的体系，分别使用平面或非平面纳米星。结构与网络分析揭示了两种情况完全不同的特征，导致两种相反的弹性性质。非平面情况下分子迁移率更大，这与平衡态Green-Kubo模拟测得的较低粘度一致。据我们所知，这是首个将DNAns几何与DNA水凝胶体相流变性质联系的工作，并可指导未来基于DNA的材料设计。
引用
@article{arxiv.2202.06331,
title = {Nanostars planarity modulates the elasticity of DNA hydrogels},
author = {Yair Augusto Gutierrez Fosado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06331},
year = {2025}
}