定制用于 DNA 分子逻辑门的等离激元超材料
材料科学
2013-07-16 v1
摘要
编码在 DNA 中的结构和功能信息与纳米材料的独特性质相结合，可用于构建新型生物计算电路和智能生物医学纳米器件。然而，目前它们的实际应用仍受到制备重现性低、灵敏度适中或操作程序复杂的限制。在此，我们展示了无标记且可切换的分子逻辑门的构建，该逻辑门利用富含鸟嘌呤和胸腺嘧啶的 DNA 的特定构象调控，而光学读出则由可调字母超材料实现，后者作为表面增强拉曼光谱 (MetaSERS) 的基底。通过计算和实验研究，我们提出了一套全面的解决方案，以针对超材料几何结构、激发能量和偏振来定制 MetaSERS 的等离激元响应。我们基于可调 MetaSERS 的 DNA 逻辑操作简单、重现性高，并可由超低浓度的外部输入激发，从而实现了对汞离子的极高灵敏度检测。
引用
@article{arxiv.1307.3624,
title = {Tailoring Plasmonic Metamaterials for DNA Molecular Logic Gates},
author = {Jun Zhang and Cuong Cao and Xinlong Xu and Chihao Liow and Shuzhou Li and Ping-Heng Tan and Qihua Xiong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.3624},
year = {2013}
}