利用模板生长控制管状自组装的多态性

自闭合装配因热力学激发的弯曲波动而易产生多态性，这些波动允许在自闭合点处形成非目标装配。一种克服这一来源的多态性的方法是使用模板生长，即assembly从精确定义的种子而非通过自发核素化开始。我们探索了这一方法以抑制由 DNA-origami 亚单体组成的圆柱形管状结构的多态性，该结构的亚单体间结合角度和特定相互作用可由用户指定。我们发展了两种创建具有精确直径和螺旋性的种子方法：1) 使用多组分装配；2) 通过凝胶电泳和凝胶提取从多态混合物中纯化特定类型的种子。通过调节种子与单体浓度以及调整装配温度，我们确定管状结构从种子生长而避免自发核素化的条件。我们观察到，模板管状结构倾向于遵循种子引导，从而增加目标几何的选择性。我们还发现，通过调节种子直径，可以在使用单一单体类型且仅有一种局部曲率偏好的情况下，模板生长出直径范围内的单分散管状结构。我们的结果表明，利用精确定义的种子指导装配可以在可控且经济的方式下显著降低自闭合装配的多态性。