用于纳米颗粒 DNA 功能化的通用点击化学方法
化学物理
2024-01-01 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
纳米技术革新了具有定制功能的杂化体的制备。该领域的一个里程碑是近 30 年前引入的纳米颗粒 DNA 偶联，其通常利用硫醇基团与金属表面间的亲和力。过去几十年中，胶体研究的发展使得诸如高折射率介电纳米颗粒等非金属于结构的合成成为可能，其具备传统金属纳米颗粒此前无法获得的独特性质。然而，为稳定、集成非金属于纳米颗粒并赋予其更多功能，可靠的 DNA 功能化技术将至关重要。在此，我们将成熟的二苯并环辛炔-叠氮点击化学与简单的冻融法相结合，实现了二氧化硅与硅纳米颗粒的功能化，形成具有极高稳定性的胶体，其 DNA 表面密度高达 0.2 molecules/nm2。此外，我们证明这些功能化胶体可通过 DNA 折纸自组装为高折射率介电光学天线，产率高达 78%。最后，我们将该方法拓展至功能化其他重要纳米材料，包括氧化物、聚合物、核壳及金属纳米结构。我们的结果表明，本文所呈方法是对常规硫醇功能化化学的关键补充，从而极大扩展了当前可用的 DNA 功能化纳米颗粒工具箱。
引用
@article{arxiv.2309.15534,
title = {Universal click-chemistry approach for the DNA functionalization of nanoparticles},
author = {Nicole Siegel and Hiroaki Hasebe and German Chiarelli and Denis Garoli and Hiroshi Sugimoto and Minoru Fujii and Guillermo P. Acuna and Karol Kolataj},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15534},
year = {2024}
}