DNA-BASED STIMULI-RESPONSIVE NANOTECHNOLOGY AND MATERIALS

Julkaisun otsikon käännös: DNA-BASED STIMULI-RESPONSIVE NANOTECHNOLOGY AND MATERIALS

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Tässä väitöskirjassa tutkitaan erilaisia DNA-pohjaisia ärsykkeille herkkiä järjestelmiä. Tässä työssä esitellyt järjestelmät antavat plasmonisia vasteita uudelleen järjestäytyessään rakenteellisesti ulkoisen ärsykkeen seurauksesta. DNA on monipuolinen biomolekyyli, jolla on kyky reagoida ympäristön ärsykkeisiin. Tässä väitöskirjassa käytimme kolmea eri ulkopuolista ärsykettä: valoa, pH:ta ja pieniä molekyylejä. Nämä ärsykkeet indusoivat erilaisia rakenteellisia muutoksia saaden aikaan plasmonisia vasteita. Ensimmäiseksi, DNA:n luontaista kykyä reagoida pH:n muutokseen hyödynnettiin Hoogsteen-sidoksen ja DNA:n kolmoissidosten itseohjaavuuden avulla. Kolmoissidos oli yhdistettynä DNA origamipohjaisiin kiraalisiin plasmonisiin metamolekyyleihin, jotka kykenivät vaihtamaan konfiguraatiota. Kolmoissidos toimi täten siltana lukiten DNA-origami rakenteen plasmonisesti intensiiviseen tilaan. Kolmoissidoksen tilaa hallittiin valoherkän väliaineen avulla, joka sisälsi protonoitua merosyaniinia. Täten DNA-origami-pohjaisia metamolekyylejä voitiin hallita ulkopuolisella näkyvällä valolla ilman valoherkkiä modifikaatioita DNA:ssa itsessään. Toiseksi, toimme DNA nanoteknologian kohti makroskaalan sovelluksia konjugoimalla kultananosylintereitä DNA:n avulla synteettiseen polymeeri verkostoon luoden hybridi DNA hydrogeelin. Tässä kultananosylinterit eivät vain toimineet plasmonisina vasteina vaan myös ärsykkeiden vastaanottimina. Kultananosylinterit olivat suunniteltu absorboimaan valoa punaisen valon aallonpituusalueella sekä toimimaan lämpöelementteinä. DNA:n luontaista lämpöherkkyyttä käytettiin tuomaan palautuvia dynaamisia valolle herkkiä ominaisuuksia hydrogeeliin. Ulkoinen valoärsyke mahdollisti rakenteellisten muutoksien laukaisemisen järjestelmässä edullisesti, vakaasti, kohdennetusti ja ilman syntyvää jätettä. Hydrogeeli ilmaisi palautuvia plasmonisia vasteita näkyvän valon muodossa. Kolmanneksi esittelimme DNA-origami-pohjaisia kiraalisia metamolekyylejä. Nämä metamolekyylit olivat funktionalisoitu DNA-aptameeri silloilla origamien käsien välissä muodostaen antureita. Kohdemolekyylin sitoutuminen kaksoisaptameeri siltaan sai aikaan rakenteellisia muutoksia, jotka vaikuttavat kultananosylentereiden välittämään kiraaliseen plasmoniseen vasteeseen. Seulomalla referenssi analyytit ja komplementtijuosteet alustaa käytettiin karakterisoimaan aptameeri-kohde affiniteettia. Yleisesti, tämä väitöskirja tuo esille DNA:n käyttöä rakennusmateriaalina nanorakenteissa ja ärsykkeille alttiissa materiaaleissa.
Julkaisun otsikon käännösDNA-BASED STIMULI-RESPONSIVE NANOTECHNOLOGY AND MATERIALS
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Kuzyk, Anton, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-1124-8
Sähköinen ISBN978-952-64-1125-5
TilaJulkaistu - 2023
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'DNA-BASED STIMULI-RESPONSIVE NANOTECHNOLOGY AND MATERIALS'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä