折叠的DNA折纸一个生物反应机器人与表征

的用途核酸纳米技术是惊人。在Watson-Crick碱基配对的易处理性以及大规模合成的定制寡核苷酸²的易用性和相对低的成本已生成的应用³中的DNA纳米技术领域的爆炸和研究。结构DNA纳米，基于所述不动的塞曼结^4,5-作为基本构建块利用的DNA，作为任意形状^6-8的结构的自组装基本单位。

脚手架DNA折纸⁹技术的最新发展使得复杂的2D / 3D纳米结构^10-12亚纳米级精度的建设，是建设新的功能对象日益增长的复杂性和惊人的多样性的有效途径。施工过程是基于一个长脚手架单链DNA，通常是从病毒染色体组衍生即，它可以通过几百短单链DNA寡核苷酸的杂交被折叠称为订书钉。通过这种技术获得的高结构分辨率是DNA双螺旋的自然尺寸的直接结果，而制造的再现性剪裁短单链订书钉序列以促进最大的氢键互补达到的结果。与使用慢温度退火的斜坡设计最低能量，热力学优选的纳米结构中达到高的产率和保真度。在计算机代码轻松实现连接处的设计规则允许的CAD工具，如caDNAno ¹³的发展，也极其简化设计包含数百个路口相连的大，结构复杂的任务。

先前我们描述的DNA纳米机器人的设计与caDNAno工具^14,15的助剂。在这里，我们描述的制造和可视化，通过透射电子显微镜（TEM），所述纳米机器人，一个三维空心六角纳米器件，具有尺寸为35×35×50纳米的^三件设计成经受到预定刺激和本具体货物中，响应一个主要的构象变化，例如蛋白质或核酸的寡核苷酸，隔离内部。虽然12装载站可在空心机箱内部，束缚货物的实际数量与不同尺寸的货物。货物分子范围从小型DNA分子的酶，抗体和5-10纳米金纳米颗粒。 Cargocan要么是均匀的或异质的，使得每个纳米机器人包含不同的分子的混合物。感测通过两个双螺旋锁定门设计实现成感测蛋白质，核酸或其它化学品，或者基于适体传感器^16,17或DNA链置换¹⁸的技术。在适体选择的协议^19-21最近的事态发展使纳米机器人的设计响应到分子和细胞类型的不断增加的范围。

早期的工作表明一个纳米机器人携带的特异性抗体，其在结合其抗原可以中继既抑制性或多产的信号，以特定的细胞类型的内部以混合细胞群^15。这些纳米器件的一个令人兴奋的特性是他们与一个单一的群体推出不同的纳米机器人亚型的执行更为复杂的任务和逻辑控制能力。最近，我们证明了在执行作为正或负调节纳米机器人的特定亚型，控制含活性货物分子²²的效应器群体。

这里介绍的协议描述门控与选择性结合的PDGF以促进纳米机器人^15,22的开口适体传感器序列的纳米机器人的制造中，纯化和成像。中描述的制造过程类似于n个anorobot制造工艺最初由Douglas 等人 ¹⁵的变化旨在减少整个过程持续时间所描绘的，同时增加了产率和纯化率。