摘要:DNA折纸结构为具有纳米精度的单个生物分子的组织提供了灵活的Sca效果。当他们发现对多种生物应用的增加使用时,在定义的化学计量,高产量和保护蛋白质功能下的蛋白质的功能化仍然具有挑战性。在这项研究中,我们将单分子荧光显微镜与细胞生物学功能测定结合使用,以系统地评估DNA折纸结构特异性装饰的不同策略,重点介绍了效率,稳定量表,稳定量表和蛋白质功能。使用T细胞受体(TCR)的激活配体作为感兴趣的蛋白质,我们发现两种常用方法在化学计量和蛋白质功能方面表现不佳。While strategies employing tetravalent wildtype streptavidin for coupling of a biotinylated TCR-ligand yielded mixed populations of DNA origami structures featuring up to three proteins, the use of divalent (dSAv) or DNA-conjugated monovalent streptavidin (mSAv) allowed for site-speci fi c attachment of a single biotinylated TCR-ligand.通过共价DNA结合,最直接的装饰策略导致配体效力降低了3倍,这可能是由于电荷介导的蛋白质功能受损所致。在配体共轭物中,用电荷中性肽核酸(PNA)代替DNA作为耦合策略,在我们的研究中具有最佳的整体性能,因为它产生了最高的产率,没有多价DNA折纸结构和完全保留的蛋白质功能。在我们的研究中,我们旨在为静态定义的,定义的,特定于位置的DNA折纸结构的蛋白质,具有可供选择的蛋白质,可用于广泛的生物学应用。关键字:DNA折纸,DNA纳米结构,蛋白质结合,功能化,单分子荧光显微镜,T细胞活化D
Miloslav Steinbauer 1 , Roman Pernica 1 , Jiri Zukal 1 , Radim Kadlec 1 , Tibor Bachorec 1 , Pavel Fiala 2 1 Brno University of Technology, Department of Theoretical and Experimental Electrical Engineering, Brno, Czech Republic 2 Brno University of Technology, SIX Research Center, Brno, Czech Republic Abstract.我们讨论电磁,基于碳的周期性结构的数值建模,包括石墨烯,石墨烷,石墨和绘画。这些材料适用于亚微米传感器,电线和其他应用,例如生物医学,光子学,纳米和光电子的应用;除了这些域和分支外,适用性还扩展到例如现代智能元素的微观解决方案。所提出的经典和杂交数值模型基于分析具有高可重复性的周期性结构,它们利用了具有其基本维度的碳结构的概念。模型可以模拟谐波和瞬态过程;能够评估电荷作为虚假信号来源的实际随机运动;并考虑沿结构的谐波信号传播的参数。从分析获得的结果可用于基于碳周期结构的传感设备的设计,并用于血浆发生器的实验中。的目的是提供更广泛的概述专门的纳米结构建模,或者更具体地说,概述可用于评估沿结构表面传播的模型。
除静态纳米结构外,DNA纳米技术还能构建动态和自主开关。[18] 这些动态开关的操作可分为两大类:第一,通过分子相互作用操作;第二,通过外部刺激操作。用于控制纳米尺度运动的主要分子相互作用是DNA杂交(主要是立足点介导的链置换)和碱基堆积。由分子相互作用控制的此类运动的例子包括可重构等离子体装置、[19] 铰链、[20,21] 镊子、[18,22] 旋转装置、[23–26] 助行器、[27] 药物载体 [28,29] 和对分子或纳米颗粒进行分选的机器人。[30,31] 作为驱动机制的其他分子相互作用包括靶分子结合 [32,33] 和适体 [28,29] 以及核小体相互作用。 [34] 通过任何分子相互作用进行的操作(包括上述所有机制)具有可控分子识别和特异性的优点。 然而,操作速度受到分子扩散和相互作用动力学的限制,因此通常非常慢。 值得注意的是,已经开发出多种方法来提高动态 DNA 装置的响应速度。 另一方面,外部刺激如光、[35,36] 温度、[37] 离子、[11,23] pH、[38–40] 和电场 [21,41] 通常能够使操作速度提高很多个数量级。[41] 例如,Karna 等人利用相邻纳米结构域之间可逆的、pH 依赖性的 i-基序形成来促进卷曲 DNA 纳米弹簧的驱动,进而通过整合素偶联影响培养细胞的运动性。 [40] 然而,我们在此称之为外部刺激的任何一种,都存在着整体作用的局限性,而且缺乏分子识别所能提供的特异性。
为了寻找新的和替代能源,太阳能电池(SC)是环保,可持续和可再生能源的源泉。因此,提高SC的效率和降低成本是非常重要的任务,这些任务与太阳能的光伏转换密切相关。相应地,预计光伏元素的第三代磁盘有效,稳定和通过环保,节能和低成本技术产生。半导体纳米材料,尤其是金属氧化物和硅量子点[1-9]发挥了重要作用。这些材料对于光伏设备特别感兴趣,这是由它们的光学和电子特性归因于其表面和量子大小效应的解释。在吸收光层中应用半导体NP的应用是由诸如较大的表面积以有效吸收光吸收的大型表面积,负责提高功率转换效率的电荷载体的缩短[10],以及依赖尺寸的带量[11-13]的收集长度[11-13],允许其最大的调谐太阳能谱(符合太阳能光谱范围)(ev)(1.4 ins 1-1-14)。在适合此带隙能的材料中,最广泛使用的是硅,GAAS,
[1] N. Li, T. Chang, H. Gao, X. Gao 和 L. Ge, 纳米技术, 2019, 30, 415601。[2] P. Hasse Palharim、B. Lara Diego dos Reis Fusari、B. Ramos、L. Otubo 和 AC Silva Phocheiram、J. Costa Teitoxeiram光生物学。织物。 ,2022,422,113550。[3] YM Shirke 和 SP Mukherjee,CrystEngComm,2017,19,2096-2105。 [4] D. Nagy、D. Nagy、IM Szilágyi 和 X. Fan,RSC Adv. ,2016,6,33743–33754。 [5] 王晓燕,张红,刘琳,李伟,曹鹏,Mater.莱特。 ,2014,130,248–251。 [6] 顾哲,翟天临,高斌,盛晓燕,王燕,傅华,马英,姚建军,J. Phys.织物。 B, 2006, 110, 23829–23836。 [7] T. Peng, D. Ke, J. Xiao, L. Wang, J. Hu 和 L. Zan, J. Solid State Chem. ,2012,194,250-256。 [8] FJ Sotomayor、KA Cychosz 和 M. Thommes,2018 年,18。[9] M. Gotić、M. Ivanda、S. Popović 和 S. Musić,Mater。滑雪。英语。 B,2000,77,193-201。 [10] H.-F.庞晓燕. 项哲杰.李Y.-Q.傅和 X.-T.祖,物理。 Status Solidi A,2012,209,537–544。 [11] B. Gerand 和 M. Fjglarz,J. Solid State Chem. ,1987,13。[12] C. Hai-Ning,智能窗应用的光学多层涂层的制备和表征,米尼奥大学,2005 年。[13] RF Garcia-Sanchez、T. Ahmido、D. Casimir、S. Baliga 和 P. Physra.,J.织物。 A,2013,117,13825–13831。
†这些作者同样贡献了 *对应:bennie.lemmens@ki.se摘要DNA复制对于生活至关重要,并确保了遗传信息的准确传播,这在癌症发育和化学疗法中受到了严重干扰。虽然DNA复制在时间和空间中受到严格控制,但缺乏可视化和量化3D人类细胞内复制动力学的方法。在这里,我们引入了3D空间测定,以进行复制动力学(3D Spark),这是一种实现DNA合成动力学的纳米级分析的方法。3D Spark与超分辨率显微镜相结合,以检测,分类和量化单细胞中的复制纳米结构。通过将免疫荧光技术与基于化学的新生DNA标记和荧光核苷酸衍生物转染的转染相结合,我们绘制了与已建立的复制蛋白,局部RNA-蛋白辅助蛋白或大型亚核域相关的多色DNA合成事件。我们证明了化学治疗,CDC6癌基因表达和染色质组织者RIF1的尺寸,相对丰度和空间排列的定量变化。3D Spark的灵活性,精度和模块化设计有助于弥合空间细胞生物学,基因组学和基于2D纤维的健康和疾病的复制研究。引言DNA复制是一个基本的生物学过程,对于细胞增殖,基因组稳定性和整体生物体健康至关重要。它确保每个细胞周期一次完全,准确地重复基因组,并遵循定义的时间和空间顺序,称为复制时序(RT)程序。该程序在脊椎动物物种中是高度保守的(Masai和Foiani,2017年),并引起在早期,中期和晚期S-相细胞中观察到的特征复制焦点模式
由于其电子特性、易于制造和化学稳定性,金 (Au) 是等离子体应用中最广泛使用的造币金属。它的介电函数 ε (λ)(其中 λ 是光的波长)在可见光谱的长波长范围内产生等离子体共振。其他金属,如铝 (Al) 和银 (Ag),在较短波长范围内具有等离子体共振,但对于纳米技术来说更难。[12] 虽然 ε (λ) 的实部决定发生等离子体共振的波长,但其虚部控制等离子体共振强度。[13] 十年来,对金、银和铝替代材料的研究激增,以利用整个可见光和近红外光谱的等离子体共振。[14–16]
纳米结构嵌段共聚物薄膜是一种生成复杂周期性图案的精巧工具,其周期从几纳米到几百纳米不等。这种组织良好的纳米结构有望推动下一代纳米制造研究,在生物、光学或微电子功能材料的设计中具有潜在的应用价值。然而,考虑到热力学驱动力倾向于形成最小化嵌段间界面的结构,这一宝贵平台受到二嵌段共聚物架构所能获得的几何特征的限制。因此,丰富嵌段共聚物自组装过程所获得的结构多样性的策略正在获得发展动力,本进展报告通过考虑生成“非天然”形态的新兴策略,回顾了迭代 BCP 自组装所固有的机会。
除了这些危险信号外,DC的许多功能,包括成熟,细胞因子产生和迁移,还受到体内电信号的调节。DC中钾和钙离子的浓度与其成熟过程密切相关。然而,金属离子进入和流出细胞的运动严格由离子通道控制,目前没有有效的方法激活这些通道。
摘要:催化剂层(CLS)的多尺度设计对于将氢电化学转换设备推向商业化部署很重要,但是,多尺度CL组件之间的复杂相互作用,高合成成本和庞大的设计空间,这一数字受到了极大的阻碍。我们缺乏能够准确反映纳米结构 - 性能关系并有效地搜索设计空间的理性设计和优化技术。在这里,我们用深层的人工智能(AI)框架填补了这一空白,该框架集成了最近的生成AI,数据驱动的替代技术和集体智能,以有效地搜索由其电化学性能驱动的最佳CL纳米结构。Glider通过利用量化量化矢量自动编码器的维度降低能力来实现现实的多尺度数字发电。滑翔机的强大生成能力可以有效搜索CLS的PT碳 - 离子体纳米结构的最佳设计参数。我们还证明滑翔机可以转移到其他燃料电池电极微结构产生,例如纤维气体扩散层和固体氧化物燃料电池阳极。滑翔机作为设计和优化广泛的电化学设备的数字工具。关键字:燃料电池,生成人工智能,多尺度设计,多物理,催化剂层