研究内容

生物分子阵列将分子组织在固体基质上，是开发生物芯片和生物传感器的有力工具。在纳米尺度上，它们可以协助进行高通量分析，筛选大量的反应或分析物。通过调节分子的位置，生物芯片可以在同一平台上并行监测多个过程。

作者团队开发了一种可扩展的蛋白质阵列制造方案，该方案以纳米级精度控制生物分子的位置，并在单分子分辨率下控制其方向和活性。

“我们可以进行单分子研究，从而能够实时监测生化过程并测量分子性质，而不是整体平均值，”作者Matteo Palma说。

该团队使用DNA“折纸”技术来构建他们的阵列。他们组装了三角形的DNA作为支架，将其与单个蛋白质相连，然后组织到预制的表面上。

“通过我们的策略，我们可以在阵列中定位单个蛋白质，并通过控制蛋白质与DNA三角形的连接点来控制其方向，”Palma说，“这对任何感兴趣的生物分子都具有普遍的适用性，可以用来制造高通量的纳米级平台，用于基础生物研究和传感实验，具有前所未有的分辨率和灵敏度。”

在工程层面仍然存在一些挑战，例如优化受控蛋白质附着的产量，组织阵列中的DNA三角形，以及降低芯片制造的成本和时间。

研究人员旨在采用类似的策略来控制纳米科学和纳米技术不同领域中感兴趣的纳米结构的组装和组织。

原文信息

标题：

Single molecule DNA origami nanoarrays with controlled protein orientation

期刊号：

Biophysics Rev. 3, 031401 (2022)

作者：

K. Cervantes-Salguero, M. Freeley, R. E. A. Gwyther, D. D. Jones, J. L. Chávez, and M. Palma

原文链接（免费阅读）：

https://doi.org/10.1063/5.0099294

期刊介绍

Biophysics Reviews（BPR）是一本新期刊，以权威综述和原创研究为特色，涵盖生物物理学的所有领域。该期刊出版高质量的研究报告和生物物理学界感兴趣的新领域和新兴领域的综合综述文章。该期刊的重点包括生物物理学基本问题的实验和理论研究，以及生物物理学在其他科学、医学和工程领域的应用。

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