Figure A :Distribution calculée de la séparation interparticulaire, r, pour les dimères liés par une ou quatre chaînes d'ADN. La séparation moyenne diminuait avec l'augmentation du nombre de chaînes reliant les particules.
Des expériences de diffusion de la lumière et des rayons X ont révélé la structure de dimères de nanoparticules liés par des chaînes d'ADN flexibles. Ces dimères étaient des unités de base à plusieurs échelles, assemblée hiérarchique, et a servi de système modèle pour comprendre les interactions médiées par l'ADN, en particulier dans le régime non trivial lorsque les liaisons nanoparticule et ADN étaient de taille comparable. Nous avons constaté que la séparation interparticulaire au sein du dimère était principalement contrôlée par le nombre d'ADN de liaison. Les chercheurs résument leurs découvertes dans un modèle simple qui capture l'interaction du nombre de ponts ADN, leur longueur, la courbure de la nanoparticule, et les effets de volume exclus. Nous avons démontré un excellent accord de notre modèle analytique avec nos résultats expérimentaux et informatiques, sans utilisation de paramètres libres dans le modèle.
En tant que blocs de construction dans des assemblages à plusieurs échelles, Les dimères de nanoparticules liées à l'ADN sont d'excellents systèmes modèles pour comprendre les interactions à médiation en chaîne entre les particules. Les résultats de cette étude peuvent servir à guider la conception de distances contrôlées avec précision au sein de clusters à l'échelle nanométrique ; un tel contrôle est impératif pour les fonctionnalités de transfert d'énergie et de bio-détection, entre autres applications.
Figure B :Protocole de simulation pour la formation de dimères de deux NP recouvertes d'ADN reliées par quatre lieurs. (a) Deux NP recouvertes d'ADN et quatre lieurs (brins roses) sont situés à des positions aléatoires. (b) Quatre brins d'un hémisphère de chaque NP sont choisis au hasard. (c) L'hybridation se produit entre les lieurs et les brins de la NP gauche. (d) Hybridation avec la seconde NP suivie d'un équilibrage.
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