[發明專利]一種可功能化DNA自組裝的復合型納米孔

有效

• 申請號: 202010516733.6
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111751434B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 楊靜;張成;梁遠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869;C12Q1/56
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

1.一種可功能化DNA自組裝的復合型納米孔，其特征在于，由DNA Origami納米孔和固態納米孔構成，所述DNA Origami納米孔插入固態納米孔內徑中；

所述DNA Origami納米孔是通過DNA Origami技術將腳手架鏈與訂書釘鏈組裝成橫截面為任意圖形；所述腳手架鏈為M13mp18噬菌體單鏈；所述DNA Origami納米孔內部中空，由三個無底面和頂面的DNA組裝的筒型外框逐層緊密嵌套形成內、中、外三層逐級錯落下延的結構，即內層筒型框的一部分嵌套在中層筒型框的內腔中，中層長方體框的一部分嵌套在外層筒型框的內腔中，外層筒型框的外壁完全顯露在外；形成頂端為寬口端，底端為細口端的DNA Origami納米孔；

所述DNA Origami納米孔中，內層長方體框的橫截面的邊長為(16±2)nm，中層長方體框的橫截面的邊長為(20±2)nm，外層長方體框的橫截面的邊長為(25±2)nm；或內層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為(40±2)nm；中層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為(21±2)nm；外層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為(18±2)nm；

所述DNA Origami納米孔的細口端保留了一段70-100nm的DNA長鏈，用于引導整個納米孔插入直徑22-33nm的固態納米孔內；

所述DNA Origami納米孔內壁預留功能化位點，在位點上伸出相應的DNA鏈用于捕捉納米材料或生物基團；將納米金屬顆粒、蛋白質、膽固醇修飾在DNA鏈上；所述DNA鏈與其他訂書釘鏈共同組成所要混合的所有鏈；

所述DNA Origami納米孔通過分層組裝的方法與固態納米孔特異結合，構建得到可功能化DNA自組裝的復合型納米孔；

所述訂書釘鏈的序列分別如下所示：

所述相應的DNA鏈的序列分別如下所示:

2.根據權利要求1所述的復合型納米孔，其特征在于，所述任意圖形為正方形、圓形、正三角形或菱形。

3.根據權利要求1所述的復合型納米孔，其特征在于，所述DNA Origami納米孔中，內層長方體框的橫截面的邊長為16nm，中層長方體框的橫截面的邊長為20nm，外層長方體框的橫截面的邊長為25nm；或內層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為40nm；中層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為21nm；外層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為18nm。

4.根據權利要求1所述的復合型納米孔，其特征在于，所述固態納米孔為氮化硅納米孔。

5.一種DNA Origami納米孔，其特征在于，所述DNA Origami納米孔是通過DNA Origami技術將腳手架鏈與訂書釘鏈組裝成橫截面為任意圖形的DNA Origami納米孔；所述DNAOrigami納米孔內部中空，由三個無底面和頂面的DNA組裝的長方體框逐層緊密嵌套形成內、中、外三層逐級錯落下延的結構，即內層長方體框的一部分嵌套在中層長方體框的內腔中，中層長方體框的一部分嵌套在外層長方體框的內腔中，外層長方體框的外壁完全顯露在外；形成頂端為寬口端，底端為細口端的DNA Origami納米孔；內、中、外層三個長方體框的橫截面為正方形，縱截面為長方形；

所述DNA Origami納米孔中，內層長方體框的橫截面的邊長為(16±2)nm，中層長方體框的橫截面的邊長為(20±2)nm，外層長方體框的橫截面的邊長為(25±2)nm；或內層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為(40±2)nm；中層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為(21±2)nm；外層長方體框的底面距離外層長方體框的頂面距離為(18±2)nm；

所述DNA Origami納米孔的細口端保留了一段70-100nm的DNA長鏈，用于引導整個納米孔插入直徑22-33nm的固態納米孔內；

所述DNA Origami納米孔內壁預留功能化位點，在位點上可以伸出相應的DNA鏈用于捕捉納米材料。