Multidimensional Materials Assembled by DNA Based Information
基于 DNA 的信息组装的多维材料
基本信息
- 批准号:1708776
- 负责人:
- 金额:$ 46.5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-08-01 至 2021-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This award is funded by the Macromolecular, Supramolecular and Nanochemistry Program in the Division of Chemistry. Professors Nadrian C. Seeman, and James W. Canary of New York University are supported to develop novel self-assembly approaches for controlling the orientation of polymer strands in confined spaces. The polymeric material will be directed to assemble based on information contained in pre-programmed branched-DNA scaffolds. The polymer strands are incorporated within the scaffolds with specified orientation and spacing to generate specific optical and electronic properties. Polymer-based organic materials have a wide range of practical applications, including in optical, electronic and solar energy conversion devices. Their properties depend not only on the chemical structure of the polymer, but also on the orientation of the polymer strands. Graduate and undergraduate students are trained in an interdisciplinary area of research. In addition, technical and educational activities are directed towards high school and college science students especially from underrepresented minorities. The project aims to develop a general strategy to organize conjugated oligomers and polymers by combining organic synthesis with pre-programmed DNA self-assembly. Specifically, this research investigates the incorporation of two types of semiconducting conjugated molecules -- oligopolyaniline (PANI) and poly- (p-phenylene vinylene) (PPV) -- in cage-like DNA nanoscale scaffolds and studies their elecrto-optical properties. The key experimental features are to control the length of the oligomers through stepwise organic synthesis and to covalently attached the oligomers to DNA strands. The general strategy is not limited to PANI and PPV; it can be applied to other oligomers with different electro-optical properties, as well as to fluorescent dyes, nanoparticles, and functional peptides. Study of how DNA scaffolds can be used to direct the assembly of these conjugated molecules is expected to provide insightful fundamental information about their structure/function relationships, which could eventually lead to new types of functional materials.
该奖项由化学系高分子、超分子和纳米化学项目资助。 纽约大学的 Nadrian C. Seeman 教授和 James W. Canary 教授得到支持,开发新颖的自组装方法,用于控制有限空间中聚合物链的方向。 聚合物材料将根据预编程的分支 DNA 支架中包含的信息进行组装。 聚合物链以指定的方向和间距并入支架内,以产生特定的光学和电子特性。 聚合物基有机材料具有广泛的实际应用,包括光学、电子和太阳能转换器件。 它们的性能不仅取决于聚合物的化学结构,还取决于聚合物链的取向。研究生和本科生接受跨学科研究领域的培训。 此外,技术和教育活动针对高中和大学理科学生,特别是来自代表性不足的少数族裔的学生。该项目旨在通过将有机合成与预编程 DNA 自组装相结合,制定组织共轭低聚物和聚合物的总体策略。 具体来说,这项研究研究了两种类型的半导体共轭分子——低聚苯胺(PANI)和聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)——在笼状DNA纳米级支架中的结合,并研究了它们的电光特性。 关键的实验特征是通过逐步有机合成来控制寡聚物的长度并将寡聚物共价连接到 DNA 链上。 总体策略不限于PANI和PPV;它可以应用于具有不同电光特性的其他低聚物,以及荧光染料、纳米颗粒和功能性肽。 研究如何使用 DNA 支架来指导这些共轭分子的组装预计将提供有关其结构/功能关系的深刻的基本信息,这最终可能导致新型功能材料的产生。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Construction of a DNA Origami Based Molecular Electro-optical Modulator
基于 DNA 折纸的分子电光调制器的构建
- DOI:10.1021/acs.nanolett.8b00332
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:10.8
- 作者:Wang, Xiao;Li, Chen;Niu, Dong;Sha, Ruojie;Seeman, Nadrian C.;Canary, James W.
- 通讯作者:Canary, James W.
Orienting an Organic Semiconductor into DNA 3D Arrays by Covalent Bonds
通过共价键将有机半导体定向到 DNA 3D 阵列中
- DOI:10.1002/anie.202115155
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Wang, Xiao;Deshmukh, Rahul;Sha, Ruojie;Birktoft, Jens J.;Menon, Vinod;Seeman, Nadrian C.;Canary, James W.
- 通讯作者:Canary, James W.
Organizing End-Site-Specific SWCNTs in Specific Loci Using DNA
- DOI:10.1021/jacs.9b03432
- 发表时间:2019-07-31
- 期刊:
- 影响因子:15
- 作者:Pei, Hao;Sha, Ruojie;Seeman, Nadrian C.
- 通讯作者:Seeman, Nadrian C.
Designing Higher Resolution Self-Assembled 3D DNA Crystals via Strand Terminus Modifications
- DOI:10.1021/acsnano.9b02430
- 发表时间:2019-07-01
- 期刊:
- 影响因子:17.1
- 作者:Ohayon, Yoel P.;Hernandez, Carina;Seeman, Nadrian C.
- 通讯作者:Seeman, Nadrian C.
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