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Title: DNA ORIGAMI ACTUATION AS A POWERFUL DYNAMIC AND TUNABLE ARCHITECTURE FOR PLASMONIC STRUCTURE
Authors: Piantanida, Luca
Supervisore/Tutore: Lazzarino, Marco
Issue Date: 24-Mar-2015
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: In questa tesi presento il mio lavoro di ricerca di Dottorato in Nanotecnologie. Questo studio è concentrato sull'uso di nanotecnologia a DNA come strumento per la creazione di strutture nano-biologiche e funzionalizzazione di particelle d'oro. Le nano-particelle d'oro sono state largamente studiate e le loro proprietà sono state sfruttate per importanti applicazioni come la spettroscopia Raman, la rilevazione biologica e la terapia medica. Queste nano-particelle sono caratterizzate da una risonanza ottica plasmonica e proprietà di dispersione della luce ben definite ed esistono numerosi protocolli di provata efficienza per la loro funzionalizzazione chimica. Tra questi, il protocollo di auto-assemblaggio di DNA si è dimostrato eccellente nel comporre strutture di nano-particelle con dimensioni e forma controllate. Questo approccio è stato impiegato per l'ingegnerizzazione di proprietà ottiche, per la creazione di "hot spot” nel campo plasmonico in aggregati di nano-particelle e anche per la formazione di righelli plasmonici con dimeri di nano-particelle nei quali la loro spaziatura è controllata con precisione nanometrica. In questo studio confronto due strategie per la formazione di dimeri di nano-particelle d'oro usando l'ibridizzazione del DNA. Una di queste strategie mi ha permesso di raggiungere una al resa del 26% di formazioni di dimeri rispetto al totale delle AuNP, senza ulteriori procedure di filtrazione, dato che rappresenta il valore più alto riportato in letteratura; inoltre questo dato è stato replicato utilizzando sequenze di DNA molto corte, fino ad 11 nucleotidi, condizione che normalmente riduce l’efficienza del processo. Nella seconda parte della mia tesi, ho combinato le proprietà plasmoniche delle nano-particelle d'oro con strutture a DNA origami in modo da creare sistemi ibridi tra di loro. Questa combinazione mi ha permesso di esplorare architetture innovative per la il controllo della plasmonica con la prospettiva di essere un punto di partenza per lo sviluppo di biosensori. Ho sviluppato una strategia per un controllo innovativo, reversibile e continuo della risonanza plasmonica usando un'attuazione basata su DNA origami. Il meccanismo di attuazione è basato sull'ibridizzazione del DNA, in particolare si è visto uno spostamento del picco di risonanza fino a 6 nm utilizzando tre sequenza di DNA diverse. Il sistema proposto è potrà essere utilizzato per lo studio dei meccanismi di ibridazione di DNA in condizioni di stress controllato, oppure potrà essere usato come piattaforma per un controllo continuo della posizione della risonanza plasmonica o in spettroscopia Raman.
Ciclo di dottorato: XXVII Ciclo
metadata.dc.subject.classification: SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA IN NANOTECNOLOGIE
Description: 2013/2014
Keywords: DNA ORIGAMI
GOLD NANOPARTICLES
PLASMONIC
ACTUATION
LSPR TUNING
Language: en
Type: Doctoral Thesis
Settore scientifico-disciplinare: FIS/07 FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
NBN: urn:nbn:it:units-14060
Appears in Collections:Scienze fisiche

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