DNA attachment to polymeric, soft and quantum materials: mechanisms and applications
Notice bibliographique
Résumé
Polymeric and soft materials offer excellent biocompatibility, a high capacity for loading of guest molecules, and cost-effectiveness. Additionally, recent studies on nanodiamonds as quantum materials have revealed interesting applications at ambient temperatures. The attachment of DNA oligonucleotides to these materials enables molecular recognition, directed assembly and targeting capabilities, offering unique advantages for biomedical, analytical and environmental applications. In this article, the mechanisms of DNA adsorption to various metal-free materials, including polydopamine (PDA), hydrogels, microplastics, cellulose crystals, nanodiamonds, and carbon quantum dots are reviewed. Key interactions involved in these systems include π-π stacking, hydrogen bonding, hydrophobic interactions, and metal bridging. We highlight how material properties such as surface charge, functional groups, and wettability influence DNA adsorption and release. Stimuli-responsive systems, such as pH-switchable PDA and thermoresponsive hydrogels, allow controlled DNA adsorption and release. Furthermore, sequence-specific aptamers developed for microplastics and cellulose are discussed, demonstrating the potential for selective DNA binding to nanomaterials. Finally, applications including fluorescence-based biosensors, intracellular delivery, high-density DNA storage, and surface probing are presented. Remaining challenges and future directions are also discussed to guide further advancements in this emerging field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».