CN103732529A - 用于形成具有预定形状的纳米颗粒的方法 - Google Patents

用于形成具有预定形状的纳米颗粒的方法 Download PDF

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Abstract

提供了用于形成具有独特和/或预定形状的纳米结构的物品和方法。该方法和物品可以涉及使用核酸容器作为结构模子。例如，预先设计的包括腔的核酸容器可以用于控制纳米颗粒的形状特异性生长。纳米颗粒在腔内的生长可以通过核酸容器的特定形状约束。在一些实施方案中，所得到的核酸-纳米颗粒结构可以用于控制在纳米颗粒表面上的表面配体的定向和数目。表面配体的可寻址性可以用于形成更高级别的结构组件。

Description

用于形成具有预定形状的纳米颗粒的方法
发明领域
本发明一般涉及用于形成纳米结构的物品和方法，并且更具体而言涉及用于形成具有独特和/或预定形状的纳米结构的物品和方法。
发明背景
单分散形状可控的纳米颗粒的适当合成是针对生物检测中的应用的第一步，所述生物检测使用纳米颗粒的形状特异性性质用于检测。为了指导具有特定形状的纳米颗粒（包括无机纳米颗粒例如金或银）的生长，通常使用由设计的几何形状编码的模板。软模板例如由两亲型表面活性剂分子自装配的结构已成功产生不同形状。然而，一般难以预测所得到的结构的形状（部分由于模板的弹性性质），并且因此使用这种方法设计具有预定形状的结构且编程无机材料的生长是有挑战性的。硬模板例如氧化物或病毒也已用于指导纳米线或纳米棒的生长，具有所得到的结构的更佳预测性。然而，这些方法仅能够产生少数形状，这可能限制形状多样性的可编程序性。可以解决这些问题中的一些或全部和/或本领域的其他挑战的改良方法和物品在许多不同领域中将是有利的。
发明概述
本发明一般涉及用于形成纳米结构的物品和方法，并且更具体而言涉及用于形成具有独特和/或预定形状的纳米结构的物品和方法。在一些情况下，本发明的主题涉及相关产品、对特定问题的备选解决方案、和/或一种或多种物品、组合物和/或方法的多种不同用途。
在一组实施方案中，提供了一系列物品。在一个实施方案中，物品包含定位在具有预定三维结构的核酸容器内的纳米颗粒，其中所述纳米颗粒包含具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状的至少一个表面部分。
在另一个实施方案中，物品包括包含至少两个相对表面部分的纳米颗粒，所述至少两个相对表面部分各自具有与核酸纳米结构的表面部分的形状互补的形状。
在另一个实施方案中，物品包括包含附着至无机纳米颗粒表面的分离的核酸链的无机纳米颗粒，其中所述无机纳米颗粒具有非球形形状。
在另一个实施方案中，物品包含由核酸容器涂布的无机纳米颗粒，其中所述核酸容器包含孔；和附着至无机纳米颗粒的表面，并且通过核酸容器的孔从无机纳米颗粒的表面延伸的核酸链。
在另一个实施方案中，物品包含核酸涂布的纳米颗粒的组件，其中所述核酸涂布的纳米颗粒通过互补结合位点彼此附着。
在另一组实施方案中，提供了一系列方法。在一个实施方案中，方法包括形成包含至少一个表面部分的纳米颗粒，所述至少一个表面部分具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状，所述核酸容器具有在亚纳米水平上的预定三维结构。
在另一个实施方案中，方法包括由定位在具有预定三维结构的核酸容器内的纳米颗粒前体形成纳米颗粒。
在另一个实施方案中，方法包括提供核酸容器作为模板用于形成纳米颗粒，其中所述核酸容器包含以预定模式附着至核酸容器的内壁的多个组分，在核酸容器内形成纳米颗粒，并且使多个组分附着至纳米颗粒。
在另一个实施方案中，方法包括使分离的核酸链附着至具有非球形形状的无机纳米颗粒的表面。
在另一个实施方案中，方法包括提供由核酸容器涂布的无机纳米颗粒，其中所述核酸容器包含孔，通过核酸容器的孔引入核酸链，并且使核酸链的部分附着至无机纳米颗粒的表面。
在另一个实施方案中，方法包括形成核酸涂布的纳米颗粒的组件，其中所述核酸涂布的纳米颗粒通过互补结合位点彼此附着。
在另一个实施方案中，方法包括使用两种非球形纳米颗粒以检测至少12种不同靶分子。
在另一组实施方案中，提供了一系列组合物。在一个实施方案中，组合物包含多种纳米颗粒，其中所述多种纳米颗粒中的两种可以用于检测至少12种不同靶分子。
在另一个实施方案中，组合物包含多种纳米颗粒，其中至少90%的纳米颗粒在最大横截面尺寸中改变小于组合物中的所有纳米颗粒的中值最大横截面尺寸0.5标准差，并且其中多种纳米颗粒各自包括至少6个不同侧面。
提供了在上文和本文中描述的物品、组合物和方法的不同配置。例如，在一些情况下，纳米颗粒前体包含无机纳米颗粒。在一些实施方案中，纳米颗粒前体包含金属、半导体、或有机聚合物的单体。在一个实施方案中，纳米颗粒前体包含Au、Ag、Cd、Zn、Cu、Pb、Mn、Ni、Mg、Fe、Pd和/或Pt。纳米颗粒前体可以具有例如小于或等于50nm、小于或等于25nm、小于或等于10nm、小于或等于5nm、小于或等于3nm、小于或等于2nm、小于或等于1nm、或者小于或等于0.1nm的横截面尺寸。
在一些实施方案中，纳米颗粒包含具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状的至少一个表面部分。纳米颗粒可以具有与核酸容器的内表面的形状互补的形状。纳米颗粒可以具有包括至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、或至少10个不同侧面的三维形状。纳米颗粒包含以矩形、棒形、T形、L形、分支结构、菱形、星形、正方形、平行四边形、三角形、五边形、六边形、环形或多面体形状的横截面。在一些实施方案中，纳米颗粒具有非球形形状或不对称形状。在一些情况下，纳米颗粒是无机纳米颗粒。纳米颗粒可以包含金属、半导体或聚合物。在一些情况下，纳米颗粒是合金。在一些实施方案中，纳米颗粒具有至少一个横截面尺寸，其小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。在特定实施方案中，纳米颗粒具有至少一个横截面尺寸，其大于或等于1nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于50nm、或者大于或等于100nm。纳米颗粒可以具有至少2:1、至少3:1、至少5:1、至少10:1、或至少20:1的长宽比。纳米颗粒可以由核酸纳米结构封装。在一些实施方案中，纳米颗粒包含附着至纳米颗粒表面的分离的结合位点。在一些情况下，纳米颗粒包含附着至纳米颗粒表面的至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少12、至少14、至少16、至少18、或至少20个不同的分离的结合位点。纳米颗粒可以包含附着至纳米颗粒表面的分离的核酸链。分离的结合位点可以彼此定位远离至少2nm、至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、或至少30nm。在一些实施方案中，核酸链是DNA链或DNA类似物，或RNA链或RNA类似物。
在一些实施方案中，纳米颗粒可以具有包括不同数目顶点的横截面形状。纳米颗粒的横截面形状可以具有例如至少3、至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、或至少10个顶点。在一些实施方案中，纳米颗粒的横截面形状的至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、或至少10个顶点是圆形的。在其他实施方案中，纳米颗粒的横截面形状的至少1、至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、或至少10个顶点是基本上尖锐的。圆形和尖锐顶点的组合也是可能的。
在一些实施方案中，核酸容器包含具有容积的腔，并且至少60%或至少80%的容积充满纳米颗粒。在一些情况下，核酸容器包含具有容积的腔，并且基本上所有容积都充满纳米颗粒。在一些实施方案中，核酸容器包含以多面体形状的腔，具有非球形形状，或具有不对称形状。在一些情况下，核酸容器包含至少一个开放侧面，或至少两个开放侧面。在特定情况下，容器是基本上闭合的。在一些实施方案中，核酸容器包含可以打开或关闭的至少一个盖子。
核酸容器可以包含腔，并且腔的横截面尺寸可以小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。在一些实施方案中，核酸容器包含腔，并且腔的横截面尺寸大于或等于1nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于20nm、大于或等于30nm、大于或等于40nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于500nm、或者大于或等于1微米。在一些实施方案中，核酸容器包含围绕腔的壁，并且壁的平均厚度小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。在一些情况下，核酸容器包含围绕腔的壁，并且其中壁的平均厚度大于或等于1nm、大于或等于10nm、大于或等于25nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于500nm、或者大于或等于1微米。
在一些情况下，核酸容器包含超过一个层。核酸容器可以由具有至少640kDa的分子量的核酸形成。在一些实施方案中，核酸容器由具有至少1,000个碱基的长度的核酸形成。在一些实施方案中，核酸容器包含无机纳米结构。
在一些实施方案中，组件通过下述形成：装配核酸容器，所述核酸容器各自具有定位于其中的纳米颗粒前体，并且随后由核酸容器内的纳米颗粒前体合成纳米颗粒，以形成核酸涂布的纳米颗粒。组件可以通过下述形成：合成多个核酸涂布的纳米颗粒，所述核酸涂布的纳米颗粒各自通过由定位在核酸容器内的纳米颗粒前体生长纳米颗粒，并且随后装配核酸涂布的纳米颗粒而形成。核酸涂布的纳米颗粒可以通过结合位点彼此附着，所述结合位点附着至核酸涂布的纳米颗粒的核酸部分。在一些实施方案中，核酸涂布的纳米颗粒通过结合位点彼此附着，所述结合位点附着至核酸涂布的纳米颗粒的纳米颗粒部分。在一些情况下，核酸涂布的纳米颗粒使用热过程、光物理过程和/或结合过程彼此附着。
在一些实施方案中，方法涉及从核酸涂布的纳米颗粒中去除核酸的部分。在一些情况下，方法涉及从核酸涂布的纳米颗粒中基本上去除核酸涂层。在一些实施方案中，方法涉及在去除步骤之前、过程中或之后使纳米颗粒表面钝化。纳米颗粒可以在去除步骤后在组件中保持彼此附着。
在涉及组件的实施方案中，组件可以是电子线路。组件可以以二维阵列或三维阵列的形式。组件可以具有小于或等于1mm、小于或等于100微米、小于或等于50微米、小于或等于10微米、小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于100nm、小于或等于50nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm的至少一个长度和/或至少一个横截面尺寸。组件可以具有大于或等于1nm、大于或等于10nm、大于或等于100nm、大于或等于1微米、大于或等于10微米、大于或等于50微米、大于或等于100微米、或者大于或等于1mm的至少一个长度和/或至少一个横截面尺寸。
在一些情况下，纳米颗粒包含附着至纳米颗粒表面的标记物。在一些实施方案中，标记物在纳米颗粒表面上分离。标记物可以包含核酸链、荧光团、纳米颗粒、抗体、肽或报道分子。在一些实施方案中，标记物是表面增强的拉曼散射报道分子。在一些情况下，标记物是发光探针。在特定实施方案中，每种标记物邻近附着至纳米颗粒表面的结合位点。在一些实施方案中，纳米颗粒包含多对标记物和结合位点，其中标记物各自彼此不同，并且结合位点各自彼此不同。物品、组合物或方法可以包括定位在纳米颗粒表面上的至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少12、至少15、或至少20种不同标记物。在一些情况下，组分或标记物各自彼此分离，并且以预定距离彼此定位。方法可以涉及使预定数目的组分或标记物附着至纳米颗粒。
在一些实施方案中，物品检测生物分子，例如生物分子的多路检测。检测可以包括将靶分子引入多种纳米颗粒，并且允许靶分子与至少两种不同纳米颗粒的表面结合。结合可以增强来自与纳米颗粒表面结合的两种报道分子的拉曼信号。方法可以涉及使用两种纳米颗粒，以平行检测至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少70、或至少100种不同靶分子。
在一些实施方案中，核酸涂布的纳米颗粒各自以定位在核酸容器内的纳米颗粒的形式。方法可以涉及平行形成各自具有不同形状的至少10、至少15、至少20、至少30、至少50、或至少100种无机纳米颗粒。
方法可以包括由种子介导的生长过程合成纳米颗粒。在一些情况下，纳米颗粒在不存在表面活性剂的情况下，或在不存在氧化物模板的情况下合成。核酸容器可以设计为包括具有预定三维结构的腔，并且纳米颗粒的形状至少部分通过针对腔造型而形成。
在一些实施方案中，方法涉及控制离子扩散动力学，以控制纳米颗粒的生长动力学和/或组成。方法可以包括控制纳米颗粒合金中的组分分布。
在一些情况下，无机纳米颗粒是空心的并且包含腔。无机纳米颗粒可以用作模板以在纳米颗粒的腔中构造次级纳米结构。纳米颗粒或纳米结构可以具有复杂的任意形状。
可编程核酸容器与纳米颗粒合成的组合允许通过使用容器作为模子任意形状材料的可编程序性。靶结构信息可以编码到特定形状的核酸容器的腔设计内。在一些实施方案中，特定材料（例如无机材料）在腔内的生长可以使用小纳米颗粒前体（例如纳米晶体）起始，用于无机材料在核酸腔的内表面上的成核，并且当生长中的晶格遇到核酸侧壁时停止或显著减慢。这些方法可以允许利用核酸编程的无机材料合成的广泛多样应用，例如在多路表面增强拉曼散射（SERS）检测、DNA指导的电子线路自装配、表面特异性催化剂和关于电极材料在基于锂的燃料电池中的结构约束中。值得注意的是，本文描述的合成不仅可以离体（例如在试管中）执行，还可以在体外/体内条件下例如在细菌和细胞中执行。
当结合附图考虑时，本发明的其他优点和新型特征由于本发明的多种非限制性实施方案的下述详述将变得显而易见。在其中本说明书和引入作为参考的文件包括冲突和/或不一致公开内容的情况下，以本说明书为准。如果引入作为参考的两个或更多个文件包括就彼此而言冲突和/或不一致公开内容，则以具有更迟生效期的文件为准。
附图简述
本发明的非限制性实施方案将通过参考附图进行描述，所述附图是示意性的并且不预期按比例绘制。在附图中，图示的每个相同或几乎相同的组分一般由单个数字表示。为了明确起见，并非每一个组分都在每一个图中标记物，并非本发明的每个实施方案的每一个组分都显示，其中图示不一定允许本领域普通技术人员理解本发明。在附图中：
图1A显示根据一组实施方案，涉及使用核酸容器作为模子以形成纳米颗粒的方法；
图1B显示根据一组实施方案，可以使用不同形状的核酸容器形成的不同形状的纳米颗粒；
图2A-2F显示根据一组实施方案的不同核酸容器的例子；
图3A-3D显示根据另一组实施方案，可以包括一个或多个盖子的核酸容器；
图3E-3F显示根据另一组实施方案，可以用于形成空心纳米颗粒的核酸容器；
图4A-4F显示根据一组实施方案，纳米颗粒的表面可寻址性的控制；
图5显示根据一组实施方案，纳米颗粒的表面特异性自装配的例子；
图6A和6B显示根据一组实施方案，纳米结构成为电子线路的自装配；
图7显示根据一组实施方案，靶触发的纳米结构自装配的图解，所述纳米结构可以用于形成表面增强的拉曼光谱学检测；
图8A显示根据一组实施方案，纳米颗粒前体解离成核酸容器的腔；
图8B是根据一组实施方案，图8A中所述的核酸容器的透射电子显微镜检查（TEM）图像；
图8C是根据一组实施方案，已通过图8B中所示的核酸容器内的模板合成形成的金纳米颗粒的透射电子显微镜检查图像；
图9A显示根据一组实施方案的核酸容器的横断面视图。
图9B是通过图9A中所示的核酸容器内的模板合成形成的单一纳米颗粒的透射电子显微镜检查图像；
图9C和9D是显示根据另一组实施方案，通过二聚化的核酸容器形成的两种纳米颗粒的透射电子显微镜检查图像；
图10是根据另一组实施方案，在核酸容器的腔内形成的纳米颗粒的TEM图像，所述核酸容器包括与容器结合的两个量子点；
图11A-11C显示根据一组实施方案，涉及使用核酸容器作为模子以形成具有不同形状的纳米颗粒的方法；
图12A-12E是显示根据一组实施方案，关闭的核酸容器的形成和容器用于形成具有不同形状的纳米颗粒的用途的图像；
图13A-13D是显示根据一组实施方案，打开的核酸容器的形成和容器用于形成具有不同形状的纳米颗粒的用途的图像；
图14A是显示根据一组实施方案，核酸容器的自装配以形成用于生长纳米颗粒的更大容器的图像；和
图14B是显示根据一组实施方案，异质量子点-银纳米颗粒-量子点夹心结构形成的图像。
发明详述
提供了用于形成具有独特和/或预定形状的纳米结构的物品和方法。在一些实施方案中，方法和物品涉及使用核酸容器作为结构模子。例如，包括腔的预先设计的核酸容器可以用于控制纳米颗粒的形状特异性生长。纳米颗粒在腔内的生长可以受核酸容器的特定形状约束。使用此类方法，可以形成具有复杂的和预定的形状和大小的纳米颗粒。由核酸容器涂布的所得到的纳米颗粒可以像这样使用，或需要时，核酸涂层可以部分或全部去除。
另外，本文描述的方法允许通过使用不同纳米颗粒前体和/或通过控制核酸容器的壁厚度来控制生长纳米颗粒的材料组成。在一些实施方案中，控制此类参数可以允许形成具有预定的和控制的比例的材料组分的纳米颗粒合金。在一些实施方案中，所得到的核酸纳米颗粒结构可以用于控制组分例如结合位点、标记物和表面配体在纳米颗粒表面或核酸容器表面上的定向、数目、类型和定位，有利地，具有附着至纳米颗粒或核酸容器表面的独特组分的预定数目和定向的纳米颗粒可以允许结构的可寻址性用于应用例如靶分子的多路检测。此外，在一些实施方案中，结构的可寻址性可以用于形成更高级别的结构装配。
本文提供的物品和方法具有在许多不同领域中的应用，所述不同领域包括生物传感、电子学、环境科学和能量领域。本文描述的物品和方法的其他优点在下文更详细地提供。
用于形成具有独特和/或预定形状的纳米颗粒的方法的例子显示于图1A中。如图1A中举例说明显示的，方案10涉及使用核酸容器20作为模子用于纳米颗粒的模板合成。核酸容器20包括外表面24、内表面26和在外表面与内表面之间形成的壁25。核酸容器还包括通过核酸容器的内表面部分封闭的腔30。如图1A中举例说明显示的，核酸容器还可以包括末端32和末端33，所述末端在一些实施方案中可以是打开的，或在其他实施方案中可以是关闭的。进入腔的开口可以允许一种或多种纳米颗粒前体34***腔内。备选地，例如通过在容器自身的形成过程中使一种或多种纳米颗粒前体附着至用于形成容器的核酸，一种或多种纳米颗粒前体可以存在于完全关闭的腔内。一旦***腔内，一种或多种纳米颗粒前体就可以与核酸容器结合，通过例如共价附着，物理吸附，化学吸附，或者通过离子相互作用、疏水和/或亲水相互作用、静电相互作用、范德华相互作用或其组合附着至核酸容器。在其他实施方案中，一种或多种纳米颗粒前体可以漂浮在腔内。
核酸容器的壁还可以允许纳米颗粒前体溶液流经其，以便促进纳米颗粒的形成。一般地，核酸容器的壁是多孔的，并且可以允许特定分子和组分穿透和/或转运进入或离开容器，但可以阻止其他分子和组分穿透和/或转运进入或离开容器。特定分子穿透和/或转运进入和/或跨越容器壁的能力可以取决于例如形成壁的核酸的填充密度、壁厚度以及壁的化学和物理性质，如下文更详细地描述的。相应地，核酸容器无需是开放的，并且在一些实施方案中，可以是基本上关闭的，同时仍允许特定纳米颗粒前体经由孔进入腔内且促进纳米颗粒在容器中的形成。
一旦一种或多种纳米颗粒前体定位于腔内，它们就可以促进可以充满腔的所有部分的纳米颗粒38的形成。纳米颗粒38的形状可以至少部分由核酸容器的腔的形状决定。核酸容器的腔的形状依次可以通过控制形成容器内表面的核酸链的构型和定向而改变，如下文更详细地描述的。图1B显示具有不同形状的腔的核酸容器的例子，其可以用于形成具有不同形状的纳米颗粒38。有利地，广泛多样的独特和/或预定形状的纳米颗粒可以使用本文描述的方法形成。
在特定实施方案中，纳米颗粒在容器腔中的生长继续直至纳米颗粒遇到容器的内表面或壁。生长中的纳米颗粒和容器内表面之间的化学和/或物理相互作用可以停止或显著减慢纳米颗粒的生长。在涉及基本上关闭的核酸容器的特定实施方案中，纳米颗粒38的整体大小和/或形状可以通过容器腔的大小和/或形状加以控制，如下文更详细地描述的。在其他实施方案中，全部或部分纳米颗粒的生长在它与容器内表面部分接触之前停止。
使纳米颗粒在核酸容器腔内生长一般涉及超过只是将表面配体添加到纳米颗粒前体的表面。例如，在其中纳米颗粒前体用于生长纳米颗粒的一些实施方案中，纳米颗粒前体可以具有与由纳米颗粒前体生长的所得到的纳米颗粒的形状基本上不同的形状。在一些情况下，所得到的纳米颗粒具有比纳米颗粒前体的形状更复杂的形状。另外，如下文更详细地描述的，所得到的纳米颗粒的体积可以基本上不同于（例如基本上大于）纳米颗粒前体的体积。
图1A中所示的组合的核酸容器20和纳米颗粒38可以形成复合纳米结构40，其可以用于多种不同应用中，如下文更详细地描述的。
尽管图1A显示在核酸容器已形成后将纳米颗粒前体30引入核酸容器的腔内，但在其他实施方案中，纳米颗粒前体可以在容器形成时与核酸容器结合。例如，核酸容器的设计可以涉及包括在核酸部分上的结合位点，形成容器的内表面部分。在核酸退火以形成容器形状的过程中，可以引入具有与附着至核酸的结合位点互补的结合位点的纳米颗粒前体，以允许容器的内表面部分和纳米颗粒前体之间的结合。
如图1A中举例说明显示的，纳米颗粒38可以通过涉及使用纳米颗粒前体34的种子介导的生长过程形成。即，其自身可以为纳米颗粒形式的纳米颗粒前体可以用作种子，以在其他前体（例如纳米颗粒前体溶液）的存在下生长更大的纳米颗粒，所述其他前体可以决定纳米颗粒38的材料组成。可以使用纳米颗粒前体和纳米颗粒前体溶液的任何合适组合。例如，为了形成由金形成的纳米颗粒，可以使用金纳米颗粒前体以及HAuCl4和抗坏血酸的前体溶液。为了形成银的纳米颗粒，可以使用金纳米颗粒以及AgNO3和抗坏血酸的前体溶液。相应地，所得到的纳米颗粒的材料组成可以通过改变使用的前体类型加以控制。另外类型的纳米颗粒前体的例子在下文更详细地提供。
在一些实施方案中，纳米颗粒可以通过除种子介导的过程外的方法形成。例如，一种或多种纳米颗粒前体可以充满核酸容器腔的全部或部分，并且可以任选地施加外力例如热、光、压力、电势、磁力和/或电磁力，以促进纳米颗粒的生长或形成。在一些情况下，可以加入化学组分，以促进纳米颗粒的生长。在一个特定实施方案中，纳米颗粒前体例如单体（例如有机聚合物例如合成有机聚合物的单体）和任选地触发单体生长的一种或多种催化剂可以以溶液形式引入核酸容器的腔内。单体的聚合可以在核酸容器的腔中发生，通过例如施加热、光或其他刺激，以允许聚合纳米颗粒的形成。可以使用单体例如核苷酸和氨基酸。
所得到的纳米颗粒可以具有不同于纳米颗粒前体的物理状态。例如，纳米颗粒的形成可以涉及施加刺激，以引起纳米颗粒前体转化成不同形式，以便形成所得到的纳米颗粒。例如，纳米颗粒前体可以以液体的形式，并且所得到的纳米颗粒可以以固体或固体样物质（例如凝胶）的形式。在其他实施方案中，所得到的纳米颗粒具有与纳米颗粒前体相同的物理状态。例如，纳米颗粒和纳米颗粒前体都可以以固体的形式。
如本文描述的，在一些实施方案中，在核酸容器腔中的纳米颗粒形成通过纳米颗粒在容器中的约束而停止或显著减慢。例如，纳米颗粒的形成可以通过纳米颗粒表面和核酸容器内表面之间的化学相互作用停止。然而，应当理解在一些实施方案中，纳米颗粒的合成可以在纳米颗粒充满核酸容器的整个体积之前停止或显著减慢。例如，当外力例如本文描述的那些用于促进纳米颗粒形成时，外力的施加可以在纳米颗粒充满纳米颗粒前体的整个体积之前停止。
相应地，在一些实施方案中，核酸容器包含具有容积的腔，或仅容积的部分充满纳米颗粒。例如，小于100%、小于80%、小于60%、小于40%、小于20%、或小于10%的腔容积可以充满纳米颗粒。在特定实施方案中，至少5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少40%、至少60%、或至少80%、至少90%、至少95%、或至少99%的腔容积充满纳米颗粒。上述范围的组合也是可能的（例如小于100%但至少20%的腔容积可以充满纳米颗粒）。在另外其他实施方案中，基本上所有的腔容积充满纳米颗粒。
本文描述的方法可以用于形成在大小、形状和/或质量中具有相对高的一致性的纳米颗粒群体。例如，在一些实施方案中，组合物包括这样的纳米颗粒，其中至少60%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%的纳米颗粒在尺寸（例如横截面尺寸、最大横截面尺寸、宽度、高度或长度）或质量中改变小于组合物中的所有纳米颗粒的中值或平均尺寸或质量三标准差、小于二标准差、小于一标准差、小于0.5标准差或小于0.2标准差。在特定实施方案中，组合物可以包括具有这样的尺寸（例如横截面尺寸、宽度、高度或长度）或质量分布的纳米颗粒，从而使得不超过20%、不超过15%、不超过10%、不超过5%、不超过3%、不超过2%或不超过1%的纳米颗粒具有组合物中的所有纳米颗粒的相应尺寸或质量的中值或平均值相差超过20%、超过15%、超过10%、超过5%、超过3%、超过2%或超过1%的尺寸或质量。
本文描述的方法还可以用于控制且细调在纳米颗粒的不同区域处的纳米颗粒的材料组成。例如，在通过本文描述的方法形成的金/银纳米颗粒合金中，金与银的比例在第一个区域处可以为8:1（wt:wt），并且在第二个区域处可以为1:8（wt:wt）。一般地，包括第一种和第二种组分的合金可以具有例如在1:20-20:1（wt:wt）之间的第一种与第二种组分比例。在一些实施方案中，纳米颗粒合金的第一种与第二种组分的比例在纳米颗粒的第一个区域处可以为至少1:20、至少1:15、至少1:10、至少1:8、至少1:6、至少1:4、至少1:2、至少1:1、至少2:1、至少4:1、至少6:1、至少8:1、至少10:1、至少15:1或至少20:1，并且第一种与第二种组分的比例在第二个区域处可以为至少1:20、至少1:15、至少1:10、至少1:8、至少1:6、至少1:4、至少1:2、至少1:1、至少2:1、至少4:1、至少6:1、至少8:1、至少10:1、至少15:1或至少20:1，其中所述比例在第一个和第二个区域之间是不同的。包括第三种组分的合金也可以是可能的。在一些情况下，第一种与第三种组分之间或第二种与第三种组分之间的比例具有上述比例之一。
本文描述的方法还可以用于形成在材料组成中具有相对高的一致性的纳米颗粒。例如，在一些实施方案中，组合物包括这样的纳米颗粒，其中至少60%、至少80%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%的纳米颗粒在材料组成中改变小于组合物中的所有纳米颗粒的中值或平均材料组成三标准差、小于二标准差、小于一标准差、小于0.5标准差或小于0.2标准差。在一些实施方案中，在材料组成中具有相对高的一致性的此类组合物包括在第一种和第二种组分之间具有上述比例的纳米颗粒合金。
在其中希望具有不同形状的不同纳米颗粒混合物的其他实施方案中，方法可以包括使用不同核酸容器以平行形成多种不同的纳米颗粒。例如，在一些情况下，可以平行形成各自具有不同预定形状的2-1,000种纳米颗粒（例如2-500、2-200、或2-100种纳米颗粒）。在一些实施方案中，方法可以包括使用不同核酸容器，以平行形成各自具有不同预定形状的至少10、至少15、至少20、至少30、至少50、或至少100种纳米颗粒（例如无机纳米颗粒）。组合物可以包括此类数目的不同形状的纳米颗粒和/或纳米结构。
在一些实施方案中，本文描述的方法可以用于在不存在特定材料例如表面活性剂（例如十六烷基三甲基溴化铵）的情况下形成纳米颗粒。像这样，多种不同材料包括与表面活性剂不相容的材料可以用于本文描述的方法中。在特定实施方案中，纳米颗粒可以在不存在氧化物模板的情况下合成。
在特定实施方案中，本文描述的方法可以离体（例如在试管中）执行。在其他实施方案中，方法可以在体外或体内条件下例如在细菌和细胞中执行。
核酸容器、纳米颗粒及其组合的其他特征在下文更详细地描述。
如本文描述的，核酸容器可以用作模板以在容器的一个或多个腔内形成纳米颗粒。核酸容器可以具有预定三维形状或结构（例如非随机三维形状或结构）。
本文描述的核酸容器可以使用任何合适方法形成。在一些实施方案中，核酸容器可以使用非随机过程进行构建，所述非随机过程例如涉及核酸链的有意折叠和/或弯曲以形成核酸容器形状的过程。在一些实施方案中，可以使用DNA“折纸”法。使用此类方法，可以形成具有任意用户指定形状的三维（3D）核酸容器。在一些实施方案中，核酸容器主要由核酸单链形成，具有可以帮助限定所得到的容器形状的任选的多条较短链。例如，在涉及使用DNA“折纸”法的一些实施方案中，长“支架”DNA链使靶结构形状“格栅化（rasterizes）”，而许多条短“订书钉（staple）”链与支架杂交且使其保持靶形状。使用相似聚合物构建核酸容器的其他方法也是可能的。例如，在称为结构DNA纳米技术（例如DNA折纸和涉及单链片的设计）的领域中，自装配的核酸（特别是DNA）已用于构建不同的合成分子结构和装置例如丝带、管、格栅以及任意的2D和3D形状。此外，通道可以引入空心DNA纳米结构例如DNA纳米管和3D桶内。这些合成分子结构和空心DNA纳米结构可以包括根据本发明和如本文描述的用于纳米颗粒生长的腔。
核酸容器可以使用或不使用软件包例如caDNAno及本领域已知的其他软件进行设计。在一些实施方案中，支架链可以是天然存在的例如M13病毒的那种。在其他实施方案中，支架链可以是非天然存在的。在任一情况下，支架链的序列应是已知的。软件包例如NUPACK也可以用于设计动态序列组分。本领域普通技术人员熟悉这些方法，如通过美国专利号7,745,594和7,842,793；美国专利公开号2010/00696621；和Goodman等人Nature Nanotechnology，doi10.1038/nnano.2008.3中的公开内容证明的，所述参考文献的完整内容包括用于生成基于核酸的结构的方法通过引用并入本文。
如本文描述的，在一些实施方案中，核酸容器主要由核酸单链（即支架）形成。例如，在一些实施方案中，用于形成核酸容器的核酸单链构成至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、或至少95%的总体核酸容器的总分子量。在特定实施方案中，形成核酸容器一级结构的核酸单链的分子量可以具有例如100kDa-10,000kDa的分子量。在一些实施方案中，形成核酸容器一级结构的核酸单链的分子量可以为例如至少300kDa、至少600kDa、至少640kDa、至少800kDa、至少1,000kDa、至少2,000kDa、至少4,000kDa、或至少6,000kDa。在一些情况下，形成核酸容器一级结构的核酸单链的分子量可以为例如小于6,000kDa、小于4,000kDa、小于2,000kDa、小于1,000kDa、小于800kDa、小于600kDa、或小于300kDa。其他分子量值也是可能的。上述范围的组合也是可能的（例如至少300kDa且小于1,000kDa的分子量）。
在一些情况下，用于形成核酸容器的核酸单链具有例如1000个碱基（1kb）-300个千碱基（300kb）的长度。核酸单链可以具有例如长至少1,000个碱基（1kb）、至少2kb、至少5kb、至少10kb、至少15kb、至少20kb、至少25kb、至少30kb、至少40kb、至少50kb、至少60kb、至少70kb、至少100kb、至少150kb、或至少200kb的长度。在特定实施方案中，核酸单链可以具有例如小于200kb、小于150kb、小于100kb、小于70kb、小于60kb、小于50kb、小于40kb、小于30kb、小于20kb、小于10kb、小于5kb、或小于3kb的长度。上述范围的组合也是可能的。
此外，应当理解还考虑了使用充当“支架”的两种或更多种（例如2、3、4、5、6种等）核酸单链的核酸容器形成。两种或更多种核酸单链可以具有在上述范围内的分子量和/或长度，或他们可以具有不同范围的分子量和/或长度。
在一些实施方案中，核酸容器可以包括相对于结构的其他部分开放的一个或多个部分。例如，在一个特定实施方案中，核酸容器包括开放的两个相对末端，从而使得流体和特定分子可以流经其内部。此类结构的例子显示于图2A和2B中，所述图2A和2B分别显示容器的顶视图和侧视图。在其他实施方案中，核酸容器可以具有一个开放末端，并且如图2C和2D中举例说明的实施方案中所示，所述图2C和2D分别显示容器的顶视图和侧视图。在其他实施方案中，核酸容器可以包括超过两个开口。在另外其他实施方案中，核酸容器可以是基本上关闭的，如图2E和2F中举例说明性显示的，所述图2E和2F分别显示容器的顶视图和侧视图。一般地，核酸容器可以制备为足够刚性的，以在溶液中和/或在纳米颗粒生长条件过程中一般的热和/或其他外力下维持其形状。
核酸容器和核酸容器内的腔可以具有任何合适形状。有利地，核酸容器可以设计为包括具有特定形状的腔，其可以充当模板用于形成纳米颗粒的所有部分。如本文描述的，在一些实施方案中，核酸容器腔的形状可以用于形成具有互补形状的纳米颗粒。核酸容器腔的形状的非限制性例子包括管、盒、桶、矩形、棒形、“T”形、“L”形分支结构、菱形、星形、正方形、平行四边形、偏菱形、三角形、五边形、六边形和多面体，包括与其基本上类似的形状。腔的部分在一些情况下可以是直线的，并且在其他情况下可以是弯曲的。在一些情况下，一个或多个通道存在于纳米结构中。在一些情况下，核酸容器的腔具有非球形形状。在其他情况下，核酸容器的腔具有任意或不规则形状。在一些实施方案中，核酸容器的腔具有对称形状。在一些实施方案中，核酸容器的腔具有不对称形状（例如无对称轴）。应当理解核酸容器可以具有多种形状和形式，前提是其结构适合于考虑的应用。
应当理解与核酸容器的外表面形状相比较，核酸容器的腔可以具有相同形状或不同形状。例如，虽然核酸容器的腔可以这样设计，从而使得它不具有对称轴，但容器的外表面可以具有的确具有对称轴的形状。
核酸容器腔的横截面可以具有任何合适形状。例如，横截面可以以矩形、棒形、“T”形、“L”形、分支结构、菱形、星形、正方形、平行四边形、三角形、五边形或六边形的形状，包括与其基本上类似的形状。其他形状也是可能的。在一些情况下，腔的横截面具有非球形形状。在一些实施方案中，核酸容器腔的每个横截面具有非球形形状。在其他情况下，腔的横截面具有任意或不规则形状、对称形状或不对称形状。在特定实施方案中，腔的每个横截面具有对称形状。在其他实施方案中，腔的每个横截面具有不对称形状。
在一些实施方案中，核酸容器可以具有包括多种数目的不同侧面的3维形状。例如，核酸容器可以具有以棱镜形状的腔，所述棱镜在其总体形状中包括五个侧面和包括三个侧面的横截面。在特定实施方案中，核酸容器的腔可以在其总体形状中包括例如3-106个侧面（例如3-100、3-70、3-50、或3-30、3-25、3-20、3-15、6-15、3-10、6-10、3-9、3-5、100-103、103-104、104-105、或105-106个侧面）。在一些实施方案中，核酸容器的腔可以包括例如至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少11、至少12、至少15、至少20、至少25、或至少50个不同侧面。在特定实施方案中，核酸容器的腔可以具有这样的横截面，其在其总体形状中包括例如3-106个侧面（例如3-100、3-70、3-50、或3-30、3-25、3-20、3-15、6-15、3-10、6-10、3-9、3-5、100-103、103-104、104-105、或105-106个侧面）。在一些实施方案中，核酸容器的腔可以具有这样的横截面，其包括至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少11、至少12、至少15、至少20、至少25、或至少50个不同侧面。上述范围的组合也是可能的。在一些情况下，侧面可以是非弯曲的（例如直线的），尽管弯曲侧面或面也可以是可能的。有利地，包括具有复杂形状的腔的核酸容器可以使用本文描述的方法形成，并且可以用于形成具有任意复杂形状的纳米颗粒。
在两个侧面之间的角度可以为例如1°-180°（例如1°-120°、1°-90°、或1°-45°）。在一些情况下，在两个侧面之间的角度可以为例如大于1°、大于10°、大于30°、大于45°、大于60°、大于90°、大于120°、或大于150°。在特定情况下，在两个侧面之间的角度可以为例如小于180°、小于150°、小于120°、小于90°、小于60°、小于45°、小于30°、或小于10°。其他角度也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
核酸容器可以包含任何合适数目的开放侧面。例如，核酸容器可以包括至少一个开放侧面、至少两个开放侧面、至少三个开放侧面、或至少四个开放侧面。在一些情况下，核酸容器包括打开的两个相对侧面。
在一些实施方案中，核酸容器包含可以打开或关闭（例如可逆或不可逆地）的至少一个盖子。例如，如分别显示侧视图和透视图的图3A和3B中举例说明的实施方案中所示，核酸容器20可以包括可以打开或关闭的盖子50和52。图3A和3B显示处于打开构型的盖子，并且可以通过改变铰链54的位置而关闭。类似地，图3C和3D中所示的核酸容器包括盖子50和铰链54，所述铰链54可以允许盖子的打开和关闭。在一些情况下，核酸容器包括可开关的盖子。核酸容器可以这样设计，从而使得取决于特定核酸链的存在或不存在，盖子可以接通或切断（例如打开或关闭），产生核酸容器的不同尺寸可控性。例如，在一些实施方案中，当盖子打开时，核酸容器可以控制生长中的纳米颗粒的直径，而当盖子关闭时，纳米颗粒的直径和长度都可以受控制。涉及包括盖子的核酸容器的物品和方法的例子在美国临时申请号61/481,542中更详细地描述，所述专利为了所有目的通过引用并入本文。
在特定实施方案中，核酸容器可以具有用于形成至少部分是空心的纳米颗粒的合适构型。例如，如图3E和3F中举例说明性显示的，核酸容器20包括限定腔30的形状的外壁27和内壁55。内壁阻断在这个区域处的纳米颗粒形成，从而允许具有以环形形状的横截面的纳米颗粒形成。应当理解核酸容器的内壁和外壁的其他构型是可能的，以制备至少部分空心的更复杂形状的纳米颗粒。
不同方法可以用于构造图3E和3F中所示的核酸容器。一种示例性方法涉及经由结构DNA纳米技术法例如如本文描述的DNA折纸或单链片的DNA直接折叠。另一种示例性方法基于不同DNA亚基的自装配。例如，DNA管（例如外壁27）和杆（例如内壁55）可以分开制备，并且随后经由DNA杂交或其他相互作用装配在一起，以形成管中杆（rod-in-tube）结构，如图3E和3F中所示的那种。
在一些实施方案中，盖子可以包括用于与定位在容器的至少部分（例如表面）上的互补结合位点结合的至少1个结合位点。结合位点可以允许盖子与容器的安全附着，如本文更详细地描述的。在一些情况下，容器的盖子或待通过盖子关闭的表面包含至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少12、至少14、至少16、至少18、或至少20个结合位点。在一些实施方案中，结合位点可以彼此分离。结合位点可以包括例如核酸链，尽管可以使用其他结合单元。
尽管许多附图显示具有单个腔的核酸容器，但应当理解在一些实施方案中，核酸容器可以包括超过一个腔（并且因此用于形成多种纳米颗粒的多重位置）。例如，在一些情况下，核酸容器可以具有2-200个腔（例如2-100、2-50、2-20、2-10、或2-5个腔）。在一些实施方案中，核酸容器包括至少2、至少5、至少10、或至少15个腔。在特定实施方案中，核酸容器包括小于20、小于15、小于10、小于5、或小于3个腔。其他数目的腔也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
核酸容器腔的大小可以根据需要而改变。在一些实施方案中，腔的横截面尺寸（例如，如通过围绕腔的容器的两个内表面部分之间的距离测量的）为2nm-1微米（例如2nm-500nm、或2nm-250nm）。在一些实施方案中，腔的横截面尺寸可以例如小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于2nm。在特定实施方案中，腔的横截面尺寸大于或等于1nm、大于或等于2nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于20nm、大于或等于30nm、大于或等于40nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于500nm、或者大于或等于1微米。其他值也是可能的。上述范围的组合也是可能的。在一些实施方案中，腔的上述横截面尺寸是腔的最大横截面尺寸。
尽管主要描述了具有一般以纳米级别大小的核酸容器和核酸容器的腔，但在一些实施方案中，可以使用具有显著不同大小的多种核酸容器。例如，在一些实施方案中，使用多种容器，其中一些容器足够小，以部分或全部定位在其他容器内。
核酸容器的壁厚度也可以根据需要而改变。在一些实施方案中，核酸容器包含围绕腔的壁，并且壁的平均厚度可以为1nm-1微米（例如1nm-500nm、或1nm-250nm）。壁的平均厚度可以例如小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。在特定实施方案中，壁的平均厚度大于或等于1nm、大于或等于10nm、大于或等于25nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于500nm、或者大于或等于1微米。其他值也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
在一些实施方案中，核酸容器的壁可以由超过一层核酸形成。增加核酸层数可以增加壁的刚性（和厚度）。在一些实施方案中，增加的壁刚性可以导致在纳米结构在容器内生长的过程中维持其形状的容器壁。例如，增加的壁刚性可以约束在容器内生长的纳米结构的扩大（例如通过在生长过程中压缩纳米结构），从而使得纳米结构在扩大前不生长超过容器腔的大小。在其他实施方案中，更少数目的层可以允许纳米结构在扩大前生长超过容器腔的大小，并且可以引起容器壁在纳米结构生长过程中扩大（例如弯曲）。在一些实施方案中，核酸容器的壁可以具有至少2、至少3、至少4、至少5、至少6、至少8、或至少10层。在一些情况下，核酸容器的壁可以具有小于或等于20、小于或等于15、小于或等于10、小于或等于8、或者小于或等于5层。其他值也是可能的。上述范围的组合也是可能的。壁的层可以具有任何合适设计，例如正方形格栅设计或蜂房设计。
有利地，通过控制核酸容器的壁厚度，可以控制扩散动力学例如离子或分子跨越容器壁的扩散动力学。此类控制可以允许细调纳米颗粒合金的纳米颗粒的生长动力学和/或材料组成。例如，在一些情况下，核酸容器的壁的第一个部分具有第一个厚度，并且壁的第二个部分具有第二个厚度，其中第一个和第二个厚度通过上述范围之一限定。第一个更厚的壁部分可以例如阻碍第一种纳米颗粒前体溶液进入腔内至比第二种纳米颗粒前体溶液更大的程度，从而允许更多的第二种纳米颗粒前体溶液在第一个壁部分处进入腔内。因此，纳米颗粒可以在第一个壁部分处具有更高量的由第二种纳米颗粒前体形成的材料。
本领域普通技术人员熟悉测定结构和颗粒大小的技术。合适技术的例子包括动态光散射（DLS）、透射电子显微镜检查（TEM）、扫描电子显微镜检查、致电阻性（electroresistance）计数和激光衍射。其他合适技术是本领域普通技术人员已知的。尽管用于测定纳米结构大小的许多方法是已知的，但本文描述的大小（例如横截面尺寸、厚度）指的是通过透射电子显微镜检查测量的大小。
核酸容器还可以包括其他组分例如本文描述的那些（例如标记物、结合位点、量子点、纳米颗粒、核酸、蛋白质等）。例如，在一些实施方案中，核酸容器包括一种或多种无机结构（例如无机纳米结构），例如无机纳米颗粒或量子点。在一些实施方案中，一种或多种组分可以充满腔的部分，例如从而使得通过模板合成在腔内形成的纳米颗粒围绕组分形成或与组分组合。在一些情况下，将组分掺入待形成的纳米颗粒内。在其他实施方案中，将无机结构嵌入核酸容器壁中并且不充满腔的部分。
任何合适的纳米颗粒前体都可以用于形成如本文描述的纳米颗粒。纳米颗粒前体可以用于起始，催化和/或生长纳米颗粒。在一些情况下，纳米颗粒前体的材料的全部或部分可以掺入所得到的纳米颗粒内。在一些实施方案中，纳米颗粒前体可以使用种子介导的生长过程用于形成纳米颗粒。在一些此类实施方案中，纳米颗粒前体可以以固体形式。例如，纳米颗粒前体可以以纳米颗粒例如无机纳米颗粒的形式。在一些情况下，纳米颗粒前体包含晶体。在特定情况下，纳米颗粒前体包含金属。金属的非限制性例子包括Au、Ag、Cd、Cr、Co、Ti、Zn、Cu、Pb、Mn、Ni、Mg、Fe、Pd和Pt。在其他实施方案中，纳米颗粒前体包含半导体（例如Rh、Ge、硅、硅化合物和合金、硒化镉、硫化镉、砷化铟和磷化铟）。在一些情况下，纳米颗粒前体可以包含II-VI（例如IV-VI）族元素。在特定实施方案中，纳米颗粒前体包含金属氧化物或金属氟化物。在一些情况下，纳米颗粒前体包含合金。在一些情况下，纳米颗粒前体包含掺杂化合物。此类及其他材料的组合也是可能的。
纳米颗粒前体的非限制性例子包括下述。对于Au、Ag、Pt和Pd纳米颗粒的形成，金纳米颗粒可以用作前体。备选地，Ag、Pt和Pd纳米颗粒可以用作前体。对于半导体和金属氧化物纳米颗粒（例如包括Cd、Cr、Co、Ti、Zn、Mn、Ni、Mg、Fe或本文描述的不同材料中的一种或多种的纳米颗粒）的形成，相应材料的簇或小尺寸的纳米颗粒可以用作种子。在其他实施方案中，如果酶或肽可以触发纳米颗粒（例如有机纳米颗粒）的生长，则它们可以用作成核位点。一些催化剂例如Pt（PPh3）2Cl2也可以用于触发聚合物或纳米颗粒的生长。
如本文描述的，纳米颗粒前体也可以以溶液的形式。所得到的纳米颗粒的材料组成可以通过改变使用的前体溶液的类型加以控制。任何合适的溶液都可以用于形成纳米颗粒，并且可以使用与本领域一般知识组合的本文提供的说明书进行选择。例如，HAuCl4前体溶液可以用于形成金纳米颗粒，并且AgNO3前体溶液可以用于形成银纳米颗粒（任选与其他溶液例如抗坏血酸组合）。纳米颗粒前体和前体溶液的组合也可以由本领域普通技术人员与本文提供的说明书组合进行测定。
在其他实施方案中，纳米颗粒前体可以使用非种子介导的生长过程用于形成纳米颗粒。例如，在一些实施方案中，纳米颗粒前体可以以单体或聚合物的形式，并且纳米颗粒的形成可以包括使单体和/或聚合物单位聚合和/或交联。
在一些情况下，纳米颗粒前体可以包含氨基酸、肽、核苷酸或核酸（例如以形成基本上由氨基酸、肽或核酸形成的纳米颗粒）。
在其他情况下，纳米颗粒前体可以包括其他功能性例如结合位点，或可以赋予特定表面功能性。例如，纳米颗粒前体可以包含自装配的单层，以对前体赋予特定表面化学。在特定实施方案中，纳米颗粒前体可以包括结合位点或其他合适组分，以允许其附着至核酸容器的部分。在其他实施方案中，纳米颗粒前体可以悬浮于容器的腔中，并且不附着至容器的表面。
纳米颗粒前体可以具有任何合适大小。在一些实施方案中，纳米颗粒前体具有其为0.5nm–1微米（例如0.5nm-500nm、或0.5nm-250nm）的至少一个横截面尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒前体具有至少一个横截面尺寸，其例如小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、小于或等于5nm、小于或等于1nm、或者小于或等于0.5nm。在一些实施方案中，纳米颗粒前体具有至少一个横截面尺寸，其大于或等于0.5nm、大于或等于1nm、大于或等于2nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于20nm、或者大于或等于50nm。其他大小也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
在一些情况下，纳米颗粒前体的大小（例如体积）比由前体形成的纳米颗粒或容器的腔小至少500倍、至少300倍、至少200倍、至少100倍、至少50倍、至少20倍、至少10倍、至少5倍、或至少2倍。其他大小也是可能的。
在特定实施方案中，纳米颗粒前体具有例如20Da-10kDa（例如20Da-5kDa、或20Da-1kDa）的平均分子量。纳米颗粒前体具有例如小于或等于10kDa、小于或等于5kDa、小于或等于1kDa、小于或等于500Da、小于或等于200Da、小于或等于100Da、小于或等于50Da、或者小于或等于20Da的平均分子量。在一些实施方案中，纳米颗粒前体具有大于或等于10Da、大于或等于20Da、大于或等于50Da、大于或等于100Da、大于或等于200Da、大于或等于500Da、大于或等于1kDa、或者大于或等于10kDa的平均分子量。其他分子量也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
如本文描述的，具有独特和/或预定形状的纳米颗粒可以使用本文描述的方法形成。例如，具有特定形状（和/或大小）的纳米颗粒可以通过将核酸容器的腔设计为具有纳米颗粒的所需形状（和/或大小）的补充而形成。腔随后可以充当用于形成纳米颗粒的所有部分的模板。纳米颗粒的形状的非限制性例子包括管、盒、桶、矩形、棒形、“T”形、“L”形分支结构、菱形、星形、正方形、平行四边形、三角形、五边形、六边形、多面体和环形，包括与其基本上类似的形状。在一些情况下，纳米颗粒具有非球形形状。在其他情况下，纳米颗粒具有任意或不规则形状。在一些实施方案中，纳米颗粒具有对称形状。在一些实施方案中，对称形状可以包括至少1、至少2、至少3、或至少4个对称轴。在一些实施方案中，纳米颗粒具有不对称形状（例如无对称轴）。
在一些实施方案中，通过本文描述的方法形成的纳米颗粒是固体或固体样的（例如具有固体核），并且不是空心结构。在其他实施方案中，纳米颗粒的部分可以是空心的，例如如本文就图3E和3F而言描述的。纳米颗粒的空心部分（例如腔）可以由纳米颗粒的壁完全封闭，或部分封闭（例如具有打开的一个或多个末端）。
纳米颗粒的横截面可以具有任何合适形状。例如，横截面可以以矩形、棒形、“T”形、“L”形、分支结构、菱形、星形、正方形、平行四边形、三角形、五边形、六边形或环形的形状，包括与其基本上类似的形状。其他形状也是可能的。在一些情况下，纳米颗粒的横截面具有非球形形状。在一些实施方案中，纳米颗粒的每个横截面具有非球形形状。在其他情况下，纳米颗粒的横截面具有任意或不规则形状、对称形状或不对称形状。在特定实施方案中，纳米颗粒的每个横截面具有对称形状。在其他实施方案中，纳米颗粒的每个横截面具有不对称形状。
在一些实施方案中，纳米颗粒可以具有包括多种数目的不同侧面的3维形状。例如，纳米颗粒可以以包括四个侧面的棱镜的形状。在特定实施方案中，纳米颗粒可以包括例如3-106个侧面（例如3-100、3-70、3-50、或3-30、3-25、3-20、3-15、6-15、3-10、6-10、3-9、3-5、3-8、20-50、50-100、100-103、103-104、104-105、或105-106个侧面）。在一些情况下，纳米颗粒包括至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少11、至少12、至少15、至少20、至少25、至少50、至少100、至少103、至少104、或至少105个不同侧面。
如本文描述的，在一些实施方案中，纳米颗粒包含至少一个表面部分，所述至少一个表面部分具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状。表面部分一般指具有大于单个原子表面积的表面积的表面部分。在一些情况下，表面部分可以具有至少1nm2、至少2nm2、至少5nm2、至少10nm2、至少15nm2、至少20nm2、至少25nm2、至少30nm2、至少50nm2、至少200nm2、至少200nm2、至少500nm2、或至少1000nm2的表面积（其中最大的表面部分是整个纳米颗粒的表面积）。
在一些情况下，纳米颗粒具有至少一个表面部分，所述至少一个表面部分在亚纳米（例如0.5nm）水平上与核酸容器的内表面部分的形状互补。例如，纳米颗粒在容器内的生长可以在到达容器内表面部分的界线后停止或显著减慢。在一些此类实施方案中，纳米颗粒和容器内表面之间的表面化学和/或物理相互作用阻止纳米颗粒的进一步生长。例如，核酸容器的带负电的磷酸基和纳米颗粒或纳米颗粒前体的带正电基团之间的静电相互作用可以阻止纳米颗粒的进一步生长。核酸容器的内表面部分的原子的特定定向可以决定所得到的纳米颗粒的最终形状，其中内表面部分和所得到的纳米颗粒的表面部分的形状例如在亚纳米水平上是互补的。
在一些实施方案中，纳米颗粒相对高百分比的表面积在亚纳米（例如0.5nm）水平上与核酸容器的内表面（例如腔）的形状互补。例如，至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%的纳米颗粒表面积可以在亚纳米水平上与核酸容器的内表面的形状互补。在其他实施方案中，100%的纳米颗粒表面积可以在亚纳米水平上与核酸容器的内表面的形状互补。
在其他实施方案中，所得到的纳米颗粒具有至少一个表面部分，所述至少一个表面部分在纳米级（例如1nm或更大）水平上与核酸容器的内表面部分的形状互补。例如，纳米颗粒在容器内的生长可以在到达容器内表面部分的界线前停止或显著减慢，从而使得所得到的纳米颗粒具有小于腔容积的体积。在一些此类实施方案中，纳米颗粒具有与腔的形状基本上相似的形状，并且在纳米级水平上与容器的内壁互补，但在亚纳米水平上与容器的内壁不互补。
在一些实施方案中，纳米颗粒相对高百分比的表面积在纳米级水平（例如1nm或更大）水平上与核酸容器的内表面部分的形状互补。例如，至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%的纳米颗粒表面积在纳米级水平上与核酸容器的内表面部分的形状互补。在其他实施方案中，100%的纳米颗粒表面积可以在纳米级水平上与核酸容器的内表面部分的形状互补。
对于纳米颗粒的不同部分在分子（例如埃）和纳米级水平上都具有互补性的纳米颗粒也是可能的。
在另外其他实施方案中，所得到的纳米颗粒包括与核酸容器的内表面部分不互补的一个或多个表面部分。例如，在包括两个开放末端的核酸容器中构造纳米颗粒可以导致具有中间部分的纳米颗粒，所述中间部分与核酸容器的内表面部分互补（例如在分子水平上或在纳米级水平上），但具有与核酸容器的任何部分都不互补的末端。在一些此类实施方案中，纳米颗粒可以生长到核酸容器的腔外，并且可以通过其他因素成形。
在特定实施方案中，纳米颗粒包含至少两个相对表面部分，所述至少两个相对表面部分各自具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状。互补性可以是在如上所述的分子水平上或在纳米级水平上。例如，如图1A中举例说明的实施方案中所示，核酸容器腔的两个相对表面部分显示为内表面部分26A和26B。在一些实施方案中，相对表面部分可以彼此平行。在纳米颗粒38形成后，在这些部分处的纳米颗粒的表面部分可以与核酸容器的内表面部分26A和26B互补。
在其他实施方案中，纳米颗粒包括至少两个相邻表面部分，所述至少两个相邻表面部分各自具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状。例如，如图1A中举例说明的实施方案中所示，核酸腔的相邻内表面部分26A和26C可以用于促进纳米颗粒38的形成。相应地，纳米颗粒38可以包括在这些位置处与腔的内表面部分互补的相邻表面部分。
纳米颗粒可以由任何合适材料形成。在一些实施方案中，通过本文描述的方法形成的纳米颗粒可以是无机纳米颗粒。在一些情况下，纳米颗粒包含金属。金属的非限制性例子包括Au、Ag、Cd、Cr、Co、Ti、Zn、Cu、Pb、Mn、Ni、Mg、Fe、Pd和Pt。在其他实施方案中，纳米颗粒包含半导体（例如Rh、Ge、硅、硅化合物和合金、硒化镉、硫化镉、砷化铟和磷化铟）。在一些情况下，纳米颗粒可以包含II-VI（例如IV-VI）族元素。在特定实施方案中，纳米颗粒包含金属氧化物或金属氟化物。在一些情况下，纳米颗粒包含合金。在一些情况下，纳米颗粒包含掺杂化合物。此类及其他材料的组合也是可能的。纳米颗粒可以在一些实施方案中是电传导和/或热传导的，或在其他实施方案中是非电传导和/或非热传导的。
在其他实施方案中，通过本文描述的方法形成的纳米颗粒可以是有机纳米颗粒。在一些情况下，纳米颗粒可以包含聚合物，其可以是交联的或非交联的。聚合物可以是例如合成聚合物和/或天然聚合物。合成聚合物的例子包括不可降解的聚合物例如聚甲基丙烯酸酯和可降解聚合物例如聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物。天然聚合物的例子包括透明质酸、壳聚糖和胶原。在一些实施方案中，可以使用传导性聚合物。在特定实施方案中，纳米颗粒不包括聚合材料（例如，它是非聚合的）。在一些情况下，纳米颗粒可以包含蛋白质、酶或肽。
纳米颗粒的表面可以包括用于形成纳米颗粒的内部部分的材料，或可以另外赋予特定表面功能性例如结合位点或其他组分。例如，纳米颗粒可以包含自装配的单层，以对纳米颗粒赋予特定表面化学。在一些情况下，纳米颗粒表面可以通过一种或多种化学制品钝化，以促进组分的附着。
纳米颗粒可以具有任何合适大小。在一些实施方案中，纳米颗粒具有其为2nm–1微米（例如2nm-500nm、或2nm-250nm）的至少一个横截面尺寸（或至少两个横截面尺寸）。在一些实施方案中，纳米颗粒具有至少一个横截面尺寸（或至少两个横截面尺寸），其例如小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或小于或等于5nm。在特定实施方案中，纳米颗粒具有至少一个横截面尺寸（或至少两个横截面尺寸），其大于或等于2nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于50nm、或者大于或等于100nm。上述范围的组合也是可能的。在一些情况下，上述横截面尺寸是最大横截面尺寸。
在一些情况下，纳米颗粒具有例如8nm3-1μm3（1*109nm3）的体积。在特定实施方案中，纳米颗粒具有例如至少20nm3、至少50nm3、至少100nm3、至少500nm3、至少1×103nm3、至少5×103nm3、至少1×104nm3、至少5×104nm3、至少1×105nm4、至少5×105nm3、至少1×106nm3、至少5×106nm3、至少1×107nm3、至少5×107nm3、至少1×108nm3、或至少5×108nm3的体积。在一些实施方案中，纳米颗粒具有例如小于1×109nm3、小于5×108nm3、小于1×108nm3、小于5×107nm3、小于1×107nm3、小于5×106nm3、小于1×106nm3、小于5×105nm3、小于1×105nm3、小于5×104nm3、小于1×104nm3、小于5×103nm3、小于1×103nm3、小于500nm3、小于100nm3、小于50nm3、或者小于20nm3的体积。其他范围也是可能的。上述范围的组合也是可能的。在特定实施方案中，此类体积基于单一核酸支架的使用。使用多重核酸支架，较大体积可以是可能的。
如本文描述的，纳米颗粒可以具有基本上类似于纳米颗粒在其中生长的容器腔的那种的大小、尺寸（例如长度、宽度、高度）、横截面尺寸和/或体积。在其他实施方案中，纳米结构可以具有小于纳米颗粒在其中生长的容器腔的那种的大小、尺寸（例如长度、宽度、高度）、横截面尺寸和/或体积。例如，纳米颗粒的生长可以在纳米颗粒到达容器的一个或多个侧面前停止。在其他实施方案中，纳米结构可以具有大于纳米颗粒在其中生长的容器腔的那种的大小、尺寸（例如长度、宽度、高度）、横截面尺寸和/或体积。例如，容器的壁可以设计为弹性的，从而使得在其内生长的纳米颗粒引起容器壁在生长过程中扩大。纳米颗粒和/或容器的其他构型也是可能的。
在一些情况下，纳米颗粒的体积可以是用于形成纳米颗粒的纳米颗粒前体体积的至少二倍、至少五倍、至少10倍、至少20倍、至少30倍、至少50倍、至少100倍、至少200倍、至少500倍、或至少1,000倍。所得到的纳米颗粒的体积可以至少部分取决于核酸容器腔的大小，其可以如本文描述的改变。应当理解具有小于或大于核酸容器腔体积的纳米颗粒也是可能的。例如，纳米颗粒的部分可以在容器内构造，并且纳米颗粒的其他部分可以生长到容器外。
在一些情况下，纳米颗粒具有至少2:1、至少3:1、至少5:1、至少10:1、或至少20:1的长宽比。长宽比的其他值也是可能的。如本文使用的，“长宽比”指长度与宽度的比例，其中长度和宽度彼此垂直测量，并且长度指最长线性测量的尺寸。
如本文描述的，在一些情况下，纳米颗粒的全部或部分可以由核酸纳米结构封装或涂布。例如，至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%的纳米颗粒表面积可以由核酸纳米结构封装或涂布。在一些情况下，纳米颗粒的整个表面积由核酸纳米结构封装或涂布。在一些此类实施方案中，纳米颗粒的全部或部分可以附着至核酸纳米结构。例如，纳米颗粒的全部或部分可以物理吸附到核酸纳米结构上。在其他实施方案中，纳米颗粒的全部或部分不附着至核酸纳米结构，而是仅仅邻近核酸纳米结构。纳米颗粒可以在封装过程中与核酸纳米结构接触或不接触。
还提供了包括具有本文描述的一个或多个特征的纳米颗粒的组合物。例如，在一些情况下，组合物包括纳米颗粒，从而使得组合物中至少80%、至少90%、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%的纳米颗粒是非球形的，不具有对称轴，与核酸容器的内表面部分互补（在分子水平上或在原子水平上），或由核酸容器封装/涂布。
在另一组实施方案中，纳米颗粒的一个或多个表面可以由一种或多种组分形成模式（例如在二个维度和/或三个维度中）。这可以通过例如在用于形成纳米颗粒的核酸容器的内表面上构造一种或多种组分的模式，并且随后触发纳米颗粒在容器内的生长。纳米颗粒在容器内的生长可以导致一种或多种组分的模式掺入纳米颗粒的表面上。使用这种方法，可以构造在纳米或亚纳米水平上具有细节的纳米级结构。此类结构的例子包括金属硬币和任意形状的纳米级电子装置。还可以形成以合金或聚合物/金属混合结构形式的其他结构例如核-壳型结构。在一些此类实施方案中，壳层的形状可以不同于核的一般形状。例如，六边形壳可以围绕五边形核。与特定现有方法相比较，本文描述的方法是构造任意预先设计的结构的更合理方式。
在一些实施方案中，构造的纳米颗粒可以用作模板以构造不能直接通过DNA指导的合成而制备的其他材料（例如需要高温或高压的那些，和/或在有机溶液中形成的那些）。在一些实施方案中，通过本文描述的方法形成的至少部分空心的纳米颗粒可以用作模板，以在纳米颗粒的空心部分（例如腔）内形成次级纳米结构。在其他实施方案中，纳米颗粒的外表面可以用作模板以形成更大的次级纳米结构。用作模板的纳米颗粒可以任选在形成次级纳米结构后去除。由例如金、银或铂形成或包含例如金、银或铂的纳米颗粒可以适合于用作模板。用于用作模板的其他材料也可以是可能的。使用纳米颗粒作为模板形成的次级纳米结构可以由任何合适材料制成，包括本文描述的用于一般而言的纳米颗粒的那些材料。次级纳米结构的材料可以与用作模板的纳米颗粒的材料相同或不同。
纳米颗粒和/或使用纳米颗粒形成的次级纳米结构的空心部分（例如腔）可以具有任何合适大小。在一些实施方案中，纳米颗粒和/或次级纳米结构的空心部分（例如腔）具有其为1nm–1微米（例如1nm-500nm、或1nm-250nm）的至少一个横截面尺寸（或至少两个横截面尺寸）。在一些实施方案中，纳米颗粒和/或次级纳米结构的空心部分（例如腔）具有至少一个横截面尺寸（或至少两个横截面尺寸），其例如小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或小于或等于5nm。在特定实施方案中，纳米颗粒和/或次级纳米结构的空心部分（例如腔）具有至少一个横截面尺寸（或至少两个横截面尺寸），其大于或等于2nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于50nm、或者大于或等于100nm。上述范围的组合也是可能的。在一些情况下，上述横截面尺寸是最大横截面尺寸。
在一些情况下，纳米颗粒和/或次级纳米结构的空心部分具有例如1nm3-1μm3（1*109nm3）的体积。在特定实施方案中，纳米颗粒和/或次级纳米结构的空心部分具有例如至少20nm3、至少50nm3、至少100nm3、至少500nm3、至少1×103nm3、至少5×103nm3、至少1×104nm3、至少5×104nm3、至少1×105nm4、至少5×105nm3、至少1×106nm3、至少5×106nm3、至少1×107nm3、至少5×107nm3、至少1×108nm3、或至少5×108nm3的体积。在一些实施方案中，纳米颗粒和/或次级纳米结构的空心部分具有例如小于1×109nm3、小于5×108nm3、小于1×108nm3、小于5×107nm3、小于1×107nm3、小于5×106nm3、小于1×106nm3、小于5×105nm3、小于1×105nm3、小于5×104nm3、小于1×104nm3、小于5×103nm3、小于1×103nm3、小于500nm3、小于100nm3、小于50nm3、或者小于20nm3的体积。其他范围也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
如本文描述的，可以任选由核酸容器或纳米结构涂布或封装的纳米颗粒可以具有多种不同形状。在一些实施方案中，纳米颗粒的独特形状可以用于将一种或多种组分（例如结合位点、标记物、配体等）定位在纳米颗粒表面和/或核酸容器表面的不同部分上，以允许纳米颗粒或纳米结构以不同方式寻址。例如，具有八个不同侧面的纳米颗粒可以在八个不同侧面各自上用一种或多种不同组分官能化。在一些情况下，组分以可以以加入纳米颗粒或纳米结构上的独特位置的分离组分的形式。例如，单一分离组分可以定位在纳米颗粒的单个侧面上，其中纳米颗粒的不同侧面各自包括不同的单一分离组分。这些及其他实施方案可以用于检测多种不同靶，如下文更详细地描述的。
在一些实施方案中，组分在纳米颗粒和/或纳米结构的精确位置上的定位可以受核酸容器的特定化学所控制。例如，具有八个不同侧面的纳米颗粒可以由核酸容器围绕（部分或全部），所述核酸容器具有含八个不同侧面的内腔，和在不同侧面各自上具有不同化学的壁。组分可以这样设计，从而使得它在涂布或封装纳米颗粒侧面的侧面之一上对于核酸容器或纳米结构的特定部分具有亲和力。因此，通过将核酸容器设计为在特定位置处具有特定序列或化学，可以执行在这些位置之一处特定组分对核酸容器表面和/或纳米颗粒表面的添加。类似地，另外组分可以使用这种方法特别加入核酸容器表面和/或纳米颗粒表面的不同位置。
如本文描述的，核酸容器一般是多孔的，从而使得通过容器壁厚度的小孔或洞允许接近纳米颗粒的外表面。核酸容器的外表面和/或核酸容器的孔可以设计为包括特定核酸序列、亲水性、疏水性、电荷和/或大小，其有利于特定组分定位到孔内或容器表面上。同样地，待添加的组分可以设计为包括互补核酸序列、亲水性、疏水性、电荷和/或大小，从而使得它对于核酸容器的特定部分具有亲和力。在一些情况下，在组分与核酸容器的特定部分匹配后，组分可以一直***通过孔，从而使得它接触纳米颗粒的表面部分。
在一些此类实施方案中，组分的末端可以具有允许其附着至纳米颗粒表面的特定化学。例如，组分可以用硫醇官能化，所述硫醇允许其物理吸附至金纳米颗粒。在其中组分直接附着至纳米颗粒的一些实施方案中，围绕纳米颗粒（部分或完全）的核酸容器的全部或部分可以任选被去除，而组分保持附着至纳米颗粒的表面。然而，在其他实施方案中，核酸容器即使在组分附着后也可以保持围绕纳米颗粒。在另外其他实施方案中，组分不附着至纳米颗粒的表面，而是附着至核酸容器的部分。对纳米颗粒的表面和核酸容器的部分的附着也是可能的。可以使用例如对纳米颗粒的表面和/或核酸容器的部分的任何合适的附着方法，例如共价键合，物理吸附，化学吸附，或通过离子相互作用、疏水和/或亲水相互作用、静电相互作用、范德华相互作用或其组合的附着。
组分可以具有就纳米颗粒或核酸容器而言的任何合适定向。例如，组分可以与纳米颗粒或核酸容器的壁基本上垂直定向。在一些实施方案中，组分可以以就纳米颗粒或核酸容器的壁而言的特定角度或角度范围定向（例如0°-90°、0°-15°、15°-45°、45°-60°、或60°-90°）。
在特定实施方案中，提供了包含附着至无机纳米颗粒表面的分离的核酸链的无机纳米颗粒，其中所述无机纳米颗粒具有非球形形状。在特定实施方案中，提供了由核酸容器涂布的无机纳米颗粒，其中所述核酸容器包含孔。结合位点例如分离的核酸链可以附着至无机纳米颗粒的表面，并且可以通过核酸容器的孔从无机纳米颗粒的表面延伸。在一些情况下，结合位点（例如分离的核酸链）的长度长于核酸容器的厚度，从而使得结合位点从核酸容器向外延伸。
通过使用围绕纳米颗粒的全部或部分的核酸容器的独特化学指导组分的定位（直接至纳米颗粒或核酸容器的表面），可以提供许多不同参数的控制。图4A-4D显示当将组分加入核酸纳米结构和/或纳米颗粒时，可以控制的不同参数的例子。
如图4A中举例说明的实施方案中所示，多个组分60可以沿着核酸容器和/或纳米颗粒的一个或多个表面部分而改变。例如，在一些实施方案中，单一分离组分60可以定位在核酸容器和/或纳米颗粒的单个侧面上。在其他实施方案中，两种分离组分可以定位在核酸容器和/或纳米颗粒的单个侧面上。在另外其他实施方案中，三种或更多种组分60可以定位在核酸容器和/或纳米颗粒的单个侧面上。
如图4B中举例说明的实施方案中所示，还可以控制两种或更多种组分之间的距离。例如，第一种组分60和第二种组分62可以彼此相对远离定位在核酸容器和/或纳米颗粒的侧面上。在其他实施方案中，两种组分可以彼此相对接近定位，或定位在核酸容器和/或纳米颗粒的相对侧面上。
如图4C中举例说明的实施方案中所示，还可以提供构象控制。例如，不同组分在核酸容器和/或纳米颗粒的一个或多个侧面上的独特位置处的定位可以允许组分彼此和/或与核酸容器的部分相互作用，以便提供组分的特定结构构型和/或改变容器的结构构型。
此外，如图4D中举例说明的实施方案中所示，还可以控制组分的长度和/或组分与纳米颗粒表面的距离。例如，如果希望包括定位离开纳米颗粒38表面短距离的组分60，则可以使用具有相对薄的壁的核酸容器。如果希望包括相对进一步远离纳米颗粒38表面的组分20，则可以使用相对厚的壁。在一些实施方案中，相对厚的壁可以通过使用第二层70涂布核酸容器20的全部或部分而获得。第二层可以使用核酸聚合物或可以适合于用作涂层的本文描述的任何其他材料形成。另外或备选地，组分60的长度可以改变，以控制组分末端和核酸容器表面和/或纳米颗粒表面之间的距离。
应当理解可以如图4A-4D中所示控制的参数类型仅是例子，并且就组分相对于核酸容器和/或纳米颗粒的定位而言的其他参数可以是可能的。另外，应当理解均质或异质的多重组分（例如结合位点）可以以控制构象或相对定向定位在相同表面上。
图4E和4F显示结构的表面可寻址性可以如何使用结构的特定定向用于形成组件（例如更高级别的结构）的例子。例如，具有不同侧面a-f核酸容器20可以包括附着至容器内表面的纳米结构37。纳米结构可以充满核酸容器腔的部分。纳米颗粒38可以如本文描述的使用核酸容器和纳米结构37作为模板在腔内形成。在结构的每个侧面上的组分60可以是独特的且设计为结合其他结构侧面上的特异性组分，以形成具有特定构型的组件，如图4F中举例说明性显示的。使用表面特异性相互作用的组件的另外例子在下文更详细地描述。
在涉及分离组分在核酸容器和/或纳米颗粒上的定位的特定实施方案中，组分可以在下述意义上是“分离的”：它定位离开附着至相同核酸容器和/或纳米颗粒的另一种组分特定距离，从而使得分离的组分可以独特鉴定且与其他组分区分（例如在纳米级水平上）。在一些情况下，分离组分可以促进其他实体与组分的结合或附着，因为它是分离的且避免或减少与附着至相同核酸容器和/或纳米颗粒的其他附近组分的空间相互作用的量。
在一些情况下，第一种组分（例如分离的组分）定位在远离附着至相同核酸容器和/或纳米颗粒的最近第二种组分至少2nm、至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、至少30nm、至少40nm、或至少50nm的距离处。在特定情况下，第一种组分（例如分离的组分）定位在远离最近的第二种组分小于或等于500nm、小于或等于200nm、小于或等于100nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于15nm、小于或等于10nm、或者小于或等于50nm的距离处。其他距离也是可能的。上述范围的组合也是可能的。在其他实施方案中，组分可以直接彼此邻近定位（例如以自装配的单层的形式），从而使得个别组分彼此不分离和/或无法区分（例如在纳米级水平上）。
任何合适数目的组分（无论是分离是还是不分离的）可以附着至核酸容器和/或纳米颗粒。在一些实施方案中，核酸纳米结构和/或纳米颗粒可以包括例如2-500种组分（例如2-100、2-50、或2-20种组分）。在一些实施方案中，核酸纳米结构和/或纳米颗粒可以包括至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少12、至少14、至少20、至少30、至少40、至少50、至少70、或至少100种不同组分。在其他实施方案中，核酸纳米结构和/或纳米颗粒包括小于100、小于70、小于50、小于40、小于30、小于20、小于10、小于7种不同组分。在一些实施方案中，组分各自如本文描述的彼此分离。其他数目的组分也是可能的。上述范围的组合也是可能的。
如本文描述的，定位在核酸容器和/或纳米颗粒表面上的两种或更多种组分可以以就彼此而言任何合适的定向定位。在一些实施方案中，至少两种组分附着至核酸容器和/或纳米颗粒的相对表面部分。在其他实施方案中，至少两种组分定位在核酸容器和/或纳米颗粒的相邻表面部分上。在一些情况下，第一种组分定位在纳米颗粒的表面上，并且第二种组分附着至核酸容器的表面。其他构型和定向也是可能的。
本文描述的方法可以用于将组分例如蛋白质、有机分子和无机纳米颗粒“印刷”到通过本文描述的方法形成的纳米颗粒表面上。组分可以首先以预先设计的模式布置到核酸容器的内表面上，并且以后通过本文描述的相互作用（例如物理吸附、共价键合、范德华相互作用等）转移到在核酸容器内生长的纳米颗粒的外表面上，同时保持预先设计的模式。例如，在容器内生长的纳米颗粒可以到达容器的内壁，在其中它们接触组分且允许组分附着至纳米颗粒表面。在一些实施方案中，即使在核酸容器去除后，组分也可以保留在纳米颗粒的表面上。在其他实施方案中，组分可以附着至订书钉链（例如核酸），其与容器支架杂交且使支架保持靶形状。因为不同订书钉链可以用于使容器的不同部分保持在一起，所以订书钉链可以个别触发用于附着不同组分。
多种不同组分可以如本文描述的附着至核酸容器和/或纳米颗粒的表面。在一些实施方案中，组分包含结合位点。有时，组分可以包含两个结合位点–一个用于纳米颗粒并且一个用于与纳米颗粒分离的靶。术语“结合”指显示出相互亲和力或结合能力的相应分子对之间的相互作用，一般为特异性或非特异性结合或相互作用，包括生物化学、生理学和/或药学相互作用。生物学结合限定在生物分子对包括蛋白质、肽、核酸、糖蛋白、碳水化合物、激素等之间发生的相互作用类型。特定例子包括抗体/抗原、抗体/半抗原、酶/底物、酶/抑制剂、酶/辅因子、结合蛋白/底物、载体蛋白/底物、凝集素/碳水化合物、受体/激素、受体/效应子、核酸互补链、蛋白质/核酸阻遏物/诱导物、配体/细胞表面受体、病毒/配体、适体/蛋白质等。此类分子是可以与本文描述的纳米颗粒和核酸容器一起使用的组分的例子。
在一些实施方案中，结合位点包含核酸。例如，核酸可以以DNA、RNA、其他核酸或其组合的形式，如本文更详细地描述的。在一些实施方案中，核酸包含单链部分。在其他实施方案中，核酸包含双链部分。单链和双链部分的组合也是可能的。核酸的例子在下文更详细地提供。
在特定实施方案中，组分包含标记物。标记物的例子包括读出（或可检测）标记物，例如发光探针、荧光团或荧光团标记物的分子或化合物、生色团或生色团标记物的分子或化合物等。在一些情况下，标记物包含纳米颗粒（例如量子点）。在特定实施方案中，标记物包含报道分子，例如表面增强的拉曼散射（SERS）报道分子。
在一些实施方案中，标记物和相应结合位点附着至纳米颗粒和/或核酸容器的表面。标记物/结合位点对可以是对于靶分子特异性和独特的，如下文更详细地描述的。在一些此类实施方案中，每种标记物可以用于代表特定结合位点。在一些情况下，纳米颗粒和/或核酸容器包含多个标记物/结合位点对，其中每个标记物/结合位点对彼此不同，从而允许多路技术。标记物和结合位点的其他组合也是可能的。
在一些实施方案中，就核酸容器和/或纳米颗粒表面而言以特定定向的组分定位允许控制多重纳米结构自装配成更高级别的组件。例如，如图5中举例说明的实施方案中所示，组件75包括以特定排列相对于彼此定位的多种纳米结构40A-40D。纳米结构相对于彼此的特定排列可以通过使用独特组分获得，所述独特组分置于核酸容器和/或纳米颗粒的特定位置处。例如，纳米结构40A可以使用组分60A和60B与纳米结构40B装配，所述组分60A和60B分别附着至纳米结构40A和40B。在一些实施方案中，组分60A和60B可以是彼此互补的结合位点，从而使得它们彼此选择性结合，并且不与其他组分例如61A、61B、62A或62B选择性结合。如本文描述的，组分可以设计为包括合适长度，定位在与涂布的纳米颗粒表面合适的距离处，和/或定位在核酸容器和/或纳米颗粒的特定侧面上。类似地，纳米结构40B可以使用一对组分61A和61B与纳米结构40C装配，并且纳米结构40B可以使用一对组分62A和62B与纳米结构40D装配。如这个示例性实施方案中所示，纳米结构的每个表面可以用不同结合位点加上标签，允许不同纳米结构在三维空间内的每个不同表面上附着。
如本文描述的，在组件中使用的每种纳米结构（包括核酸容器和/或纳米颗粒）可以具有任何合适形状。例如，如图5中举例说明性显示的，纳米结构40A可以以偏菱形的形式，纳米结构40B可以以五边形的形式，纳米结构40C可以以具有就纳米结构40A而言的不同定向的偏菱形的形式，并且纳米结构40D可以以六边形的形式。在其他实施方案中，可以使用其他形状。另外，应当理解任何合适材料可以用于纳米结构的每一种中。例如，纳米颗粒38A-38D可以由相同材料或不同材料例如本文描述的那些形成。另外，组分60-62可以改变，并且可以是相同类型或不同类型的组分。
在一些实施方案中，组件例如图5中所示的那种可以通过合成多个核酸涂布的纳米颗粒形成，所述核酸涂布的纳米颗粒各自通过由定位在核酸容器内的纳米颗粒前体生长纳米颗粒，并且随后装配核酸涂布的纳米颗粒而形成。在其他实施方案中，更高级别的结构可以通过下述形成：装配核酸容器，所述核酸容器各自具有定位在其中的纳米颗粒前体，并且随后由核酸容器内的纳米颗粒前体合成纳米颗粒，以形成核酸涂布的纳米颗粒。此类方法的组合也是可能的。
如本文描述的，任何合适的组分或结合位点可以用于装配，并且组分或结合位点可以与纳米结构的纳米颗粒和/或核酸部分结合。在一些实施方案中，核酸涂布的纳米颗粒通过组分或结合位点彼此附着，所述组分或结合位点附着至核酸涂布的纳米颗粒的核酸部分。在其他实施方案中，核酸涂布的纳米颗粒通过组分或结合位点彼此附着，所述组分或结合位点附着至核酸涂布的纳米颗粒的纳米颗粒部分。在一些情况下，核酸涂布的纳米颗粒使用热过程（例如使用热以引起两种纳米颗粒之间的附着或结合，或两种或更多种组分与纳米颗粒结合）彼此附着。在其他情况下，核酸涂布的纳米颗粒使用光物理过程彼此附着。在特定情况下，核酸涂布的纳米颗粒使用结合过程彼此附着。
在装配后，核酸容器的全部或部分可以任选从核酸涂布的纳米颗粒中去除。在一些此类实施方案中，纳米颗粒的表面可以在去除步骤之前、过程中或之后钝化。纳米颗粒可以在去除步骤后在组件中保持彼此附着。在其他实施方案中，核酸容器在多重纳米结构装配后不去除。
可以形成不同类型的组件。在一些情况下，组件包含电子线路。在一些实施方案中，组件以二维阵列的形式。在其他实施方案中，组件以三维阵列的形式。在一些情况下，纳米结构可以基于表面特异性结合分层装配。
用于形成线路的过程的例子显示于图6A和6B中举例说明的实施方案中。图6A显示包括纳米结构40A、40B和40C与纳米结构40E的装配以形成电子线路的过程100。图6B显示以纳米棒形式的结构的不同定向，所述纳米棒包括可以用于形成电子线路的传导性纳米颗粒38。如附图中举例说明性显示的，多种纳米结构可以用作构件块以置于指定位置处，在一些实施方案中，由于不同表面之间的结合的特异性，如本文描述的。例如，在图6B中，结构之间的连接点可以在纳米棒上的指定位置处特异性排列。还如本文描述的，不同策略可以用于形成不同结构。例如，在一个实施方案中，组件可以通过装配核酸容器且随后触发传导性材料在容器内的生长而形成。在另一个实施方案中，传导性材料可以使用核酸容器在构件块各自中生长，并且随后所得到的纳米结构可以装配成更大结构。在一些情况下，构件块的末端例如经由热/光物理方法的合并可以产生连续传导性网络，其可以用作电子线路。
组件可以具有任何合适大小且可以在纳米级、微米级、中等规模或大规模上。在一些情况下，组件具有长度和/或至少一个横截面尺寸，其小于或等于1mm、小于或等于100微米、小于或等于50微米、小于或等于10微米、小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于100nm、小于或等于50nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。在其他情况下，组件具有长度和/或至少一个横截面尺寸，其大于或等于1nm、大于或等于10nm、大于或等于100nm、大于或等于1微米、大于或等于10微米、大于或等于50微米、大于或等于100微米、或者大于或等于1mm。其他值也是可能的。上述范围的组合也是可能的。组件的长度可以通过测量形成组件的最远间隔开的纳米结构的两个最外面部分之间的距离进行测定。类似地，组件的横截面尺寸可以通过下述进行测定：获得形成组件的纳米结构的两个最外面部分之间的横截面，并且测量最外面部分之间的距离。
纳米结构的组件可以具有任何合适构型。例如，在一些实施方案中，组件可以具有直线形状（例如AAAAAABBBBBBB，其中A和B是不同纳米结构构件块，或交替链例如ABABABAB）。在其他情况下，组件可以具有星形形状（例如五个B围绕一个A）。在其他实施方案中，组件可以形成三维结构例如管、盒、桶、矩形、棒形、“T”形、“L”形、分支结构、菱形、正方形、平行四边形、偏菱形、三角形、五边形、六边形或多面体，包括与其基本上类似的形状。其他构型也是可能的。
在一些实施方案中，本文描述的纳米结构（例如由核酸容器涂布或未涂布的纳米颗粒）可以用于多路检测。在一些实施方案中，检测可以涉及将怀疑包含靶分子（例如生物分子）的组合物引入多种纳米结构，并且允许靶分子（如果存在的话）与至少两种不同纳米结构的表面结合。此类方法的例子在图7中举例说明性显示。过程80涉及使用纳米结构40A和纳米结构40D，其包括附着至纳米结构的不同部分/侧面的不同组分。例如，纳米结构40A包括定位在纳米结构的不同侧面上的组分81-84，并且纳米结构40D包括定位在纳米结构的不同侧面上的组分85-90。在一些情况下，纳米结构的组分各自彼此不同，尽管在其他情况下，纳米结构的一些组分可以彼此相同，而其他的可以彼此不同。在靶分子94引入后，可以发生靶分子的部分和40A的组分之一之间的结合，并且可以发生靶分子的部分和结构40D的组分之间的结合。取决于在靶分子中包括的特定结合位点，可以发生纳米结构40A和40D的组分之间的不同组合的结合。如图7中举例说明性显示的，靶分子可以包括对于纳米结构40A的组分82特异性的结合位点和对于纳米结构40D的组分90特异性的结合位点。使用此类方法，每两个表面（例如来自一种纳米结构的一个表面和来自不同纳米结构的另一个表面）可以用于检测一种特异性靶分子。
在一些实施方案中，靶分子的引入可以触发两个特异性表面的识别，并且由于识别事件的独特信号可以产生和/或增强。例如，在一组实施方案中，图7中所示的组分各自可以是用于基于SERS的检测的报道分子。靶分子和两个特异性表面（在每个不同纳米结构上的一个）之间的结合可以增强来自与结合相关的两种特异性报道分子的拉曼信号。使用此类方法，多种不同靶分子可以使用相对少数目的纳米结构进行检测，因为来自每种靶分子结合的信号将是独特的且可与其他的区分。
在一些实施方案中，可以通过本文描述的纳米结构识别的不同靶分子的数目可以至少部分取决于定位在纳米结构上的不同组分（例如结合位点）的数目。如本文描述的，在一些情况下，组分以分离组分的形式。一般地，可以使用本文描述的纳米结构识别的不同靶分子的数目可以使用公式（n*x-1）*n*x/2进行测定（假定每种靶分子的检测涉及与两种纳米结构的结合），其中n是纳米结构的数目，并且x是与纳米结构各自结合的不同结合位点（和/或侧面）的数目。例如，在每种纳米结构上具有5个结合位点的2种纳米结构可以导致（2*5-1）*2*5/2=45种不同靶分子的检测。可以使用本文描述的纳米结构识别的不同靶分子的数目可以使用公式（n*x-2）*（n*x-1）*n*x/3进行测定，假定每种靶分子的检测涉及与三种纳米结构的结合。在一些实施方案中，两种纳米结构（或3、4、5、6等纳米结构）可以用于检测例如2-2,000种不同靶分子（例如2-1,000、2-500、2-200、2-100、或2-50种不同靶分子）。例如，在一些实施方案中，两种纳米结构（或3、4、5、6等纳米结构）可以用于检测至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少70、至少100、至少500、至少1,000、或至少1,500种不同靶分子。在一些情况下，此类数目的靶分子可以平行检测。在一些实施方案中，组合物包括至少2、至少3、至少5、至少10、至少20、至少30、至少50、或至少100种不同纳米结构，其中每一种都可以用于检测不同靶分子。
应当理解使用本文描述的纳米结构，可以使用与基于SERS的检测不同的其他检测方法。例如，可以使用其他金属-表面增强的发光探针，其中发光基团用于替换拉曼信号报道物。
在本发明的背景下，核酸包括DNA和RNA以及其多种修饰。修饰包括碱基修饰、糖修饰和主链修饰。这些的非限制性例子在本文中提供。可以使用的DNA变体的非限制性例子包括L-DNA（文献中已知的DNA主链对映体）、肽核酸（PNA）、双PNA夹、假互补PNA、锁核酸（LNA）、或上述的共核酸（co-nucleic acids）例如DNA-LNA共核酸。应当理解在本文描述的实施方案中使用的核酸在性质中可以是均质或异质的。例如，它们在性质中可以完全是DNA，或它们可以包含DNA和非DNA（例如LNA）单体或序列。因此，可以使用核酸元件的任何组合。本文描述的核酸可以被称为聚合物或核酸聚合物。修饰可以致使此类聚合物的相互作用在特定条件下更稳定或更不稳定。
本文描述的核酸可以得自天然来源，且任选随后修饰。它们可以在体外合成，且任选可以模拟天然存在的核酸或可以代表非天然存在的核酸（例如由于在天然存在的核酸中未发现的元件的存在）。用于从细胞、组织或生物体中收获核酸的方法是本领域已知的。用于合成核酸的方法包括自动化核酸合成也是本领域已知的。
核酸可以具有均质主链（例如完全是磷酸二酯或完全是硫代磷酸酯）或异质（例如嵌合）主链。硫代磷酸酯主链修饰致使核酸对核酸酶更不敏感且因此在特定条件下是更稳定的（与天然磷酸二酯主链核酸相比较）。可以为核酸提供更多稳定性的其他键合包括但不限于二硫代磷酸酯键合、甲基膦酸酯键合、甲基硫代磷酸酯键合、硼膦酸酯键合、肽键合、烷基键合、去磷酸型键合等。
具有经修饰的主链例如包含硫代磷酸酯键合的主链的核酸且包括包含嵌合经修饰的主链的核酸可以使用采用氨基磷酸酯或H-膦酸酯化学的自动化技术合成。（F.E.Eckstein，″Oligonucleotides andAnalogues-A Practical Approach″IRL Press，Oxford，UK，1991，以及M.D.Matteucci和M.H.Caruthers，Tetrahedron Lett.21，719（1980））芳基和烷基-膦酸酯键合可以例如如美国专利号4,469,863中所述制备；并且例如如美国专利号5,023,243和欧洲专利号092,574中所述的烷基磷酸三酯键合（其中荷电氧部分是烷基化的），可以通过自动化固相合成使用商购可得的试剂进行制备。用于制备其他DNA主链修饰和置换的方法已得到描述。Uhlmann E等人（1990）Chem Rev90:544；Goodchild J（1990）Bioconjugate Chem1:165；Crooke ST等人（1996）Annu Rev Pharmacol Toxicol36:107-129；和Hunziker J等人（1995）Mod Synth Methods7:331-417。
本文描述的核酸可以另外或备选地包含在其糖中的修饰。例如，β-核糖单元或β-D-2′-脱氧核糖单元可以替换为经修饰的糖单元，其中经修饰的糖单元例如选自β-D-核糖、α-D-2′-脱氧核糖、L-2′-脱氧核糖、2′-F-2′-脱氧核糖、***糖、2′-F-***糖、2′-O-（C1-C6）烷基-核糖，优选地2′-O-（C1-C6）烷基-核糖是2′-O-甲基核糖、2′-O-（C2-C6）烯基-核糖、2′-[O-（C1-C6）烷基-O-（C1-C6）烷基]-核糖、2′-NH2-2′-脱氧核糖、β-D-木-呋喃糖、α-***呋喃糖、2,4-双脱氧-β-D-赤藓-己-吡喃糖，和碳环（例如Froehler J（1992）Am Chem Soc114:8320中描述的），和/或开链糖类似物（例如Vandendriessche等人（1993）Tetrahedron49:7223中描述的），和/或二环糖类似物（例如Tarkov M等人（1993）Helv Chim Acta76:481中描述的）。
核酸可以包含在其碱基中的修饰。经修饰的碱基包括经修饰的胞嘧啶（例如5-取代的胞嘧啶（例如5-甲基-胞嘧啶、5-氟-胞嘧啶、5-氯-胞嘧啶、5-溴-胞嘧啶、5-碘-胞嘧啶、5-羟基-胞嘧啶、5-羟甲基-胞嘧啶、5-二氟甲基-胞嘧啶、和未被取代或取代的5-炔基-胞嘧啶）、6-取代的胞嘧啶、N4-取代的胞嘧啶（例如N4-乙基-胞嘧啶）、5-氮杂-胞嘧啶、2-巯基-胞嘧啶、异胞嘧啶、假-异胞嘧啶、具有缩合环***的胞嘧啶类似物（例如N,N’-丙烯胞嘧啶或吩噁嗪）、和尿嘧啶及其衍生物（例如5-氟-尿嘧啶、5-溴-尿嘧啶、5-溴乙烯基-尿嘧啶、4-硫代-尿嘧啶、5-羟基-尿嘧啶、5-丙炔基-尿嘧啶）、经修饰的鸟嘌呤例如7-脱氮杂鸟嘌呤、7-脱氮杂-7-取代的鸟嘌呤（例如7-脱氮杂-7-（C2-C6）炔基鸟嘌呤）、7-脱氮杂-8-取代的鸟嘌呤、次黄嘌呤、N2-取代的鸟嘌呤（例如N2-甲基-鸟嘌呤）、5-氨基-3-甲基-3H,6H-噻唑并[4,5-d]嘧啶-2,7-二酮、2,6-二氨基嘌呤、2-氨基嘌呤、嘌呤、吲哚、腺嘌呤、取代的腺嘌呤（例如N6-甲基-腺嘌呤、8-氧代-腺嘌呤）、8-取代的鸟嘌呤（例如8-羟基鸟嘌呤和8-溴鸟嘌呤）和6-硫代鸟嘌呤。核酸可以包含通用碱基（例如3-硝基吡咯、P-碱基、4-甲基-吲哚、5-硝基-吲哚和K-碱基）和/或芳环***（例如氟苯、二氟苯、苯并咪唑或二氯-苯并咪唑、1-甲基-1H-[1,2,4]***-3-羧酸酰胺）。
如本文使用的，当术语“结合”和“相互作用”涉及核酸时，它们一般指两个或更多个核酸序列或链之间的杂交（例如碱基特异性结合）。术语“退火”指将核酸混合物加热和缓慢冷却的过程（例如在一般的热循环仪中），从而使得形成杂交元件的热力学稳态（或相对接近其的状态）。根据本文描述的特定实施方案，核酸之间的相互作用是特异性的，并且一般受相互作用链的序列控制。这些相互作用包括其中互补核酸序列彼此杂交的沃森-克里克结合。这些相互作用还可以包括其他结合基序，包括但不限于Hoogsteen或四重结合。
应当理解在一些实施方案中，其他组分例如小分子、蛋白质和标记物可以附着至本文描述的核酸。
下述实施例预期举例说明本发明的特定实施方案，但不应解释为限制性的且不例证本发明的完全范围。
实施例1
这个实施例显示了用于在如本文描述的核酸容器中形成金纳米颗粒的方法。
步骤1：核酸容器的形成。核酸容器通过使用DNA折纸法折叠DNA形成。核酸容器使用caDNAno软件设计。为了将DNA链折叠成设计的形状，将16.7uL200nM M13核酸支架（P8064突变）（SEQ.ID.NO.1）、20uL500nM订书针链（遵循Dietz等人，Science，325:725–730，2009年8月7日，和Douglas等人，Nature。459:414-418，2009年5月21日中所述的程序获得）、11uL折叠缓冲液（50mM Tris、10mM EDTA、和120mM MgCl2）和44uL水混合。将所得到的溶液快速热变性，随后经过100分钟从80摄氏度缓慢冷却到61摄氏度，随后经过72小时从60摄氏度缓慢冷却到24摄氏度。核酸容器在2%琼脂糖凝胶（0.5x TBE+10mM MgCl2）上在70V下在冰水浴中纯化3小时。凝胶用Sybr Gold染色，并且用碰撞浸泡法从凝胶中提取核酸容器。
步骤2：种子布置。5nm单-DNA官能化金纳米颗粒前体用作种子用于生长模板纳米颗粒。为了将种子引入核酸容器的腔内，将纯化的容器（在0.5x TBE+10mM MgCl2缓冲液中的2nM）与50nM5nm单-DNA官能化金纳米颗粒混合。使溶液在37度下温育16小时，并且随后缓慢退火至24度（1度/步，20分钟/步）。为了在核酸容器的腔内包括单一金纳米颗粒，来自金纳米颗粒的单-DNA设计为与附着至核酸容器的内表面的单一互补DNA序列杂交。
过量未结合的金纳米颗粒经由旋转离心去除。将20uL种子布置的核酸容器溶液与180uL水混合，且装载到Amicon离心滤器（MWCO=100kDa，来自Millipore）内，以14,000g离心3分钟。这个步骤在相同条件下重复两次。随后将滤器反转，并且以1,000g旋转2分钟。收集残留溶液。
步骤3：金纳米颗粒在核酸容器内的生长。为了生长具有以六边形形状的横截面的金纳米颗粒，首先执行上文步骤1和2，以合成包括具有以六边形形状的横截面的腔的核酸容器20，如图8A中所示。随后，将10uL纯化的种子布置的溶液与1uL14mM HAuCl4前体溶液组合。随后添加1uL 20mM抗坏血酸。在2分钟后，将3.5uL最终溶液浸渍到铜网上。在2分钟后，将溶液用滤纸擦去，留下网格上的纳米结构。随后将3.5uL2%铀形成加入网格上，以染色所得到的纳米结构。在45秒后，将溶液用滤纸擦去。随后使网格静置风干，以便干燥所得到的纳米结构。
图8B和8C显示在纯化后所得到的纳米结构的TEM图像。如图8C中所示，由金形成的纳米颗粒38具有38nm和34nm的横截面尺寸。
这个实施例显示金纳米颗粒可以在核酸容器中形成，所述核酸容器在纳米颗粒的生长过程中充当模板。所得到的纳米颗粒具有与核酸容器的腔的形状互补的形状。
实施例2
这个实施例显示了用于在如本文描述的核酸容器中形成银纳米颗粒的方法。
执行如实施例1中所述的步骤1和2，以合成具有以偏菱形形状的横截面的核酸容器，如图9A中所示。为了在核酸容器的腔中生长银纳米颗粒，将10uL纯化的种子布置的溶液与1uL100mM Mg(Ac)2溶液组合。随后向这种混合物中加入1uL14mM AgNO3和1uL20mM抗坏血酸。将3.5uL所得到的溶液浸渍到铜网上。在2分钟后，将溶液用滤纸擦去，留下网格上的纳米结构。随后将3.5uL2%铀形成加入网格上，以染色所得到的纳米结构。在45秒后，将溶液用滤纸擦去。随后使网格静置风干，以便干燥所得到的纳米结构。
图9B-9D显示在纯化后所得到的纳米结构的TEM图像。如图9B中所示，由银形成的纳米颗粒38具有17nm和18nm的横截面尺寸。核酸容器20的壁厚度为约4-6nm。图9C和9D显示二聚化的两个纳米结构。使用实施例1中所述的步骤1和2形成二聚化结构。然而，在核酸容器的腔中生长银纳米颗粒之前，两个核酸容器使用互补DNA链彼此附着。
这个实施例显示银纳米颗粒可以在核酸容器中形成，所述核酸容器在纳米颗粒的生长过程中充当模板。所得到的纳米颗粒具有与核酸容器的腔的形状互补的形状。这个实施例还显示核酸容器可以彼此附着以形成更大的纳米结构。
实施例3
这个实施例显示了用于在核酸容器中形成银纳米颗粒的方法，所述核酸容器具有与容器的内表面结合的量子点。量子点用于阻断核酸容器的开口。
执行如实施例2中所述的步骤1和2，以合成具有以偏菱形形状的横截面的核酸容器，如图9A中所示。向20uL种子布置的折纸溶液的溶液中，加入0.5uL2uM量子点（来自Invitrogen）溶液，并且在35℃下温育16小时，并且随后缓慢冷却至室温共另外2小时。种子纯化和银生长根据实施例2中所述的方法执行。
图10是显示在纯化后所得到的纳米结构的TEM图像。由银制成的纳米颗粒38在核酸容器20内形成。量子点39位于核酸容器的两个末端处，量子点具有约20nm的尺寸。
这个实施例显示当容器的两个末端都被量子点阻断时，银纳米颗粒可以在核酸容器中形成，所述核酸容器在纳米颗粒的生长过程中充当模板。所得到的纳米颗粒具有与由核酸容器和量子点形成的腔的形状互补的形状。这个实施例还显示核酸容器可以用于制备异质结构，其可潜在应用于太阳能电池和来自水的氢生产中。
实施例4
这个实施例显示了用于设计开放的核酸容器的方法和容器在其形成过程中指导银纳米颗粒的形状的用途。在这个实施例中，使用M13核酸支架（P8064突变）（SEQ.ID.NO.1）。
使用如本文描述的3D DNA折纸策略设计用作模子的空心DNA容器（图11）。为了确保核酸（DNA）容器20的结构刚性，多层正方形格栅设计用于形成壁25（例如侧壁）。在不同形状的DNA容器中测试由16螺旋束制成的两层设计、由18螺旋束制成的三层设计和由24螺旋束制成的四层设计（图11）。容器的腔30的横截面设计具有亚25nm的不同形状，包括矩形、正方形、三角形和环形形状（图11A）；这种独特性质赋予可编程序性，现有硬模板缺乏的特征。DNA容器的厚度也从10nm细调到30nm。为了确保在单一限定DNA容器的中央腔内的金属生长，用作种子34用于银或金生长的5-nm金纳米颗粒经由DNA杂交缀合至DNA容器的内表面（图11B）。将21-nt单链DNA固定到种子表面上，并且金种子和表面DNA之间的化学计量学比例在反应缓冲液中为1:1。将范围为3–25的多重21-nt ssDNA固定到DNA容器的内表面中，所述DNA容器与种子表面上的那些具有序列互补性。值得注意的是，在一些实施方案中，无需使用种子，贵金属例如银和金的直接还原可以导致在DNA容器的外表面处的金属化。通过种子介导的金属前体的后续还原产生金属纳米结构38在每个DNA模子内的约束生长用于特异性指定的形状和尺寸（图11C）。
在这个实验中，DNA容器的部分例如DNA桶和盖子通过经过72小时将订书针/支架混合物从80℃缓慢退火到24℃进行折叠。随后，对粗制品实施琼脂糖凝胶电泳（1.5%琼脂糖凝胶），使用0.5x TBE/10mM MgCl2作为运行缓冲液。从凝胶中提取纯化的结构并且随后经由离心回收。通过使开放DNA容器（例如桶）与过量5-nm金颗粒一起（金和DNA容器之间的化学计量学比例范围为2:1-5:1）在35C下温育16小时执行种子布置，并且随后经过3小时退火至24C。过量金纳米颗粒通过使用尺寸排阻旋转柱去除。为了形成封闭腔，将DNA盖子与种子布置的DNA桶在35C下混合16小时，并且随后经过3小时退火至24C。随后将金属前体例如用于银纳米颗粒的硝酸银和用于形成金纳米颗粒的氯金酸加入纯化的金-DNA桶缀合物，随后加入还原剂例如抗坏血酸（AA）。在黑暗中在4C或室温下生长数分钟到数小时后，将溶液浸渍到铜网上，并且用铀盐染色用于TEM成像。
实施例5
这个实施例显示了用于设计闭合的核酸容器（例如盒）的方法和容器在其形成过程中指导银纳米颗粒的形状的用途。在这个实施例中，使用M13核酸支架（P8064突变）（SEQ.ID.NO.1）。
使用盒形DNA容器检查银纳米颗粒的三维约束生长。每个DNA盒容器20设计具有三种独立组分：一个桶47和两个正方形盖子50和52（图12）。由盖子和桶的内表面围绕的腔30设计具有正方形或矩形横截面。矩形DNA桶由88个平行双螺旋装配。中央腔的横截面尺寸设计为8个螺旋×6个螺旋。侧壁由16螺旋束和18螺旋束构建。桶的长度分别设为6和9个双螺旋转角。正方形DNA桶由108个双螺旋装配。每个侧壁由18螺旋束构建。中央腔的横截面尺寸设计为6个螺旋×6个螺旋，具有7个双螺旋转角的长度。三层DNA盖子设计具有宽度18个螺旋、厚度3个螺旋和长度15个螺旋转角。
为了将盖子连接到桶上，在矩形DNA桶中的18螺旋束的两个末端处引入6或16个15-nt单链结合位点；而在正方形DNA盒中，将13个15-nt单链结合位点49固定到DNA侧壁的每个末端处（图12A）。在每个束处的结合位点显示出相同序列。在DNA盖子的一个侧面上，引入具有与DNA桶上的那些互补的序列的20个15-nt单链DNA。两个不同序列DNA之间的间距设为20nm，与桶上的结合位点的间距一致。
对于矩形桶和盖子，形成得率为约10-20%，而对于正方形桶，由于通过粘性末端叠加的桶二聚化，折叠得率为低得多的5%。TEM成像指示设计的形状的形成。对于两个矩形桶，中央腔的横截面尺寸为20nm×15nm，与2.5nm/双螺旋一致，并且对于正方形腔为15nm×15nm。然而，由于在用于成像的TEM样品制备过程中的部分脱水和结构变形，观察到2或3nm的小偏差，以及来自90度和/或粗糙内表面的棱角偏差。TEM成像也揭示关于不同形状的DNA桶的种子布置得率为约74-91%（N>100）。
在盖子关闭后未纯化的反应溶液随后用TEM成像，以测定形成得率（图12B-12D左，N>100）。具有20-15-30nm尺寸的矩形DNA桶用于最佳化种子布置的DNA盒容器的形成得率。在3:1的盖与桶化学计量学比例时，在矩形桶的每个末端上包括6个结合位点，产生小于10%盒形成得率；而将结合位点增加到16个，盒形成得率促进为31%（图12B，左）。使盖与桶化学计量学比例从2:1增加到6:1导致盒形成得率从28%到33%的轻微增量。在相对高的化学计量学比例即6:1时，在一些情况下，桶的每个末端可以连接至两个盖子，其可以阻止正确的盖子关闭过程。缺陷结构的得率也从2:1化学计量学比例中的20%增加到6:1化学计量学比例中的50%。缺陷结构的形成阻止在高化学计量学比例时的DNA盒形成得率的进一步增量。在3:1的化学计量学比例时，发现关于具有20-15-20nm尺寸和15-15-25尺寸的DNA桶的盒关闭得率分别为13%和21%（图12C-12D左）。与DNA盒容器的那种相比较，使用种子布置的桶形成种子布置的DNA盒容器进一步降低约20%的因子，这与种子布置的DNA桶的形成得率一致。测试琼脂糖凝胶电泳，以纯化种子布置的DNA盒容器的反应溶液。然而，在对应于种子布置的DNA盒容器的条带提取后，TEM成像揭示开放和闭合的种子布置的DNA盒容器的存在，这起因于在凝胶提取过程中的小迁移率差异或结构变形。
银纳米颗粒的生长通过添加硝酸银（1.4mM）和抗坏血酸（2mM）触发。在室温下生长4–10分钟后，通过TEM成像在DNA盒内生长的银纳米颗粒38（图12B右）。TEM图像指示在银生长后4-8nm-厚的侧壁的存在，这提示DNA容器在银生长后保持完整。在具有20-15-30nm尺寸腔的矩形DNA盒容器中，银纳米颗粒生长为20-16-30nm尺寸（图12B，右）。在TEM图像中观察到矩形横截面以及圆形转角。当腔尺寸减少为20-15-20nm时，观察到具有相似矩形横截面和20-nm厚度的银纳米颗粒（图12C，右）。不同最大值允许DNA盒容器中的银纳米颗粒厚度证实DNA盒容器在厚度方向中的约束。DNA盒容器的横截面尺寸从20nm×15nm变为15nm×15nm，产生具有正方形横截面的银纳米颗粒（图12D右）。每个边缘在TEM图像中测量为约16nm。与腔的那些相比较，银纳米颗粒的更大尺寸大小起因于通过银纳米颗粒生长的DNA双螺旋压缩。
在一些情况下，缺陷DNA结构也在银生长过程期间观察到。在通过由矩形DNA盒容器中的16螺旋束制成的两个两层DNA侧壁约束的生长方向中，观察到具有侧壁弯曲和腔扩大的缺陷结构；而在由18螺旋束制成的两个三层DNA侧壁约束的生长方向中，主要观察到具有扩大的尺寸大小例如从20nm到约25nm的缺陷结构。TEM图像指示关于两层侧壁的缺陷得率比三层侧壁中的那种高5倍（N>50）。在具有三层DNA侧壁的正方形DNA盒容器中，缺陷结构主要起因于腔尺寸例如从15nm到约20nm的扩大。缺陷比例还取决于反应时间和反应物浓度。当反应时间为4分钟，使用0.3mM AgNO3和0.5mMAA作为反应物时，关于正方形盒的缺陷比例降低2/3。
还测试了关于盖子和桶的几个其他设计，以构造具有不同形状的腔。将具有10或15nm长度的DNA的16螺旋束引入30螺旋束的顶端上。在纯化后，TEM图像指示30螺旋束的孔形成。然而，在这个特定实验中，两个16螺旋束不紧密连接至30螺旋束，并且不能用于盒形成。还构造了具有三角形顶端的DNA桶。在种子布置和盖子关闭后，在一个顶点处观察到明确间距，这由几个10-nm DNA螺旋组成。尽管在约束的银纳米颗粒中观察到三角形顶端，但10-nm DNA螺旋之间的间距扩大。这起因于10-nm DNA螺旋中的1或2个订书针交换的不稳定键合，与30-nm DNA螺旋中的4-5个订书针交换相比较。扭曲的DNA桶进一步证明刚性和稳定的DNA侧壁约束金属生长。
如本文描述的，图12A-12D显示银纳米颗粒在DNA盒容器内的约束生长。图12B显示关于在具有20-15-30nm尺寸的矩形DNA盒内生长的银纳米颗粒的设计（上）和TEM图像（下）。从左到右：DNA盒、种子布置的DNA盒和在盒内生长的银。图12C显示关于在具有20-15-20nm尺寸的矩形DNA盒内生长的银纳米颗粒的设计（上）和TEM图像（下）。从左到右：DNA盒、种子布置的DNA盒和在盒内生长的银。图12D显示关于在具有15-15-25nm尺寸的正方形DNA盒内生长的银纳米颗粒的设计（上）和TEM图像（下）。从左到右：DNA盒、种子布置的DNA盒和在盒内生长的银。图12E显示关于在具有20-15-30nm尺寸的矩形DNA盒内生长的银纳米颗粒的放大TEM图像。
实施例6
这个实施例显示了用于设计开放的核酸容器的方法和容器在其形成过程中指导银和金纳米颗粒的形状的用途。在这个实施例中，使用M13核酸支架（P8064突变）（SEQ.ID.NO.1）。
在开放的核酸容器20（例如桶）中测试金属纳米结构在DNA模子中的约束生长的一般性，以证实横截面可控性（图13）。将四层DNA螺旋连接，以形成环绕DNA容器内的特异性形状的腔的壁25。腔30设计具有三种不同横截面形状，例如等边三角形（图13A）、直角三角形（图13B）和盘形（图13C）。在容器的内表面处引入三个21-nt单链结合位点，以固定种子34。
凝胶纯化指示DNA容器的5-10%折叠得率。TEM图像显示等边三角形形状的DNA通道显示出25nm的边缘长度，伴随15nm的厚度（图13A左）。在直角三角形的情况下，已观察到两组不同的边缘尺寸，例如20-24-31nm（图13B左）和15-29-33nm（未显示）。形状多样性归于在DNA容器边缘处的16碱基单链区的存在（未显示）。在不同拉伸情况下，单链区可以显示出不同长度，这依次可以产生可变容器尺寸。对于DNA环，盘形容器的内径测定为25nm，并且厚度为10nm（图13C左）。在金种子布置后，TEM图像揭示对于每种容器60-75%的布置得率（N>100）。尽管多个结合位点存在于容器的内表面上，但大多数DNA容器与一个种子缀合（图13A-C中），这归于在容器内的纳米颗粒中的空间排斥。
在DNA容器内生长（例如在室温下4-8分钟）的银纳米颗粒通过TEM成像。发现约5-10%形成的银纳米颗粒具有设计的纳米颗粒在其中生长的容器横截面的形状（剩余纳米颗粒具有球体形状）。在等边三角形形状的容器中，完全约束的银纳米颗粒显示出等边三角形形状的横截面，其中每个边缘具有25nm的长度和三个圆形顶点（图13A右）。DNA容器在银生长后保持完整，并且发现完全环绕生长的银纳米颗粒的侧表面。未观察到DNA侧壁的明显弯曲或曲率。在银纳米颗粒的中心，具有5-nm直径的圆形阴影归于在DNA容器中布置的金种子。在具有20-24-31nm尺寸的直角三角形形状的通道中，生长具有19-24-29nm尺寸的直角三角形银纳米颗粒（图13B右）。类似于等边三角形通道中的那种，在直角三角形银纳米颗粒中也观察到圆形顶点。在盘形通道中，观察到具有25nm的横截面直径的银球体（图13C右）。
在开放容器中，仅横向而不是垂直生长的颗粒局限于容器的形状，这导致5-10%约束得率。大多数未受约束的颗粒显示出球体形状。
观察到四层DNA螺旋增加侧壁刚性。在等边三角形形状的DNA容器的情况下，具有弯曲侧壁的缺陷结构的数目低于在二和三层矩形DNA容器中的那些。还观察到具有15-29-33nm尺寸的直角三角形容器也约束在其内生长的银。然而，与在等边三角形中具有60度角的容器中、或在直角三角形中具有50度角的容器中形成的那种相比较，在具有包括30度角的尖锐顶点的容器中生长的纳米颗粒并未良好形成。
还测试了几种其他开放容器。与具有25-nm边缘的那种相比较，由于互联DNA双螺旋的更少订书针交换，具有15-nm边缘的等边三角形形状的DNA容器显示出更少刚性的侧壁。在其内生长的银纳米颗粒产生三角形形状的银纳米颗粒（1%，N>100），但大多数纳米结构是球体样的。蜂窝格栅用于构建六边形DNA容器；然而，在银生长后，观察到双螺旋在DNA侧壁中的定向转化，指示与正方形格栅的那种相比较，蜂窝格栅的更少刚性的结构。
金纳米颗粒也在开放矩形DNA容器内生长。与银纳米颗粒的那种相比较，金在0.5xTBE/10mM Mg（NO3）2缓冲液中的生长动力学慢得多。在反应三十分钟后，对于在其内的纳米颗粒未观察到明显大小增量，这归于EDTA对金前体的螯合效应。从反应缓冲液中去除EDTA显著促进生长动力学。三十分钟反应在矩形桶内产生15nm×20nm矩形十字形金纳米颗粒（图13D右）。
实施例7
这个实施例描述了如本文描述的执行核酸（例如DNA）容器的定向自装配的方法。在这个实施例中，使用M13核酸支架（P8064突变）（SEQ.ID.NO.1）。
DNA容器包括含有无机纳米颗粒的DNA容器不仅提供结构约束，还提供表面可寻址性信息。例如，对于在其中含有纳米颗粒的DNA容器，由于3D DNA折纸的序列特异性，定位接近银纳米颗粒表面的每条订书针链（例如DNA链）可以独立地寻址且调节，这允许在纳米颗粒表面上的表面可寻址性分辨率下至2.5nm×3.4nm。每条订书针链可以用不同结合特征进一步修饰，包括生物素或多种不同序列的单链区、控制定向和化学计量学比例。不同于本领域已知的先前的后装配策略，DNA纳米结构的表面可寻址性允许在预先装配的容器网络内的金属生长。基于这个特征，构造分支金属三聚物和量子点（QD）-银异质结构，如图14中所示。
为了由三个个别的DNA桶容器20装配Y形DNA容器51，通过在第3和5位处延伸特异性订书针链，将六个单链连接物排列成在每个矩形桶的一个末端处的平行两行。每行由三个不同序列的15-nt单链DNA组成，并且与其在另一个配偶体桶中的互补链杂交。分开制备且纯化的DNA桶（3nM）在10nM金种子34的存在下的温育产生种子布置的Y形桶。TEM成像指示种子布置的Y形桶的5%形成得率（图14A，左和中）。在未纯化的溶液中还观察到多聚物例如五聚物和六聚物。在Y形桶内生长的银在每个桶内产生个别的纳米颗粒，和关于三聚物的Y形定向，如通过DNA桶容器的定向约束的（图14A，右）。在每个桶内的银纳米颗粒38的宽度测定为20、22和23nm。比矩形桶腔的宽度（20nm）轻微增加的宽度归于通过金属生长在DNA双螺旋中的间距扩大。在其中遇到银纳米颗粒的生长前沿的Y形桶中心，观察到三个明确的颗粒界面，这证实如此形成的银纳米颗粒由三个独立的银片段起始且装配。颗粒界面的存在还指示由于在Y形桶中心种子的缺乏，在中心处不同定向的晶面的低生长动力学。
为了构建如图14B中所示的异质量子点（QD）-银纳米颗粒-量子点夹心结构53，在具有20-15-30nm尺寸且具有腔的开放矩形桶容器20的每个末端处引入5或6个生物素基团。量子点用作容器的盖子以约束银纳米颗粒在容器内的生长。DNA容器桶的生物素化通过经由TT间隔物在第5位处延伸所选订书针链来实现。生物素化的矩形桶容器（5nM）首先与金种子34（10nM）一起温育17小时，并且随后在过量量子点53（链霉亲和素涂布的QD（50nM））的存在下温育另外17小时。过量量子点57和金种子经由旋转柱纯化去除。TEM成像揭示在QD和种子布置的桶之间设计的夹心结构的形成（（图14B，左和中）。在染色后，具有15-20nm直径的白色球体归于围绕QD核的PEG和链霉亲和素壳。发现70%种子布置的桶在两个末端处与两个QD缀合（N>100）。值得注意的是，未发现QD附着至DNA桶的侧表面。通过布置的金种子介导的生长产生在两个QD之间的银纳米颗粒，具有设计的QD-Ag-QD异质结构（图14B，右）。Ag纳米颗粒在DNA桶内的尺寸大小测定为21nm×30nm，这与容器腔的大小一致。
核酸序列
M13核酸支架（P8064突变）（SEQ ID NO:1）
GAATTCGAGCTCGGTACCCGGGGATCCTCAACTGTGAGG
AGGCTCACGGACGCGAAGAACAGGCACGCGTGCTGGCAGAA
ACCCCCGGTATGACCGTGAAAACGGCCCGCCGCATTCTGGC
CGCAGCACCACAGAGTGCACAGGCGCGCAGTGACACTGCGC
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TGTTAGTGCTCCTAAAGATATTTTAGATAACCTTCCTCAATTC
CTTTCAACTGTTGATTTGCCAACTGACCAGATATTGATTGAG
GGTTTGATATTTGAGGTTCAGCAAGGTGATGCTTTAGATTTT
TCATTTGCTGCTGGCTCTCAGCGTGGCACTGTTGCAGGCGGT
GTTAATACTGACCGCCTCACCTCTGTTTTATCTTCTGCTGGT
GGTTCGTTCGGTATTTTTAATGGCGATGTTTTAGGGCTATCA
GTTCGCGCATTAAAGACTAATAGCCATTCAAAAATATTGTCT
GTGCCACGTATTCTTACGCTTTCAGGTCAGAAGGGTTCTATC
TCTGTTGGCCAGAATGTCCCTTTTATTACTGGTCGTGTGACT
GGTGAATCTGCCAATGTAAATAATCCATTTCAGACGATTGAG
CGTCAAAATGTAGGTATTTCCATGAGCGTTTTTCCTGTTGCA
ATGGCTGGCGGTAATATTGTTCTGGATATTACCAGCAAGGCC
GATAGTTTGAGTTCTTCTACTCAGGCAAGTGATGTTATTACT
AATCAAAGAAGTATTGCTACAACGGTTAATTTGCGTGATGGA
CAGACTCTTTTACTCGGTGGCCTCACTGATTATAAAAACACT
TCTCAGGATTCTGGCGTACCGTTCCTGTCTAAAATCCCTTTA
ATCGGCCTCCTGTTTAGCTCCCGCTCTGATTCTAACGAGGAA
AGCACGTTATACGTGCTCGTCAAAGCAACCATAGTACGCGCC
CTGTAGCGGCGCATTAAGCGCGGCGGGTGTGGTGGTTACGC
GCAGCGTGACCGCTACACTTGCCAGCGCCCTAGCGCCCGCT
CCTTTCGCTTTCTTCCCTTCCTTTCTCGCCACGTTCGCCGGCT
TTCCCCGTCAAGCTCTAAATCGGGGGCTCCCTTTAGGGTTCC
GATTTAGTGCTTTACGGCACCTCGACCCCAAAAAACTTGATT
TGGGTGATGGTTCACGTAGTGGGCCATCGCCCTGATAGACG
GTTTTTCGCCCTTTGACGTTGGAGTCCACGTTCTTTAATAGT
GGACTCTTGTTCCAAACTGGAACAACACTCAACCCTATCTCG
GGCTATTCTTTTGATTTATAAGGGATTTTGCCGATTTCGGAA
CCACCATCAAACAGGATTTTCGCCTGCTGGGGCAAACCAGCG
TGGACCGCTTGCTGCAACTCTCTCAGGGCCAGGCGGTGAAG
GGCAATCAGCTGTTGCCCGTCTCACTGGTGAAAAGAAAAACC
ACCCTGGCGCCCAATACGCAAACCGCCTCTCCCCGCGCGTTG
GCCGATTCATTAATGCAGCTGGCACGACAGGTTTCCCGACTG
GAAAGCGGGCAGTGAGCGCAACGCAATTAATGTGAGTTAGC
TCACTCATTAGGCACCCCAGGCTTTACACTTTATGCTTCCGG
CTCGTATGTTGTGTGGAATTGTGAGCGGATAACAATTTCACA
CAGGAAACAGCTATGACCATGATTAC
关于图8中的DNA容器的订书针链序列。
寡核苷酸1（SEQ ID NO:2）
TAACCACCCACTACGTGAACCACGTCAAAGGGCGAACCGCCT
寡核苷酸2（SEQ ID NO:3）
CGGGCGCAGGTGCCGTAAAGCCAGTTTGGAACAAGGTTTGCC
寡核苷酸3（SEQ ID NO:4）
CGGCGAACGATTTAGAGCTTGATAAATCAAAAGAAAAATCGG
寡核苷酸4（SEQ ID NO:5）
GTTTTTTTATTAAAGAACGTGTGCAGCAAGCGGTCTGGGCGC
寡核苷酸5（SEQ ID NO:6）
CTAAAGGAGATAGGGTTGAGTTCCTGTTTGATGGTTTAATGA
寡核苷酸6（SEQ ID NO:7）
AAAGTTGTTCACTAAATGAAAGCGTTAGAATCAGAGCGAATC
GT
寡核苷酸7（SEQ ID NO:8）
TTCAGAGAGTGACTCCAATCACCCGGTCACGACTATGG
寡核苷酸8（SEQ ID NO:9）
CAGGGTGAAAGTGTAAAGCCTTTTTCACGGTCATCGTGTGTT
寡核苷酸9（SEQ ID NO:10）
ATCGGCCATTAATTGCGTTGCCCTGTGCACTCTGTCTGCAGC
寡核苷酸10（SEQ ID NO:11）
CGAGCCGTTTCCTGTGTGAAATCATAAACATCCCTGCCCTGC
寡核苷酸11（SEQ ID NO:12）
TGCTGCGTATCACGCTGAGTCCACGGGGTCGTAGGGCGACGTATA
寡核苷酸12（SEQ ID NO:13）
GTGAGCTCGGCCAGAATGCGGCGGCATCAGATGCCCAATCCG
寡核苷酸13（SEQ ID NO:14）
ACTAGCTGCAGGTTCCGTAGCCCGGAGCCCCCGTGGCGAACAGGA
寡核苷酸14（SEQ ID NO:15）
CAGCAAAGGTATGAGCCGGGTGGTCTGGTCAGCAGGTCTCGT
寡核苷酸15（SEQ ID NO:16）
CAGCGGTCATTGCAGGCGCTTGTCGGTGGTGCCATACGATGC
寡核苷酸16（SEQ ID NO:17）
GGCTGGTGTAGAACGTCAGCGGGCCAGAGCACATCGCGGATCTCAC
寡核苷酸17（SEQ ID NO:18）
CCGGGCGAAGAATGCCAACGGGCAAACGCGGTCCGGGGCGGTATTT
寡核苷酸18（SEQ ID NO:19）
ACCTCGCACTGGGTTACGGTGCTGAACTCACAACGCGCGCGA
寡核苷酸19（SEQ ID NO:20）
TCCTGGTGCTCACTGTTTACACTGATAGCTGGAAGCATGTTT
寡核苷酸20（SEQ ID NO:21）
CGCTGGCGCTCATTTCCGTGGGTTTTCCCTTCGCTTGCC
寡核苷酸21（SEQ ID NO:22）
TGATTGCTAAAAAAGCCATGTGCTTTCATCAGGCTTCGC
寡核苷酸22（SEQ ID NO:23）
AGCAGTTTTTTTTCCAACCGCCGGTTGCTCGTTAACGGGCCGGGGG
寡核苷酸23（SEQ ID NO:24）
AAAAAAAAAGTTAACCCACGCGCGGGGTGCCGGTGCTGCGCGGCTC
寡核苷酸24（SEQ ID NO:25）
GGAATTAAGTCGAAAGGGGCGCATGGGATAGATTGTAAGAAGATTCAAT
寡核苷酸25（SEQ ID NO:26）
GTGTAAAACGAAGGGCGACAGTATCGTCGGATGTTAAACATATGTAGAG
寡核苷酸26（SEQ ID NO:27）
TCGACGGGAAAGGCAAAGGCACCGTAGCCAGAAATAATAAGAGAACATT
寡核苷酸27（SEQ ID NO:28）
CGCCAGGTGAAGGGATAGCTCAAACTTAAATTTCTAGCC
寡核苷酸28（SEQ ID NO:29）
GTGCCAATTACCAGTCCCGGATGTGTACATCGACACGTTCCGCAGC
寡核苷酸29（SEQ ID NO:30）
AGTAAACGGCTTAAAATTCAGAAATAGCTGAAAAGATTTAAA
寡核苷酸30（SEQ ID NO:31）
ACTAAATGTGAACCAATTCGTAAAGATCTACCCCTCATATTA
寡核苷酸31（SEQ ID NO:32）
GCTTTCCGCGCCATTCGCCATGAGGTGG
寡核苷酸32（SEQ ID NO:33）
CCGTAATCGTAACCGTGCATCATTACGCCAGCTGGTGGGTAA
寡核苷酸33（SEQ ID NO:34）
TGGGAACTTGAGGGGACGACGATCGGTGCGGGCCTCAGTCAC
寡核苷酸34（SEQ ID NO:35）
AACAACCCGGCCTCAGGAAGAGCGCAACTGTTGGGACGGCCA
寡核苷酸35（SEQ ID NO:36）
ACGGTAAAGGAACGCCATCAACTTTCATCAACATTCCAGCCA
寡核苷酸36（SEQ ID NO:37）
ATGCCGGACCCCGGTTGATAATCGCATTAAATTTTTTCTCCG
寡核苷酸37（SEQ ID NO:38）
TAAGCAACAAAAGGGTGAGAAATATTCAACCGTTCAGCCCCA
寡核苷酸38（SEQ ID NO:39）
GCCAAAGGTGGCATCAAACATGTTTTAAATACCTTTAA
寡核苷酸39（SEQ ID NO:40）
CAAAAACATATTTTAAATGCAAGCTATTTTTGAGAACTAGCA
寡核苷酸40（SEQ ID NO:41）
TGAAATAACCTGTTTAGTCATTCCATATAACCCAGACC
寡核苷酸41（SEQ ID NO:42）
ATACTTTAAAAATTTTTAGAAAAAGGCTATCAGGTTCGATGA
寡核苷酸42（SEQ ID NO:43）
GTAGCATTGAATATAATGCTGAAGAGGTCATTTTTAGAAAAC
寡核苷酸43（SEQ ID NO:44）
TGATCAGAGCATAAAGCAGTAATGTGTAGGTTAAATTA
寡核苷酸44（SEQ ID NO:45）
GGGGCGCAAAGTACGGTGTCTACAGGTCAGGATTACTGACTA
寡核苷酸45（SEQ ID NO:46）
TTTCGCATCCCAATTCTGCGATAATTCGAGCTTCAATTAAGA
寡核苷酸46（SEQ ID NO:47）
TTGCTCCATCAAAAATCAGGTAATACTGCGGAATCATGCAGA
寡核苷酸47（SEQ ID NO:48）
GGAAGCAAAAGCGGATTGCATCCAGAGGGGGTAATGAGCAAC
寡核苷酸48（SEQ ID NO:49）
TTGCAAAAAGAAGCGAAAGTTGATAATGGTCCCCTGTA
寡核苷酸49（SEQ ID NO:50）
ACCACATAACATTATTACAGGCAAATCAACGTAACTCAAGAG
寡核苷酸50（SEQ ID NO:51）
CTAGTCATAAACCATAATTTTGATTAGCTCATTCTACTGCAAAAT
寡核苷酸51（SEQ ID NO:52）
TACATAAAATAAAACGAACTACTCATTCAGTGAATGCATAGG
寡核苷酸52（SEQ ID NO:53）
ACGAGGCTTGGGAAGAAAAATGCCCTGACGAGAAATGAACGG
寡核苷酸53（SEQ ID NO:54）
TAAAGTAAAACAGAAGCAACTCCAGGAAGTTCTATATTGTTGTAC
寡核苷酸54（SEQ ID NO:55）
ACTATCACTCATTATACCAGTACGAGTAGTAAATTCCAACTT
寡核苷酸55（SEQ ID NO:56）
CAGACGATTATGCGATTTTAAAGATGGTTTAATTTATCATAA
寡核苷酸56（SEQ ID NO:57）
AAAGCGAGAGCGAAAGACGCGTTTACGAGTAGACCATTGAAGCCT
寡核苷酸57（SEQ ID NO:58）
GTTCGCCAAAAGCGTCCCTTTACCGAGAGTATGCAACTGAGC
寡核苷酸58（SEQ ID NO:59）
TAATCTTCCCAGCGATTATACAGAGGCAAAAGAATATAACCGCAAT
寡核苷酸59（SEQ ID NO:60）
CTGGCTGGAAACAAAGTACAAAAGGCACCAACCTATGAG
寡核苷酸60（SEQ ID NO:61）
TGTACAGTTGTATCATCGCCTAAAATACGTAATGCGGCCGCTAGGT
寡核苷酸61（SEQ ID NO:62）
TGAAAGATGTGTCGAAATCCGGGAAGTTTCCATTAACCC
寡核苷酸62（SEQ ID NO:63）
GGGAACCCTCCATGTTACTTAGGACTAAAGACTTTCATCGGAAAAA
寡核苷酸63（SEQ ID NO:64）
TGACGACCTGGAACTGAGGGCTTGGAACTGGTAACCCTAGTT
寡核苷酸64（SEQ ID NO:65）
CGGTCGCAAACGAACAAGCGCACCTTCAAAAGCTGACGGAACTCAA
寡核苷酸65（SEQ ID NO:66）
GCTTGATACCTGCTAAATAGCGTAGTTTAGTGGATAAGTACT
寡核苷酸66（SEQ ID NO:67）
AGTTAAACACTACGCGGAGATACCAGGCAAGGCTTCTAC
寡核苷酸67（SEQ ID NO:68）
GATCGTCAACGGGTGATAAATGGACAGACACCAGACAGGACGATAG
寡核苷酸68（SEQ ID NO:69）
TCACGGTTTAAGGAACAAAACTACCACCCTCAGAGAAGGTGC
寡核苷酸69（SEQ ID NO:70）
TAGCAACGCTTTGAGCCGGAAACGGTCACAACTTTAATTACCCGAT
寡核苷酸70（SEQ ID NO:71）
GACTGAATTTTGTCGTCGTGTATCTTGATATGCTTTTGACCGTTCACCA
寡核苷酸71（SEQ ID NO:72）
GAATTCAGCGTCCACAGAACCGCCGGGTTTTGGGTCAGATCCTCACTCA
寡核苷酸72（SEQ ID NO:73）
GGAGAATAATACTGAGTCATTTTCTTAAGAGGCCCCCTAGGCAGGACCA
寡核苷酸73（SEQ ID NO:74）
GAATTGCGCCTTTAATTGTATGCAGCGAAAGACAGTTCA
寡核苷酸74（SEQ ID NO:75）
TCATAGTCAACTTTCAACAGTTTTCTTAAACAGCTTGCAGGG
寡核苷酸75（SEQ ID NO:76）
GAGAGGGACCGTACTCAGGAGACGATCTAAAGTTTTCTGTAT
寡核苷酸76（SEQ ID NO:77）
ATTAGCGACCCTCAGAACCGCAACGCCTGTAGCATGAGTGAG
寡核苷酸77（SEQ ID NO:78）
CTCCTCAAGAGCCACCACCCTTTCGTCACCAGTACACTAAAG
寡核苷酸78（SEQ ID NO:79）
GAAAGTAAGGGATAGCAAGCCCCATGTACCGTAACAATTTTT
寡核苷酸79（SEQ ID NO:80）
GGTGAAAGCGGCCTCCCCCCCCTTCCATTTGGGGAGGG
寡核苷酸80（SEQ ID NO:81）
TTTAACGGCTCAGTACCAGGCACCGCCACCCTCAGACAGCCC
寡核苷酸81（SEQ ID NO:82）
CCGTTGATATGCCACCACGTCAGATACCATTTTACCAG
寡核苷酸82（SEQ ID NO:83）
AGCCGCCTCAGACGATTGGCCTATAAACAGTTAATGCTGAGA
寡核苷酸83（SEQ ID NO:84）
GTCATAGTCAGAGCCGCCACCTTAAAGCCAGAATGAATAAGT
寡核苷酸84（SEQ ID NO:85）
ACTTGAGATTAGCGTTTGCCACCACCACCGGAACCCAGTCTC
寡核苷酸85（SEQ ID NO:86）
GCACCATCTGTAGCGCGTTTTCCGCCACCCTCAGATCACAAA
寡核苷酸86（SEQ ID NO:87）
CCATCGAGTAATCAGTAGCGACCACCACCAGAGCCTTGACAG
寡核苷酸87（SEQ ID NO:88）
TATTCATTAATAACGGAATACCCGAACAAAGTTACTCAAAAA
寡核苷酸88（SEQ ID NO:89）
AAGGTAAAACTGGCATGATTATTAAGAAAAGTAAGTTTACAG
寡核苷酸89（SEQ ID NO:90）
ATTCAACTTATTACGCAGTATGCTATCTTACCGAAAAACAGG
寡核苷酸90（SEQ ID NO:91）
CGCCAAAAACGTAGAAAATACAGAAACAATGAAATGGGAGAA
寡核苷酸91（SEQ ID NO:92）
GGTAGCAAGGCCGGAAAAAGTTTGCCTTTAGCCCTCAG
寡核苷酸92（SEQ ID NO:93）
AAAATTCAAGGTGGCAACATATTAAGCCCAATAATTGAACAA
寡核苷酸93（SEQ ID NO:94）
TTTAGACTCCCGATTGAGGAATTAGAGCCAGATTTTCG
寡核苷酸94（SEQ ID NO:95）
AGAGAATAAAATAAACAGCCACAAATCAGATATAGAACCAAG
寡核苷酸95（SEQ ID NO:96）
TTAACTGAACGCTAACGAGCGAGGCGTTTTAGCGAATAATCG
寡核苷酸96（SEQ ID NO:97）
CGCCCAAAGAACAAGCAAGCCAGAGAATATAAAGTCATGTAA
寡核苷酸97（SEQ ID NO:98）
AAGTATTATTAGCAGCCCAGATAGCCAAAAGATATTGAGTCACCG
寡核苷酸98（SEQ ID NO:99）
ATTCTAATCATTCCAAGAACGAGACGACGACAATACAGTAGG
寡核苷酸99（SEQ ID NO:100）
GCGTCTTTCCATTAGACAGCAATAGTTAGCAGACAAAAACCAGTA
寡核苷酸100（SEQ ID NO:101）
GGGAGGTCGAGCATGTAGAAAGCCTGTTTATCAACATGCGTT
寡核苷酸101（SEQ ID NO:102）
AAGCAGCTACGGGTAATAATTGAGTAAAAGAGTCACAAAATGAAA
寡核苷酸102（SEQ ID NO:103）
TACCGCAAAAGGTAAAGTAATCGCCATATTTAACATAGTTAA
寡核苷酸103（SEQ ID NO:104）
GCTGTCTTGTTCAGCTAATGCCAGTATAAAGCCAAACCGACC
寡核苷酸104（SEQ ID NO:105）
TCAACCTCCCTCTTACCAACACCCAAGAGCAATACATAATAT
寡核苷酸105（SEQ ID NO:106）
TTTAGGCAAAACTTTTTCAAATGCTGATGCAAATCATTA
寡核苷酸106（SEQ ID NO:107）
AATTCTGTCCGGTATTAAAGGCTTCAGTTACAACATAAGCCC
寡核苷酸107（SEQ ID NO:108）
GCTTAATCTAAATTTAATGGTTTTAACCTCCGGCTGAGTGAAAGCA
寡核苷酸108（SEQ ID NO:109）
ATACAAAGCGTTAAATAAGAAAATAGTGAATTTATTTTTCCCTACA
寡核苷酸109（SEQ ID NO:110）
TTTCATCGGTTATATAACTATAGTACATAAACATCTTGC
寡核苷酸110（SEQ ID NO:111）
GTGTGATATAGGTCTGAGAGATAAATCGATTATTCGTTT
寡核苷酸111（SEQ ID NO:112）
CCTAATTACAAACCTACTACTTCTTAATAGAAAATATCCGAA
寡核苷酸112（SEQ ID NO:113）
TGGAAACATGTAAATATATTTACGCCAAACCGACACTCATCGTAGC
寡核苷酸113（SEQ ID NO:114）
GCTTCTGCTACCTTTTGAAATCGCTCAAAACAACATTCCTTAGAAC
寡核苷酸114（SEQ ID NO:115）
TAATTAACAAAATCAAATAAGTTCTTACAGAACGCCCAA
寡核苷酸115（SEQ ID NO:116）
CCTTGAAAAGAGTCTAAACACGTATCATAATAGATTAATTTATTTG
寡核苷酸116（SEQ ID NO:117）
ATGAAACAAATCAATATATGTTAGGTTGTTCTGACTGAG
寡核苷酸117（SEQ ID NO:118）
AAAAGAAATTGATGATGAGAAGTATTGGCAAGAACCACCTGA
寡核苷酸118（SEQ ID NO:119）
AAACAGTAACCCACCAGATCCTTTGCTGAACTTAACACAGTA
寡核苷酸119（SEQ ID NO:120）
ACGTAATCCTAGATAATGGAATTGTCGCCATACGTGGCTGGT
寡核苷酸120（SEQ ID NO:121）
AACTCATCATCAATTCGCCTCAATACAGAGGGCCAACAGAAA
寡核苷酸121（SEQ ID NO:122）
AGATCATTTTAATTTTAAAAAATCCCACGCTAGATTCATCTG
寡核苷酸122（SEQ ID NO:123）
GGAATTAGTCAGATGAATATATCGCGCAGAGGCGATCGCTAT
寡核苷酸123（SEQ ID NO:124）
AGGATTTGCAATTCATCAATATAAAACAGAAATAAGAAGATG
寡核苷酸124（SEQ ID NO:125）
TTATCTATTAGAGCCGTCAATGATTGTTTGGATTACATATCA
寡核苷酸125（SEQ ID NO:126）
TGGTCAGTTAGACTTTACAAAATTCCTGATTATCAGCGTAGA
寡核苷酸126（SEQ ID NO:127）
TCACCTTGCCCGAACGTTATTGCGGAACAAAGAAAAGTACCT
寡核苷酸127（SEQ ID NO:128）
CTGTGAATGGAACTCAAATAACATGCGCTTAATGCGCC
寡核苷酸128（SEQ ID NO:129）
GTCAGTACTCAAATATCAAACACAACTCGTATTAAAAGGAGC
寡核苷酸129（SEQ ID NO:130）
TAAGAATTAAAAATACCGAACATCAACAGTTGAAAACATTTG
寡核苷酸130（SEQ ID NO:131）
CCTTACCGCCTCACGCAGACGAGCCTGGCAAGTGTAGCAAATCAA
寡核苷酸131（SEQ ID NO:132）
ATACTACATTTTTTTATGGAGCTAAGAAAGGAAGGGAACGGAACC
寡核苷酸132（SEQ ID NO:133）
GAGGCCAGCTCATGGAAATACAAAGGGACATTCTGTGAGGCG
寡核苷酸133（SEQ ID NO:134）
GCTACAGTTCTTTGATTAGTAACTATCGGCCTTGCACAGACA
寡核苷酸134（SEQ ID NO:135）
TTGCTTTAATTAACCGTTGTAATCCAGAACAATATGAAAGCG
寡核苷酸135（SEQ ID NO:136）
ACGTGCTAAAGAGTCTGTCCAAGCCATTGCAACAGGAGATAG
寡核苷酸136（SEQ ID NO:137）
GGCCGATAATCCTGAGAAGTGTTGACGCTCAATCGCCAGTCA
寡核苷酸137（SEQ ID NO:138）
CCGAGCTCGAATTCGTAATCA
寡核苷酸138（SEQ ID NO:139）
GGCCCTGTTTTCACCAGTGAGCAACATA
寡核苷酸139（SEQ ID NO:140）
AAAACAGACGTTAATATTTTGGGATTGA
寡核苷酸140（SEQ ID NO:141）
ATGAGGCCGGAGAATTAAATAGTA
寡核苷酸141（SEQ ID NO:142）
GAGAATGATATTCATTGAATCTAGGAAT
寡核苷酸142（SEQ ID NO:143）
GGGATTTGATAGTTGCGCCGAATATATT
寡核苷酸143（SEQ ID NO:144）
TGAATTTATGATACAGGAGTGTGCCGTC
寡核苷酸144（SEQ ID NO:145）
GAGTCTTTTCTATCACCCGGAAAT
寡核苷酸145（SEQ ID NO:146）
TGAAAATTATCCCAATCCAAAATTACCG
寡核苷酸146（SEQ ID NO:147）
AAATTATAAGAAAACAAAATTTTTTTAA
寡核苷酸147（SEQ ID NO:148）
ATATTTTATAGCCCTAAAACAAGGAAGG
寡核苷酸148（SEQ ID NO:149）
AATGCAATACGGCGCGTCTGCGCG
寡核苷酸149（SEQ ID NO:150）
GGCCCTGTTTTCACCAGTGAGCAACATATTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸150（SEQ ID NO:151）
AAAACAGACGTTAATATTTTGGGATTGATTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸151（SEQ ID NO:152）
ATGAGGCCGGAGAATTAAATAGTATTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸152（SEQ ID NO:153）
GAGAATGATATTCATTGAATCTAGGAATTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸153（SEQ ID NO:154）
GGGATTTGATAGTTGCGCCGAATATATTTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸154（SEQ ID NO:155）
TGAATTTATGATACAGGAGTGTGCCGTCTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸155（SEQ ID NO:156）
GAGTCTTTTCTATCACCCGGAAATTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸156（SEQ ID NO:157）
TGAAAATTATCCCAATCCAAAATTACCGTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸157（SEQ ID NO:158）
AAATTATAAGAAAACAAAATTTTTTTAATTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸158（SEQ ID NO:159）
ATATTTTATAGCCCTAAAACAAGGAAGGTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸159（SEQ ID NO:160）
AATGCAATACGGCGCGTCTGCGCGTTCCTCTACCACCTACATCAC
寡核苷酸160（SEQ ID NO:161）
CAAAATCAAACCTGTCGTGCCGCCCGCT
寡核苷酸161（SEQ ID NO:162）
AGCCGCCGCGAAACGTACAGCATCCCGT
寡核苷酸162（SEQ ID NO:163）
GCCCAAGGATTGCGGGAAGATACA
寡核苷酸163（SEQ ID NO:164）
GGAAGCCGCTTTTGCAAAAGACGTTTAC
寡核苷酸164（SEQ ID NO:165）
TCACGTTAAAAAAAAGGCTCCACGAGGG
寡核苷酸165（SEQ ID NO:166）
GAGGTTGGCCTATTTCGGAACGAAACAT
寡核苷酸166（SEQ ID NO:167）
GAACAGAATCCGTCACCTCAATAG
寡核苷酸167（SEQ ID NO:168）
AGTCAGAAATTTTATCCTGAAGACTTGC
寡核苷酸168（SEQ ID NO:169）
TTTACATTTTGAATACCAAGTTTAGAAT
寡核苷酸169（SEQ ID NO:170）
CACGACCCGCCTGCAACAGTGTAAAGCA
寡核苷酸170（SEQ ID NO:171）
AAAACGCCAGTAAAGGGGGAAAGC
寡核苷酸171（SEQ ID NO:172）
CAAAATCAAACCTGTCGTGCCGCCCGCTTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸172（SEQ ID NO:173）
AGCCGCCGCGAAACGTACAGCATCCCGTTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸173（SEQ ID NO:174）
GCCCAAGGATTGCGGGAAGATACATATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸174（SEQ ID NO:175）
GGAAGCCGCTTTTGCAAAAGACGTTTACTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸175（SEQ ID NO:176）
TCACGTTAAAAAAAAGGCTCCACGAGGGTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸176（SEQ ID NO:177）
GAGGTTGGCCTATTTCGGAACGAAACATTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸177（SEQ ID NO:178）
GAACAGAATCCGTCACCTCAATAGTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸178（SEQ ID NO:179）
AGTCAGAAATTTTATCCTGAAGACTTGCTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸179（SEQ ID NO:180）
TTTACATTTTGAATACCAAGTTTAGAATTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸180（SEQ ID NO:181）
CACGACCCGCCTGCAACAGTGTAAAGCATATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸181（SEQ ID NO:182）
AAAACGCCAGTAAAGGGGGAAAGCTATCTTCCTCACACTCCCAAA
寡核苷酸182（SEQ ID NO:183）
CCAGCAGGGGGAGAGGCGGTTCTAATGA
寡核苷酸183（SEQ ID NO:184）
GACGTTGAGAGATAGACTTTCTGCCGCC
寡核苷酸184（SEQ ID NO:185）
TGTCAATTCAGCTCATTTTTTAGCGAGT
寡核苷酸185（SEQ ID NO:186）
GGTATGCCTGTAAATCGTTCATTT
寡核苷酸186（SEQ ID NO:187）
TTATAGTTGTTTAGACTGGATAGGAATT
寡核苷酸187（SEQ ID NO:188）
AATAGAATCAGCTTGCTTTCGTTTGCGG
寡核苷酸188（SEQ ID NO:189）
CAAATAATGCCTTGAGTAACAGATTAGG
寡核苷酸189（SEQ ID NO:190）
GAACATCGGCCAAAATCGGGCGAC
寡核苷酸190（SEQ ID NO:191）
GAAGCGCAGAGCCTAATTTGCATCCGGT
寡核苷酸191（SEQ ID NO:192）
TTTTCAGATTTCAATTACCTGTAACCTT
寡核苷酸192（SEQ ID NO:193）
AACCCTTCAGCAGAAGATAAACAATATC
寡核苷酸193（SEQ ID NO:194）
AACCCGAGTATTCCTCGAAAGGAG
寡核苷酸194（SEQ ID NO:195）
CCAGCAGGGGGAGAGGCGGTTCTAATGATAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸195（SEQ ID NO:196）
GACGTTGAGAGATAGACTTTCTGCCGCCTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸196（SEQ ID NO:197）
TGTCAATTCAGCTCATTTTTTAGCGAGTTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸197（SEQ ID NO:198）
GGTATGCCTGTAAATCGTTCATTTTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸198（SEQ ID NO:199）
TTATAGTTGTTTAGACTGGATAGGAATTTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸199（SEQ ID NO:200）
AATAGAATCAGCTTGCTTTCGTTTGCGGTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸200（SEQ ID NO:201）
CAAATAATGCCTTGAGTAACAGATTAGGTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸201（SEQ ID NO:202）
GAACATCGGCCAAAATCGGGCGACTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸202（SEQ ID NO:203）
GAAGCGCAGAGCCTAATTTGCATCCGGTTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸203（SEQ ID NO:204）
TTTTCAGATTTCAATTACCTGTAACCTTTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸204（SEQ ID NO:205）
AACCCTTCAGCAGAAGATAAACAATATCTAACATTCCTAACTTCTCATA
寡核苷酸205（SEQ ID NO:206）
AACCCGAGTATTCCTCGAAAGGAGTAACATTCCTAACTTCTCATA
关于图9中的DNA容器的订书针链序列。
寡核苷酸1（SEQ ID NO:207）
ACATCGTGAATACATTAGCGACCAGAG
寡核苷酸2（SEQ ID NO:208）
TTAGAAGGTCAATACCGAACACTTTTTA
寡核苷酸3（SEQ ID NO:209）
CCGTACTAGTATAGCCTAAATTATGTAA
寡核苷酸4（SEQ ID NO:210）
CGACGTTTTTTGCAATGTTTAGAAGAGAA
寡核苷酸5（SEQ ID NO:211）
CGAGCATCCCGTCGGGAGTTAGGCGCATA
寡核苷酸6（SEQ ID NO:212）
CCATATGCACTCCAACTAAAAAATTGGGCTTGAG
寡核苷酸7（SEQ ID NO:213）
GCGTGCCATTAAAGGCCGTTCATATTACGGTAATC
寡核苷酸8（SEQ ID NO:214）
AGGTGAGTTAACACTAACGTCATAGCAGCCTTTAC
寡核苷酸9（SEQ ID NO:215）
AGCCAGCAAATCTAAACAGGGGACGGGAGAATTAA
寡核苷酸10（SEQ ID NO:216）
GTTATCTTAGGAGCAATAAGAATGAAATAGCAATA
寡核苷酸11（SEQ ID NO:217）
AAAAGCCTGAGCAATACCTTTCCACCCTCAGAGCC
寡核苷酸12（SEQ ID NO:218）
CGCCATGTTTACCAAACATAGATCAAAAGCGTCAT
寡核苷酸13（SEQ ID NO:219）
AAACGTATGCAAATATTTCATGTTAAATAACACTG
寡核苷酸14（SEQ ID NO:220）
ACGCCGAATAAACAAATTCTTGTAACGAATTTTGC
寡核苷酸15（SEQ ID NO:221）
TTTGAGGGGACGACAACAAGATGCCCTGAACCGAT寡核苷酸16（SEQ ID NO:222）
TCGGCTAATTCTGTATCAACAGCTTGCTCAACAAC
寡核苷酸17（SEQ ID NO:223）
GCGAGGTTTTTGTTAAATCAGATTGTATCGCCTGT
寡核苷酸18（SEQ ID NO:224）
GACACCACGGAATAACATACAACAAAGATGAGGAT
寡核苷酸19（SEQ ID NO:225）
TCCAACAGGTCTGAAGCCAGTTTTGATCAGAATGA
寡核苷酸20（SEQ ID NO:226）
AAAACCAGGATTAGCGGGGTTAAGTATTATCGGCG
寡核苷酸21（SEQ ID NO:227）
AAAGAGCTCCTGTACGTGGGACACATCCTAATTTA
寡核苷酸22（SEQ ID NO:228）
GCAGTGTTCAATCAAAGGCTAAATTGAGCGATGCCG
寡核苷酸23（SEQ ID NO:229）
AACAATTCTCGTCAAAACCGATCAAAAGGGCTTACC
寡核苷酸24（SEQ ID NO:230）
ATCATAGCATCAGCAGTTTGAACCCTGTGACTCCTT
寡核苷酸25（SEQ ID NO:231）
CAGTAGTGCCGGACAAACAGATCTACTAGGAAGGTA
寡核苷酸26（SEQ ID NO:232）
CCCTTAGACGCAGATGCCGCCGAAGCCCCTTCAAAG
寡核苷酸27（SEQ ID NO:233）
GAGAGATCGGAAAACTGACTAAAGATTAAGCCGTTC
寡核苷酸28（SEQ ID NO:234）
GGTGCGGGCCTCTTAACGCTCAATCTACCAGTTTCA
寡核苷酸29（SEQ ID NO:235）
ATAATCGATCGAGAGGGATCGAGGCTTTGAGTGTAC
寡核苷酸30（SEQ ID NO:236）
GATAGGTACAAACGCCGGATATCATCAAGAGTAATCT
寡核苷酸31（SEQ ID NO:237）
AGTCATAAGTTGCCACATTATTCATCAGTTGAGTTATACC
寡核苷酸32（SEQ ID NO:238）
TCTTCGCCTCCTCTCAAAAACTGGCCTAGACGGTGGAACCG
寡核苷酸33（SEQ ID NO:239）
CCCTCACTTTACCAGAGAATCCTTGAAGTCCCGGCCTCACC
寡核苷酸34（SEQ ID NO:240）
CGCCTGTGCACTCTTGAACCTGAGAGTCCCCTGAACAAAGTC
寡核苷酸35（SEQ ID NO:241）
AATCAACAGTTGAACATCCCTAAGAATTAGAAAGGCCGGAGA
寡核苷酸36（SEQ ID NO:242）
CGGTAGCGCACTCAGCCATCCACCCAACGAATGCACTGGTCT
寡核苷酸37（SEQ ID NO:243）
CTTCTGAGAGGTGTTATGGTTAAAACATTAAAGAAACGCAAA
寡核苷酸38（SEQ ID NO:244）
CGGCCTTTAGTGATTCCGGCAATAAGAGCTGAATATACCCTC
寡核苷酸39（SEQ ID NO:245）
GCTCATTAACAGCGGCTCTCAAGACTTTAGCCGCCGCCAGTG
寡核苷酸40（SEQ ID NO:246）
TGAGAAGGAATAACCTTGCTTTTTTAATCTCATTAAGGCAGG
寡核苷酸41（SEQ ID NO:247）
CCAATCGCAAGACAGGAAACAAAGAGGCTAAACAGTTCAGAA
寡核苷酸42（SEQ ID NO:248）
ATGCTGACCTTTTTATTCTGAGCCCGTATAAACAGAGTGCCT
寡核苷酸43（SEQ ID NO:249）
TGGGAAGTTCGCCAAGTCAGGATTTTAAGAACTGGTGTGAAT
寡核苷酸44（SEQ ID NO:250）
GCAAAGCCACCGCTTACCTTAAATTTCAACTTTAACAAAGCT
寡核苷酸45（SEQ ID NO:251）
CGTGCATTTGGTGTGCTCATTTTACCCAAATCAACACAAGAA
寡核苷酸46（SEQ ID NO:252）
TCATTCCATTAAACGAAAGACCGAGGGTAGCAACGCATGAGG
寡核苷酸47（SEQ ID NO:253）
TTCATCAACCAACCGAAAGAGGACAGATGAACGGGGCCACTA
寡核苷酸48（SEQ ID NO:254）
CTATTTTGCACCATTTGCGGGTGTATCACCCCCAGCGATTAT
寡核苷酸49（SEQ ID NO:255）
AACCCACTACACTGTTCTTTGCGACAACTTTTAAAGGGGTCA
寡核苷酸50（SEQ ID NO:256）
ATCACCATCAATATAATGCCTTAGAACCTTTTACCTTTATTT
寡核苷酸51（SEQ ID NO:257）
GAGTAATGTGTAGGCAGTCAAGAGAGATAGAGGGTTCAGGTC
寡核苷酸52（SEQ ID NO:258）
TAAAGATGGAAACGTGATTAAAATACTTTGTACCATACCAGC
寡核苷酸53（SEQ ID NO:259）
CAAAAGAACTGGCACAATAATTAAAGGTGTGTGTTGTTGGCA
寡核苷酸54（SEQ ID NO:260）
AGAGCATGGGCAAAAATTACGAATAAATATTTTCAGCTGGTC
寡核苷酸55（SEQ ID NO:261）
CAATAGAGACGGAACGACTTGAGCCAATAATAAAGGATTATA
寡核苷酸56（SEQ ID NO:262）
ACTGTAGCGCGTTTTAGCACCCAATAACCGTCAGATGAATAT
寡核苷酸57（SEQ ID NO:263）
CCACCACACCACCCGTAGGATTAGAGAGAAGAAGACAAAATC
寡核苷酸58（SEQ ID NO:264）
AGAACCGAATTGCTAGACCGGTCTCTGAATTTAAGAGCAGTT
寡核苷酸59（SEQ ID NO:265）
GATACAGGAGTGTAATAAATCGGAAACATTTCATTTGAATTA
寡核苷酸60（SEQ ID NO:266）
AACGAGTAACATGATTGCTCATACAGACGACGATATTAGTTA
寡核苷酸61（SEQ ID NO:267）
TTACAGGGAAGAAAAACAGTAGGGCTCAGGCGATCAGGCGAT
寡核苷酸62（SEQ ID NO:268）
GTAGCATTCCACAGTTTTGTCATATGCGGAGGCATTTTCGAG
寡核苷酸63（SEQ ID NO:269）
AAACGGCACCAGTACGCCAACATGTAATAAGGTAATAATTTT
寡核苷酸64（SEQ ID NO:270）
TCGGTTTATAGAACGAGTAGTGGAATTGCTTTCAAGTTAATA
寡核苷酸65（SEQ ID NO:271）
CACTAAAACACTCACGAAGGCACATTAAATGTGAACAAATCA
寡核苷酸66（SEQ ID NO:272）
TCTTTGATCGCCTGATAAATTGCGAACCGATATAGCCGAGCT
寡核苷酸67（SEQ ID NO:273）
ATCAAAATGGCTTAGATAACTATTAATGGCGACCGTTACAAAC
寡核苷酸68（SEQ ID NO:274）
AAGAACGCGAGAAAAACGACGACGGGAAGGATAGCTTGAATCC
寡核苷酸69（SEQ ID NO:275）
TCCCGACTTTGTTAAAATTCGAATTGTACGAACTGAACGAACC
寡核苷酸70（SEQ ID NO:276）
ATTCGCCTGAACAAAATTAACAAGTACATATGTGAGTAGTCAAT
寡核苷酸71（SEQ ID NO:277）
ACCAGCTGCTGCGAATAAGAGCAAACAAGAGAATATTGCCTCAAATAT
寡核苷酸72（SEQ ID NO:278）
GAGAGGTTGAGAGCTAGCATTGTACCCCGGTTGCTTCACGGATCCAGC
寡核苷酸73（SEQ ID NO:279）
GAAGCCAAGTTACCAGTATGGGCAACATATAATGGTAACATCTTTACA
寡核苷酸74（SEQ ID NO:280）
ATTACGCAGAAGGTATAGATTAGAGCCTATTAGATATCATTAATTATC
寡核苷酸75（SEQ ID NO:281）
ATCGGTTTGCGGGTTATTAATCGTATTAAATCCTTAATGGGAACGGAA
寡核苷酸76（SEQ ID NO:282）
AATATTAAATTCACCATTCCTGATTATTTGTTTGAAATTGCACAGTAA
寡核苷酸77（SEQ ID NO:283）
CGAACCCCTTTTGAAATTTCAATTACCGCACAGGGGGCGGTTAATTTT
寡核苷酸78（SEQ ID NO:284）
CAGTAAATCAGGTAATGCTTTGAGACTCCTCACTCGGATAAAATTTGT
寡核苷酸79（SEQ ID NO:285）
GGATTAAAATAGCGCAACACCCACCACCCTCATTTTCAGACGAGGCAT
寡核苷酸80（SEQ ID NO:286）
CGGATAACCTATTAACCTCCCATAGGTCTGAGAGAAGACGCTGAGTAA
寡核苷酸81（SEQ ID NO:287）
GCGGAGTGAGACGACGTTGGTAGAAAGCAGGATAGCAAGCCTGCTGCA
寡核苷酸82（SEQ ID NO:288）
AGACCAAAGGCCGCACGCATACGAGAAACACCCAATAGATACCAATCA
寡核苷酸83（SEQ ID NO:289）
CGAATTCTAATGCGAACGTTAGAGCCTAATTTGCCCAATCCAGCCAGAA
寡核苷酸84（SEQ ID NO:290）
CGTGGCATTTTGAATATCCTGACGCTAACGAGCGTTTTTGTTCGCCTGC
寡核苷酸85（SEQ ID NO:291）
AACAGGGAGAAGATTAGTCTTAAAGCGTTAGCAAGGCAAGCCACGTAAT
寡核苷酸86（SEQ ID NO:292）
CAAACCCCACTGCGTGCGGCGAATACCGATAGCCCCCGGGTAAAGGCTT
寡核苷酸87（SEQ ID NO:293）
TGCCCTGCGGCATCTTACCTGCAGCCATCTGGTCACAGCAAAAATATCA
寡核苷酸88（SEQ ID NO:294）
GGAGCGGTTGCGGATAAAGGTTTAGCAAACGTAGACAGATAGGATAATA
寡核苷酸89（SEQ ID NO:295）
ACGGCTGATAATGGGCACGTATTGTAGAATCCTCAGCGCAGAGGAAGTT
寡核苷酸90（SEQ ID NO:296）
GTAGATTCCGTCACATTATTCATTAAAGTATTTTGTGGCAATACCAGAA
寡核苷酸91（SEQ ID NO:297）
GGCAGCCCGGTCCGTGCAACTGCTGTAGCTCAACATTAATTGGTCATTT
寡核苷酸92（SEQ ID NO:298）
TAACGGAAACGTCAGTGGCATCATTTGGGAATTAGTTAGCAAGCGTCAG
寡核苷酸93（SEQ ID NO:299）
ACAAACAACAGGAGTCAGAGCCGCCACCCACCGGATTTGCCATTCGGTC
寡核苷酸94（SEQ ID NO:300）
TAGGCATTATACACCGGAATATAAGGCCTTCTGACCCGGAAGTACCAGG
寡核苷酸95（SEQ ID NO:301）
GAGAATACTCCAAACAAAAGGAGCCTTTTGAATTTGAACGCGTTCCTTA
寡核苷酸96（SEQ ID NO:302）
ATTCTCAACAGTTGAGGATCCTAAAACATAAGCAAAAATAAACAGATAA
寡核苷酸97（SEQ ID NO:303）
TCAGAAAACAGGAAGCTCATTTAGGAACTCCATGTGAACGAGGCGGCAA
寡核苷酸98（SEQ ID NO:304）
GTAAAAATCTACAATAGCGGTGCCGGTTCAGACGTCATACCGCCAGCAC
寡核苷酸99（SEQ ID NO:305）
CGATGAATTTATCCAGTTACAATATTTACATTAAACGTTTTAGTGTCGA
寡核苷酸100（SEQ ID NO:306）
AGAGAGAAACGATTCTTTCCAATCAGCTACAATTTTGGCTATAAAACAG
寡核苷酸101（SEQ ID NO:307）
GCCCAATACTAACAACTAAAAAGGAATTACCTTGCGTTGCCACGCTGAG
寡核苷酸102（SEQ ID NO:308）
GCTATTGGAGTTAACTGAACATGGAATAACATAAAAAGCATCGAGGAAG
寡核苷酸103（SEQ ID NO:309）
TTTAAATGCGATATTCGCTGATAAATTACTTCGTTAACGGCTGGTTTGA
寡核苷酸104（SEQ ID NO:310）
ACCGATTGCCAAAGCCAGCTTTTGCAGGCGCTTTCCCGAACGAGAAGCC
寡核苷酸105（SEQ ID NO:311）
GAGGGAGATAGTAGTGAAAAGCCAATGAACAGAATCAATTCTGCGAACG
寡核苷酸106（SEQ ID NO:312）
AGCATTATTATTTAAGGGTTAGAACCTCACGCAAACAAAAGAAAGCTAA
寡核苷酸107（SEQ ID NO:313）
AAAATCAATTATCATTCAGGTCAATATAATCCTGACAGATGATCACAAT
寡核苷酸108（SEQ ID NO:314）
AACCATCAGAGCACACGTCAGCGTGGTGTATCAAAAACATCCACATTCA
寡核苷酸109（SEQ ID NO:315）
GCAAAACTTAGTTTGACCATTTTAAATATTTTTTCTTGCCGTGAAGGGT
寡核苷酸110（SEQ ID NO:316）
TAGCCCCCACAGTTGATTCCCAAGTTTGCCTTTAGGCCGGAACCCTTTT
寡核苷酸111（SEQ ID NO:317）
GGTGTCTGGCGAATTATTCCGTCCGGCCGATAGCATTTGGGGCGCGAGC
寡核苷酸112（SEQ ID NO:318）
GCCTCCCTCAGAGCCGCCAATAAAGTACAGTAGATCGTAATCAGTAGCG
寡核苷酸113（SEQ ID NO:319）
CGGAACCTCATTCCATATATTCAAGTTATGATGAACCAAATCCCGTAAA
寡核苷酸114（SEQ ID NO:320）
TCAAAATAGAACCACGCCGCCATTGGCCCAAACAACTGGTAACGGGGTC
寡核苷酸115（SEQ ID NO:321）
ATTCGAGGAAAGACCATCAAATTATAGTATATTCAGTCCAATTAGTAAA
寡核苷酸116（SEQ ID NO:322）
TCAGACGAGCATTGTCAAGAAATTGCTTGGAGAAAATTACCAAGCCAGC
寡核苷酸117（SEQ ID NO:323）
ACATGGCAATGGAAATCGACATAAAATTCTGTAAATTAGATTACTACAG
寡核苷酸118（SEQ ID NO:324）
CCATAACGATAGCTCGTCGCTATTAATTGTGTACAGCGCAGAAGCAAAC
寡核苷酸119（SEQ ID NO:325）
TTAATGCTTTCGGAAGTGCCGTGATATACAGGAGGCCACCCTCAGAACC
寡核苷酸120（SEQ ID NO:326）
AAAGAAGGAATTACTAATGCAGATACATAGGAATAGGTAACGCAACTGT
寡核苷酸121（SEQ ID NO:327）
AGTAAGAGAGAGGCGTAAACTTTTTCAAGGGGATGCAATAGGAACATTA
寡核苷酸122（SEQ ID NO:328）
TTTACGGTCAGAACCGCCACCGTACCGTAAAGCTGGCGAAAGATATATT
寡核苷酸123（SEQ ID NO:329）
TCACCAGGTGATAACATAATTACTAGAATAGTATCGTCTTTCTAAATGA
寡核苷酸124（SEQ ID NO:330）
TCATAGTTAAACTAACGGAACAACCCATCTCAGAGTATCATAACCCTCG
寡核苷酸125（SEQ ID NO:331）
TAAACAACGAATAAAGCTCAGGAAGATCTTAACAATAAAGCCCGCTATT
寡核苷酸126（SEQ ID NO:332）
ATTTTCTTGAAAATTAAAGTAACGACAATAAACAATAATGCACTTAAAC
寡核苷酸127（SEQ ID NO:333）
TTCACGTGTATGGGTCTAAAGACAGCCCAGTTTCGGCCACCCTGTATCA
寡核苷酸128（SEQ ID NO:334）
AAGGCTAAAATAATATCCCGCTGCCAGTTTCCGGGCTAATTGAGAATCG
寡核苷酸129（SEQ ID NO:335）
ATATTCGGTCGCCACAGTGAAATGGTTTTGATAGAAAGGAACAGCCAGC
寡核苷酸130（SEQ ID NO:336）
CATCGCCCTTTTGCACAGCGAGTAACAAGTAGAAAAGTCCTGGACAGTA
寡核苷酸131（SEQ ID NO:337）
TGCGCCGCAGCAGCCAAGTACTTTTCATATTACCGGAAGCCTTTAGTTG
寡核苷酸132（SEQ ID NO:338）
GGCTGGCAACTTTTAAAACGAAGAATAAATCCGCGACCTGCGCAAGAAC
寡核苷酸133（SEQ ID NO:339）
AACTGACCTGACCTTTTGAGGCTTGCAGGATTCTCGCCAGCTATCCGGT
寡核苷酸134（SEQ ID NO:340）
ACTAAAGACTTTTTGCTACAGTCACCCTACAATGATTCGAGGAATTGTA
寡核苷酸135（SEQ ID NO:341）
GTAAAATGTTTTTACGCACTCGCTGTCTCCTGTTTCCAGACGCCGACAA
寡核苷酸136（SEQ ID NO:342）
TAAACGGACCAAGCGTACAACGGAGATTAGGTTTTCGCCCAAAAGAATA
等价方案
虽然本发明的几个实施方案已在本文中得到描述和举例说明，但本领域普通技术人员容易设想用于执行本文描述的功能和/或获得本文描述的结果和/或一个或多个优点的多种其他方法和/或结构，并且此类变化和/或修饰各自视为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员应当理解本文描述的所有参数、尺寸、材料和构型意欲为示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和构型将取决于本发明的教导用于其的一种或多种特定应用。本领域技术人员将认识到，或能够使用不超过例行实验确定本文描述的本发明的特定实施方案的许多等价方案。因此，应当理解前述实施方案仅作为例子呈现，并且在所附权利要求及其等价物的范围内，本发明可以以与具体描述和请求保护不同的方式进行实践。本发明涉及本文描述的每个个别特征、***、物品、材料、试剂盒和/或方法。此外，两个或更多个此类特征、***、物品、材料、试剂盒和/或方法的任何组合都包括在本发明的范围内，如果此类特征、***、物品、材料、试剂盒和/或方法并不相互矛盾。
如本文定义和使用的，所有定义应理解为控制超过字典定义、通过引用并入的文件中的定义、和/或定义项目的普通含义。
除非明确指出相反，否则如本文在说明书和权利要求中使用的，不定冠词“一个”和“一种”应理解为意指“至少一个/种”。
还应当理解除非明确指出相反，否则在包括超过一个步骤或动作的本文请求保护的任何方法中，该方法的步骤或动作的次序不一定限制于其中叙述的方法步骤或动作的次序。
在权利要求以及上文说明书中，所有过渡短语例如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”、“由……组成的”等应理解为开放的，即意指包括但不限于。仅过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应分别为封闭或半封闭的过渡短语，如美国专利局专利审查程序手册（United States Patent Office Manual of PatentExamining Procedures），部分2111.03中所示。所要求保护的如下：
Figure IDA0000465498040000011
Figure IDA0000465498040000021
Figure IDA0000465498040000031
Figure IDA0000465498040000041
Figure IDA0000465498040000061
Figure IDA0000465498040000071
Figure IDA0000465498040000081
Figure IDA0000465498040000091
Figure IDA0000465498040000101
Figure IDA0000465498040000121
Figure IDA0000465498040000131
Figure IDA0000465498040000151
Figure IDA0000465498040000171
Figure IDA0000465498040000181
Figure IDA0000465498040000191
Figure IDA0000465498040000201
Figure IDA0000465498040000211
Figure IDA0000465498040000221
Figure IDA0000465498040000231
Figure IDA0000465498040000241
Figure IDA0000465498040000251
Figure IDA0000465498040000261
Figure IDA0000465498040000271
Figure IDA0000465498040000281
Figure IDA0000465498040000291
Figure IDA0000465498040000311
Figure IDA0000465498040000321
Figure IDA0000465498040000331
Figure IDA0000465498040000341
Figure IDA0000465498040000351
Figure IDA0000465498040000361
Figure IDA0000465498040000371
Figure IDA0000465498040000381
Figure IDA0000465498040000391
Figure IDA0000465498040000401
Figure IDA0000465498040000411
Figure IDA0000465498040000421
Figure IDA0000465498040000431
Figure IDA0000465498040000451
Figure IDA0000465498040000461
Figure IDA0000465498040000491
Figure IDA0000465498040000511
Figure IDA0000465498040000521
Figure IDA0000465498040000531
Figure IDA0000465498040000541
Figure IDA0000465498040000551
Figure IDA0000465498040000561
Figure IDA0000465498040000571
Figure IDA0000465498040000581

Claims (97)

1.一种方法，其包括：
由定位在具有预定三维结构的核酸容器内的纳米颗粒前体形成纳米颗粒。
2.一种物品，其包含：
定位在具有预定三维结构的核酸容器内的纳米颗粒，其中所述纳米颗粒包含具有与所述核酸容器的内表面部分的形状互补的形状的至少一个表面部分。
3.一种方法，其包括：
形成包含至少一个表面部分的纳米颗粒，所述至少一个表面部分具有与核酸容器的内表面部分的形状互补的形状，所述核酸容器具有在亚纳米水平上的预定三维结构。
4.一种方法，其包括：
提供核酸容器作为模板用于形成纳米颗粒，其中所述核酸容器包含以预定模式附着至所述核酸容器的内壁的多个组分；
在所述核酸容器内形成纳米颗粒；和
使所述多个组分附着至所述纳米颗粒。
5.一种物品，其包含：
包含至少两个相对表面部分的纳米颗粒，所述至少两个相对表面部分各自具有与核酸纳米结构的表面部分的形状互补的形状。
6.一种物品，其包含：
包含附着至无机纳米颗粒表面的分离的核酸链的无机纳米颗粒，其中所述无机纳米颗粒具有非球形形状。
7.一种方法，其包括：
使分离的核酸链附着至具有非球形形状的无机纳米颗粒的表面。
8.一种物品，其包含：
由核酸容器涂布的无机纳米颗粒，其中所述核酸容器包含孔；和
附着至所述无机纳米颗粒的表面，并且通过所述核酸容器的孔从所述无机纳米颗粒的表面延伸的核酸链。
9.一种方法，其包括：
提供由所述核酸容器涂布的无机纳米颗粒，其中所述核酸容器包含孔；
通过所述核酸容器的孔引入核酸链；和
使所述核酸链的部分附着至所述无机纳米颗粒的表面。
10.一种物品，其包含：
核酸涂布的纳米颗粒的组件，其中所述核酸涂布的纳米颗粒通过互补结合位点彼此附着。
11.一种方法，其包括：
形成核酸涂布的纳米颗粒的组件，其中所述核酸涂布的纳米颗粒通过互补结合位点彼此附着。
12.一种组合物，其包含：
多种纳米颗粒，其中所述多种纳米颗粒中的两种可以用于检测至少12种不同靶分子。
13.一种方法，其包括：
使用两种非球形纳米颗粒以检测至少12种不同靶分子。
14.一种组合物，其包含：
多种纳米颗粒，其中至少90%的所述纳米颗粒在最大横截面尺寸中改变小于所述组合物中的所有纳米颗粒的中值最大横截面尺寸0.5标准差，并且其中所述多种纳米颗粒各自包括至少6个不同侧面。
15.一种纳米颗粒，其通过前述权利要求中任一项的方法形成。
16.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒前体包含无机纳米颗粒。
17.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒前体包含金属。
18.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒前体包含半导体。
19.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒前体包含Au、Ag、Cd、Zn、Cu、Pb、Mn、Ni、Mg、Fe、Pd和/或Pt。
20.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒前体包含有机聚合物的单体。
21.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒前体具有小于或等于50nm、小于或等于25nm、小于或等于10nm、小于或等于5nm、小于或等于3nm、小于或等于2nm、小于或等于1nm、或者小于或等于0.1nm的横截面尺寸。
22.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含具有与所述核酸容器的内表面部分的形状互补的形状的至少一个表面部分。
23.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有与所述核酸容器的内表面的形状互补的形状。
24.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒由核酸容器内的模板辅助合成而形成。
25.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有包括至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、或至少10个不同侧面的三维形状。
26.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含以矩形、棒形、T形、L形、分支结构、菱形、星形、正方形、平行四边形、三角形、五边形或六边形形状的横截面。
27.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒以多面体的形状。
28.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有非球形形状。
29.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有不对称形状。
30.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒是无机纳米颗粒。
31.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含金属。
32.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒是合金。
33.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含半导体。
34.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含聚合物。
35.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有至少一个横截面尺寸，其小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。
36.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有至少一个横截面尺寸，其大于或等于1nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于50nm、或者大于或等于100nm。
37.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有至少2:1、至少3:1、至少5:1、至少10:1、或至少20:1的长宽比。
38.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒由核酸纳米结构封装。
39.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含附着至所述纳米颗粒表面的分离的结合位点。
40.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含附着至所述纳米颗粒表面的至少2、至少4、至少6、至少8、或至少10个不同的分离的结合位点。
41.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含附着至所述纳米颗粒表面的分离的核酸链。
42.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述分离的结合位点彼此定位远离至少2nm、至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、或至少30nm。
43.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸链是DNA链或DNA类似物，或RNA链或RNA类似物。
44.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含具有容积的腔，并且至少60%或至少80%的所述容积充满所述纳米颗粒。
45.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含具有容积的腔，并且基本上所有所述容积都充满所述纳米颗粒。
46.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含以多面体形状的腔。
47.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含具有非球形形状的腔。
48.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含具有不对称形状的腔。
49.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含至少一个开放侧面，或至少两个开放侧面。
50.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述容器是基本上闭合的。
51.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含可以打开或关闭的至少一个盖子。
52.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含腔，并且所述腔的横截面尺寸可以小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。
53.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含腔，并且所述腔的横截面尺寸大于或等于1nm、大于或等于5nm、大于或等于10nm、大于或等于20nm、大于或等于30nm、大于或等于40nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于500nm、或者大于或等于1微米。
54.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含围绕腔的壁，并且其中所述壁的平均厚度小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于250nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于40nm、小于或等于30nm、小于或等于20nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。
55.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含围绕腔的壁，并且其中所述壁的平均厚度大于或等于1nm、大于或等于10nm、大于或等于25nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于500nm、或者大于或等于1微米。
56.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含超过一个层。
57.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器由具有至少640kDa的分子量的核酸形成。
58.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器由具有至少1,000个碱基的长度的核酸形成。
59.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组件通过下述形成：装配核酸容器，所述核酸容器各自具有定位于其中的纳米颗粒前体，并且随后由所述核酸容器内的纳米颗粒前体合成纳米颗粒，以形成所述核酸涂布的纳米颗粒。
60.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组件通过下述形成：合成多个核酸涂布的纳米颗粒，所述核酸涂布的纳米颗粒各自通过由定位在核酸容器内的纳米颗粒前体生长纳米颗粒，并且随后装配所述核酸涂布的纳米颗粒。
61.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸涂布的纳米颗粒通过结合位点彼此附着，所述结合位点附着至所述核酸涂布的纳米颗粒的核酸部分。
62.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸涂布的纳米颗粒通过结合位点彼此附着，所述结合位点附着至所述核酸涂布的纳米颗粒的纳米颗粒部分。
63.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸涂布的纳米颗粒使用热过程、光物理过程和/或结合过程彼此附着。
64.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其还包括从所述核酸涂布的纳米颗粒中去除所述核酸的部分。
65.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其还包括从所述核酸涂布的纳米颗粒中基本上去除所述核酸涂层。
66.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其包括在所述去除步骤之前、过程中或之后使所述纳米颗粒表面钝化。
67.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒在所述去除步骤后在所述组件中保持彼此附着。
68.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组件是电子线路。
69.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组件以二维阵列或三维阵列的形式。
70.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组件具有至少一个长度和/或至少一个横截面尺寸，其小于或等于1mm、小于或等于100微米、小于或等于50微米、小于或等于10微米、小于或等于1微米、小于或等于500nm、小于或等于100nm、小于或等于50nm、小于或等于10nm、或者小于或等于1nm。
71.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组件具有至少一个长度和/或至少一个横截面尺寸，其大于或等于1nm、大于或等于10nm、大于或等于100nm、大于或等于1微米、大于或等于10微米、大于或等于50微米、大于或等于100微米、或者大于或等于1mm。
72.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含附着至所述纳米颗粒表面的标记物。
73.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述标记物在所述纳米颗粒表面上分离。
74.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述标记物包含核酸链、荧光团、纳米颗粒、抗体、肽或报道分子。
75.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述标记物是表面增强的拉曼散射报道分子。
76.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述标记物是发光探针。
77.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述每种标记物邻近附着至所述纳米颗粒表面的结合位点。
78.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒包含多对标记物和结合位点，其中所述标记物各自彼此不同，并且所述结合位点各自彼此不同。
79.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其包括定位在所述纳米颗粒表面上的至少4、至少5、至少6、至少7、至少8、至少9、至少10、至少12、至少15、或至少20种不同标记物。
80.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述组分或标记物各自彼此分离，并且以预定距离彼此定位。
81.如前述权利要求中任一项的方法，其包括使预定数目的组分或标记物附着至所述纳米颗粒。
82.如前述权利要求中任一项的方法，其包括使用所述物品检测生物分子。
83.如前述权利要求中任一项的方法，其包括使用所述物品用于生物分子的多路检测。
84.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述检测包括将靶分子引入多种纳米颗粒，并且允许所述靶分子与至少两种不同纳米颗粒的表面结合。
85.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述结合增强来自与所述纳米颗粒表面结合的两种报道分子的拉曼信号。
86.如前述权利要求中任一项的方法，其包括使用两种纳米颗粒，以平行检测至少5、至少10、至少20、至少30、至少40、至少50、至少70、或至少100种不同靶分子。
87.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸涂布的纳米颗粒各自以定位在核酸容器内的纳米颗粒的形式。
88.如前述权利要求中任一项的方法，其包括由种子介导的生长过程合成所述纳米颗粒。
89.如前述权利要求中任一项的方法，其包括平行形成各自具有不同形状的至少10、至少15、至少20、至少30、至少50、或至少100种无机纳米颗粒。
90.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒在不存在表面活性剂的情况下，或在不存在氧化物模板的情况下合成。
91.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器设计为包括具有预定三维结构的腔，并且所述纳米颗粒的形状至少部分通过针对所述腔造型而形成。
92.如前述权利要求中任一项的方法，其包括控制离子扩散动力学，以控制所述纳米颗粒的生长动力学和/或组成。
93.如前述权利要求中任一项的方法，其包括控制纳米颗粒合金中的组分分布。
94.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述核酸容器包含无机纳米结构。
95.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述无机纳米颗粒是空心的并且包含腔。
96.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其包括使用所述无机纳米颗粒作为模板，以在所述纳米颗粒的腔中构造次级纳米结构。
97.如前述权利要求中任一项的物品、组合物或方法，其中所述纳米颗粒具有复杂的任意形状。
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