Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2501.09230

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2501.09230 (cond-mat)
[提交于 2025年1月16日 ]

标题: 通过冷冻电镜多体精修测量几何编程胶体组装体的多亚基力学

标题: Measuring multisubunit mechanics of geometrically-programmed colloidal assemblies via cryo-EM multi-body refinement

Authors:Thomas E. Videbæk, Daichi Hayakawa, Michael F. Hagan, Gregory M. Grason, Seth Fraden, W. Benjamin Rogers
摘要: 可编程自组装最近通过精确控制粒子间相互作用和粒子几何形状,实现了复杂结构的创建。 为了实现更加结构复杂、动态和功能化的组装体,需要超越对结构本身的设计,转向对亚单元连接局部柔性的测量和控制,以及其对整个组装体集体力学的影响。 在本研究中,我们展示了一种利用冷冻电子显微镜(cryo-EM)和RELION的多体精修方法来推断多亚单元组装体机械特性的方法。 具体而言,我们分析了自组装成管状结构的DNA折纸亚单元对的波动。 通过使用冷冻电镜测量二聚体的波动,我们提取了诸如弯曲模量和粒子间弹簧常数等机械特性。 这些特性随后被应用于弹性模型以预测组装结果,与实验观察结果一致。 这种方法不仅提供了对纳米粒子力学更深入的理解,还为优化亚单元设计以实现精确组装行为开辟了新途径。 该方法可能在纳米材料的研究中具有更广泛的应用,包括蛋白质组装体,其中理解机械特性与亚单元几何形状之间的相互作用对于控制复杂的自组装结构至关重要。
摘要: Programmable self-assembly has recently enabled the creation of complex structures through precise control of the interparticle interactions and the particle geometries. Targeting ever more structurally complex, dynamic, and functional assemblies necessitates going beyond the design of the structure itself, to the measurement and control of the local flexibility of the inter-subunit connections and its impact on the collective mechanics of the entire assembly. In this study, we demonstrate a method to infer the mechanical properties of multisubunit assemblies using cryogenic electron microscopy (cryo-EM) and RELION's multi-body refinement. Specifically, we analyze the fluctuations of pairs of DNA-origami subunits that self-assemble into tubules. By measuring the fluctuations of dimers using cryo-EM, we extract mechanical properties such as the bending modulus and interparticle spring constant. These properties are then applied to elastic models to predict assembly outcomes, which align well with experimental observations. This approach not only provides a deeper understanding of nanoparticle mechanics, but also opens new pathways to refining subunit designs to achieve precise assembly behavior. This methodology could have broader applications in the study of nanomaterials, including protein assemblies, where understanding the interplay of mechanical properties and subunit geometry is essential for controlling complex self-assembled structures.
评论: 10页,4图,补充材料18页,11图,2表
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft)
引用方式: arXiv:2501.09230 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2501.09230v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.09230
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Thomas Videbæk [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 1 月 16 日 01:28:57 UTC (9,063 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.soft
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-01
切换浏览方式为:
cond-mat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号