用于形成具有预定形状的纳米颗粒的方法与流程

技术特征：
1.一种用于形成纳米颗粒的方法，其包括：使定位在具有预定三维结构的核酸容器内的纳米颗粒前体生长以形成具有三维形状的纳米颗粒，所述三维形状与所述核酸容器的内部形状互补并且包括至少4个侧面。2.一种颗粒，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在亚纳米水平上互补的形状的至少一个表面部分，并且所述纳米颗粒具有包括至少4个侧面的三维形状。3.一种用于形成纳米颗粒的方法，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。4.一种用于形成纳米颗粒的方法，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.权利要求2中定义的颗粒，其中所述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表面部分的形状在亚纳米水平上互补的形状。6.一种颗粒，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。7.一种用于修饰颗粒的方法，其包括：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。8.一种颗粒的组件，其包含：包含权利要求2或6任一项中定义的颗粒的纳米颗粒的组件，其中所述纳米颗粒通过互补结合位点彼此附着。9.一种用于形成纳米颗粒的组件的方法，其包括：形成包含权利要求2或6任一项中定义的颗粒的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。10.一种组合物，其包含：多种包含权利要求2或6任一项中定义的颗粒的纳米颗粒，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。11.权利要求1、3、4或7中任一项的方法，其还包括：使用两种纳米颗粒以检测至少12种不同靶分子。12.一种组合物，其包含：多种包含权利要求2或6任一项中定义的颗粒的纳米颗粒，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。13.一种纳米颗粒，其通过权利要求1、3、4或7中任一项的方法形成。14.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒前体包含无机纳米颗粒。15.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒前体包含金属。16.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒前体包含半导体。17.权利要求1的方法，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。18.权利要求1的方法，其中所述纳米颗粒前体包含有机聚合物的单体。19.权利要求1的方法，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。20.权利要求2或6的颗粒，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。21.权利要求2或6的颗粒，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。22.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒由核酸容器内的模板辅助合成而形成。23.权利要求2或6的颗粒，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。24.权利要求2或6的颗粒，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。25.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒以多面体的形状。26.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒具有非球形形状。27.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒具有不对称形状。28.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒是无机纳米颗粒。29.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒包含金属。30.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒是合金。31.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒包含半导体。32.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒包含聚合物。33.权利要求2或6的颗粒，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。34.权利要求2或6的颗粒，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。35.权利要求2或6的颗粒，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。36.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒由核酸纳米结构封装。37.权利要求2或6的颗粒，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。38.权利要求2或6的颗粒，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。39.权利要求2或6的颗粒，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。40.权利要求38的颗粒，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。41.权利要求39的颗粒，其中所述核酸链是DNA链或DNA类似物，或RNA链或RNA类似物。42.权利要求2或6的颗粒，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。43.权利要求2或6的颗粒，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。44.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含以多面体形状的腔。45.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含具有非球形形状的腔。46.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含具有不对称形状的腔。47.权利要求2或6的颗粒，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。48.权利要求2或6的颗粒，其中所述容器是基本上闭合的。49.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含可以打开或关闭的至少一个盖子。50.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含腔，并且所述腔的横截面尺寸小于或等于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。51.权利要求2或6的颗粒，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。52.权利要求2或6的颗粒，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。53.权利要求2或6的颗粒，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。54.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含超过一个层。55.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器由具有至少640kDa的分子量的核酸形成。56.权利要求2或6的颗粒，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。57.权利要求8的颗粒的组件，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，以形成多个核酸涂布的纳米颗粒。58.权利要求8的颗粒的组件，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。59.权利要求9的颗粒的组件，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。60.权利要求8的颗粒的组件，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。61.权利要求8的颗粒的组件，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。62.权利要求8的方法，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。63.权利要求8的方法，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。64.权利要求63的方法，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。65.权利要求63的方法，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。66.权利要求8的颗粒的组件，其中所述组件是电子线路。67.权利要求8的颗粒的组件，其中所述组件以二维阵列或三维阵列的形式。68.权利要求8的颗粒的组件，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。69.权利要求8的颗粒的组件，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。70.权利要求2或6的颗粒，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。71.权利要求70的颗粒，其中所述标记物在所述纳米颗粒表面上分离。72.权利要求70的颗粒，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。73.权利要求70的颗粒，其中所述标记物是表面增强的拉曼散射报道分子。74.权利要求70的颗粒，其中所述标记物是发光探针。75.权利要求70的颗粒，其中每种标记物邻近附着至所述纳米颗粒表面的结合位点。76.权利要求70的颗粒，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。77.权利要求2或6的颗粒，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。78.权利要求77的颗粒，其中所述标记物各自彼此分离，并且以预定距离彼此定位。79.权利要求1、3、4或7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。80.权利要求1、3、4或7中任一项的方法，其包括使用所述纳米颗粒检测生物分子。81.权利要求1、3、4或7中任一项的方法，其包括使用所述纳米颗粒用于生物分子的多路检测。82.权利要求81的方法，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。83.权利要求82的方法，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。84.权利要求82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。85.权利要求9的方法，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。86.权利要求1、3、4或7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。87.权利要求1、3、4或7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。88.权利要求1、3、4或7中任一项的方法，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。89.权利要求2或6的颗粒，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。90.权利要求1、3、4或7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。91.权利要求1、3、4或7中任一项的方法，其包括控制纳米颗粒合金中的组分分布。92.权利要求2或6的颗粒，其中所述核酸容器包含无机纳米结构。93.权利要求6或14的颗粒，其中所述无机纳米颗粒是空心的并且包含腔。94.权利要求7的方法，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。95.权利要求2或6的颗粒，其中所述纳米颗粒具有复杂的任意形状。