Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
VM
Vinod Morya
Author with expertise in DNA Nanotechnology and Bioanalytical Applications
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(100% Open Access)
Cited by:
5
h-index:
8
/
i10-index:
8
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

2D MXene-DNA Hybrid Hydrogel for Thrombin Detection: A Versatile Approach for Biomedical Sensing

Vinod Morya et al.Apr 28, 2024
The delaminated MXene (2D MXene) and DNA hydrogel created enormous opportunities due to their versatility and ability to be tailored for specific applications. MXene offers high aspect ratio morphology and electrical conductivity, while DNA provides stimuli responsiveness and specificity in binding to ligands or complementary sequences. This synergy makes DNA an ideal actuator when combined with 2D MXenes. Present work makes the first effort to combine and exploit them for detecting the thrombin levels; a crucial proteolytic enzyme that plays a pivotal role in regulating blood clotting by cleaving fibrinogen into fibrin and plays a critical role in bleeding disorders such as Haemophilia and Von Willebrand disease. This study introduces a novel hybrid DNA hydrogel by leveraging the properties of 2D MXene with a thiol-modified thrombin binding aptamer (TBA) as a crosslinking agent. The TBA and its complementary DNA oligos are immobilized on 2D MXene sheets, forming a packed hydrogel. Upon thrombin binding, the TBA releases its complementary DNA, resulting in a loosened hydrogel and a change in resistance, which is used as a read-out for thrombin detection. The concept is successfully demonstrated, achieving 90-92% accuracy in detecting thrombin in artificial samples. This robust technique holds promise for biomedical sensing devices, allowing customization for the detection of various target molecules using specific aptamers.
0
Citation2
0
Save
4

Ligand geometry dictates cellular and in vivo uptake of 3D DNA nanostructures

Anjali Gada et al.Oct 20, 2021
Abstract Fabrication of nanoscale DNA devices to generate 3D nano-objects with precise control of shape, size, and presentation of ligands has shown tremendous potential for therapeutic applications. The interactions between different topologies of 3D DNA nanostructures and the cell membranes are crucial for designing efficient tools for interfacing DNA devices with biological systems. The practical applications of these DNA nanocages are still limited in cellular and biological systems owing to the limited understanding of interactions of different surface topologies of DNA nanodevices with cell membranes. The correlation between the geometry of DNA nanostructures and their internalization efficiency remains elusive. We investigated the influence of the shape and size of 3D DNA nanostructure on their cellular internalization efficiency. We found that of different geometries designed, one particular geometry, i.e., the tetrahedral shape, is more favoured over other geometries for their cellular uptake in 2D and 3D cell models. This is also replicable for cellular processes like 3D cell invasion assays in 3D spheroid models and passing the epithelial barriers in in-vivo zebrafish model systems. Our work establishes ground rules for the rational designing of DNA nanodevices for their upcoming biological and biomedical applications.
4
Citation2
0
Save
11

pH - responsive, reversible A-motif based DNA hydrogels: synthesis and biosensing applications

Vinod Morya et al.Dec 10, 2022
Abstract Functional DNA hydrogels using various motifs and functional groups require perfect sequence designing to avoid cross-bonding interference with self or other structural sequences. The present work reports an A-motif functional DNA hydrogel that does not require any sequence design. A-motif DNA is a non-canonical parallel DNA duplex structure comprises homopolymeric deoxyadenosines (poly-dA) strands that undergo conformational changes from single strands at neutral pH to a parallel duplex DNA helix at acidic pH. Despite many advantages over other DNA motifs like no sequence, design is required and no cross-bonding interference with other structural sequences, A-motif has not been explored much. We successfully synthesized DNA hydrogel utilizing A-motif as a reversible handle to polymerize DNA three-way junction (3WJ). The composed A-motif hydrogel was first characterized by EMSA, & DLS, which shows the formation of higher-order structures. Further, we utilized imaging techniques like atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscope (SEM) validating its hydrogel like highly branched morphology. pH-induced conformational transformation from monomers to gel is quick and reversible, and was analysed for multiple acid-base cycles. The sol-to-gel transitions and gelation properties is further examined using rheological studies. The use of A-motif hydrogel in the visual detection of pathogenic target nucleic acid sequence is demonstrated for the first time using the capillary assay. Moreover, the pH-induced hydrogel formation is observed in-situ as a layer over the mammalian cells. The proposed A-motif DNA scaffold has enormous potential in designing stimuli-responsive nanostructures that can be utilized for many biological applications.