Gebruikend sferische nucleic zuren aan spoor en behandel ziekte

Thought LeadersDr. Chad MirkinDirectorInternational Institute for Nanotechnology

Een gesprek met Dr. Chad Mirkin, Noordwestelijke Universiteit, die tegen April cashin-Garbutt wordt geleid, DOCTORANDUS IN DE LETTEREN (Cantab)

Wat zijn sferische nucleic zuren (SNAs)? Wat bestaan zij uit en hoe verschillen zij van lineaire nucleic zuren?

De Sferische nucleic zuren zijn structuren die door een nanoparticlemalplaatje te nemen en chemie te gebruiken om korte bundels van DNA of RNA op de oppervlakte van die deeltjes te schikken worden gemaakt. De sferische kern van nanoparticle leidt tot een sferische regeling van DNA of RNA, gelijkend op uiterst kleine kleine ballen van nucleic zuren.

Alhoewel de opeenvolgingen identiek kunnen zijn, zijn de eigenschappen van sferische nucleic zuren zeer verschillend van lineaire nucleic zuren. Bijvoorbeeld, bindt SNAs bijkomend DNA of RNA meer strak dan lineaire nucleic zuren.

Dit betekent dat in de context van opsporing en het gebruik van SNAs als kenmerkende sondes, u een lagere concentratie van een nucleic zuurdoel, bijvoorbeeld kunt gebruiken, verbonden aan een bepaalde ziekte. En zo, zijn deze de basis voor hoge gevoeligheid en ook zeer hoge selectiviteitssondes, in moleculaire kenmerkende hulpmiddelen geworden.

Hoe kan SNAs voor de opsporing van besmettingen worden gebruikt?

er is een technologie genoemd het systeem Verigene dat door Nanosphere op de markt werd gebracht, een bedrijf dat Ik was begonnen, wat toen aan Luminex werd verkocht. Het systeem Verigene wordt gebruikt aan soorthandtekeningen in het bijzonder bijbehorend met ziekte, besmettelijke ziekte, en bij zeer lage concentraties, die op zeer vroege tijdpunten betekenen, de aanwezigheid van een bepaalde besmetting te meten. Bijvoorbeeld, in bloed.

Dit is belangrijk omdat het dan kan worden gebruikt, bijvoorbeeld, om patiënten met sepsis te diagnostiseren, waar kunnen diagnostiseren zeer vroeg omdat werkelijk belangrijk is voor elk uur dat een patiënt gaat en onbehandeld undiagnosed, de kans wezenlijk van mortaliteitsverhogingen.

De Technologie als dit verandert de manier de moleculaire diagnostiek wordt uitgevoerd. Het is zeer eenvoudig en snel een punt-van-zorg medisch kenmerkend hulpmiddel dat voor de opsporing van bacteriële besmettingenmanier vóór conventionele tests toestaat. Het is niet noodzakelijk om door het proces te gaan om de steekproef te cultiveren, die oud en bijgevolg neemt verhoogt geduldig risico.

Zo uiteindelijk, hebt u een hulpmiddel dat beter is voor de patiënt omdat u een nauwkeurige diagnose vroeger en voor de arts beter krijgt, omdat de arts overbodig heel wat onnodige antibiotica niet voorschrijft, verspillend geld, en bijdragend tot antibiotische weerstand. In Plaats Daarvan kan het hulpmiddel worden gebruikt om te berekenen wie een bacteriële besmetting heeft en wie niet;  de aangewezen behandeling met efficiënte maatregelen kan dan worden genomen.

Wat SNA impliceert de synthese?

In het geval van het ontwikkelen van een biologisch etiket, wordt gouden nanoparticle gebruikt voor het malplaatje, en SNA wordt gemaakt door het malplaatje in contact met korte bundels van DNA te brengen die chemisch aan het kunnen worden verankerd. In het geval van goud, zijn de verankerende groepen thiol.

Wij hebben een proces ontwikkeld dat u toestaat om DNA of RNA op de oppervlakte van een deeltje in zeer hoge mate te laden. De reden die belangrijk is is dat het de richtlijn dwingt en de architectuur zowel zijn sferische vorm als ook eigenschappen geeft die Ik heb vermeld.

Goud nanoparticles dat door laserablatie wordt geproduceerd in zwaar water. De bar van de Schaal duidt twintig nanometers (20 NM) aan

Kunt u uw aanstaande bespreking in Pittcon 2017 op ` nano-Toegelaten Kenmerkende Hulpmiddelen In Vitro en In Vivo om Ziekte' Te Behandelen Te Volgen en alstublieft schetsen? Welke biotoetsen u op zult concentreren?

In Pittcon zal Ik concentreren me op twee verschillende soorten biotoetsen:

  • Degenen die op het systeem Verigene worden gebaseerd
  • Een nieuwe technologie die men het mogelijk maakt om intra-cellular nucleic zuurdoelstellingen te meten -- mRNA

Beide technologieën zijn gebaseerd op SNAs, die structuren zijn die een levende cel kunnen ingaan, aan een bepaald doel, in dit geval een mRNA doel binden, en een fluorophore signalerende entiteit onthullen of bevrijden die omhoog de cel aansteekt.

Dit staat u toe om dan voor het eerst te meten, de genetische inhoud van levende cellen. Naast het meten van de genetische inhoud, kunnen de cellen worden onderscheiden gebaseerd op mRNA uitdrukkingsniveaus. De plaats van RNA binnen de cel kan ook worden gemeten, die vooral opwekkend is omdat niemand ooit dat in levende cellen vóór nu heeft kunnen doen.

Dit is vooral interessant omdat wanneer gekoppeld aan een technologie zoals cytometry stroom, u cellen kunt sorteren die op genetische verschillen worden gebaseerd. Millipore is een bedrijf dat deze technologie op de markt heeft gebracht en vele variaties van deze soorten architectuur veroorzaakt, zodat de onderzoekers kunnen beginnen, bijvoorbeeld, voor zeldzame celbevolking te kijken en doorgevende tumorcellen, in aanwezigheid van gezonde cellen uit te kiezen.

Dit wordt een manier om de cellen en het aantal hen te bestuderen. Het staat u toe ook om hen te isoleren zodat u hen na het feit kunt bestuderen. U kunt hen trekken vanaf de bevolking van de meerderheidscel, hen cultiveren, en hen gebruiken om de oorsprong van genetische verschillen te begrijpen. Bijvoorbeeld, bekijkend hoe de cellen van een kankerpatiënt aan verschillende soorten therapeutiek antwoorden.

Dit is een belangrijke stap naar gepersonaliseerde geneeskunde en het verhogen van onze mogelijkheden met betrekking tot het sonderen van cellulaire systemen. Het is ook potentieel nuttig voor het hoge onderzoek van de productiedrug, waar u hoe kunt bekijken de verschillende types van drugmolecule activeren of verschillende types van genen onderdrukken. U kunt een visueel lezen in dit geval worden, dat op het gebruik van deze technologie wordt gebaseerd, verwijzen wij naar als nano-gloedtechnologie. Millipore heeft een vorm van nanoflares op de markt gebracht die zij naar zoals slim-gloed hebben doorverwezen.

Wat de nadruk van uw tweede bespreking in Pittcon 2017, Sferische Nucleic Zuren ` als Machtige Agenten Immunomodulation voor de Therapie van Kanker' zal zijn?

SNA de structuren vertegenwoordigen ook de basis voor een volledige nieuwe klasse van nucleic zuurtherapeutiek. Er zijn drie centrale slagaders van drugontwikkeling:

  • Kleine molecules

De Voordelen zijn goed - het geweten, aspirin die een groot voorbeeld zijn.

  • Biologics

Zeven van de hoogste tien drugs zijn gebaseerd op biologics; dit zijn antilichamen, architectuur op basis van eiwitten. Zij hebben heel wat voordelen en mogelijkheden die gaan voorbij wat de kleine molecules aanbieden.

  • Nucleic zuurgeneesmiddelen

Hier worden de korte fragmenten van DNA of RNA gebruikt om ziekte te behandelen en het aan te vallen bij zijn genetische wortels.

Antisense drugs zijn gebaseerd op DNA en gebruikt om mRNA in cellen omhoog te doorweken en vertaling van dat RNA en productie van proteïnen tegen te houden die wij met ziekte associëren. Het idee achter antisense is dat u de cellen van een persoon kunt regelen en een ongezonde cel omzetten in een gezonde cel door de productie van een specifiek type van proteïne neer te halen.

Dan kwam langs siRNAtechnologie - een gelijkaardig concept in de betekenis dat u de productie van specifieke types van proteïnen, maar via verschillende wegen neerhaalt. Het idee van het ontwikkelen van genetische geneeskunde is werkelijk het concept een type van digitale geneeskunde, waar in plaats van telkens als u een nieuwe drug nodig hebt u geen nieuwe kleine molecule zoekt, u verandert de opeenvolging van DNA of RNA die gebaseerd op een inzicht in biologische wegen worden gebruikt.

Van een conceptueel standpunt, waren dit werkelijk krachtige technologieën. Zij leidden hebben tot de ontwikkeling van vele commerciële benaderingen maar beperkt succes gehad. De reden die, om digitale geneeskunde echt te realiseren u vergt veelvoudige dingen in spel zijn. Men is u moet DNA en RNA kunnen samenstellen, en twee, u moeten wegen kunnen begrijpen.

Deze twee kwesties zijn nu overwonnen; wij weten het hoe te om DNA en RNA samen te stellen, en dankzij het menselijke genoomproject, kennen wij ook een partij over de wegen van ziekte en hoe te om verschillende types van wegen aan te vallen om ziekte te behandelen. Maar het derde, en misschien belangrijkste vereiste, is de capaciteit om DNA of RNA aan de plaats te krijgen die van belang is. En dat is waar de meeste pogingen plotseling zijn gevallen.

Dit is waar de sferische nucleic zuren zeer belangrijk zijn. SNA de structuren, die geen natuurlijk equivalent hebben, kunnen met natuurlijke systemen volledig verschillend van inheems DNA en RNA in wisselwerking staan waaruit zij worden afgeleid. Bijna erkent elk celtype in uw lichaam, buiten rijpe rode bloedcellen, SNAs en eigt maken zich hen snel zonder de behoefte aan transfectieagenten.

Dit is bijzonder interessant omdat, bijvoorbeeld, het zetten van normaal DNA of RNA in room en het zetten van hen op uw huid hen niet zullen maken in uw huidcellen gaan; maar met sferische nucleic zuren zullen zij hen snel opnemen. Deze ontdekking stelt daarom de capaciteit open om actuele geneesmiddelen, lokale geneesmiddelen te creëren, die u toestaan om heel wat ziekten te behandelen.

En zo hebben wij dit vermogen in termen van het ontwikkelen van nieuwe soorten behandelingen voor huidziekte bekeken.  Er zijn meer dan 200 ziekten met een bekende genetische basis. Men kan beginnen over het creëren van therapeutiek voor het oog, het oor, de long, de blaas, en de dubbelpunt via gelijkaardige benaderingen te denken.

De fundamentele eigenschappen van SNAs maken nucleic zuren relevant voor het behandelen van een brede waaier van medische niet adresseerbare voorwaarden met conventionele nucleic zuren. De eerste SNA concepten zijn in menselijke proeven voor het behandelen van psoriasis.

Hoe kon SNAs in kankervaccins worden gebruikt?

Een Andere toepassing wij hebben onderzocht is het gebruik van structuren als machtige regelgevers van het immuunsysteem. SNAs zal immune cellen, vertakte cellen ingaan, en als de opeenvolging correct is, zullen zij tol-als receptoren activeren, zodat u een dier, of een patiënt kunt nemen in principe, en selectief hun immuunsysteem activeren.

Dit staat voor de verwezenlijking van nieuwe vormen van vaccins toe, bijvoorbeeld, waar u het lichaam van een persoon kunt opleiden om een specifiek type van kanker te bestrijden. Dit is wat op dit ogenblik gebeurt, hebben wij een gehele reeks drugkandidaten die op deze benadering wordt gebaseerd, en Ik zal hoofdzakelijk over prostate kanker in Pittcon spreken.

In principe zouden de vaccins als dit kunnen worden ontwikkeld om vele verschillende soorten kanker, met inbegrip van kanker van de hersenen, de blaas, de dubbelpunt, en melanoma te behandelen.

Welk stadium van ontwikkeling is SNA kankervaccins momenteel bij en welke hindernissen moeten nog worden overwonnen?

Het werk van het kankervaccin staat enkel in menselijke klinische proeven te gaan op het punt dit jaar. De technologie is uitgebreid doorgelicht in dieren en bewezen veilig om, bijvoorbeeld, in primaten te zijn.

De menselijke proeven zijn uiterst belangrijk. Met een kankervaccin, moduleert u het immuunsysteem van een persoon en er is een risico om auto-immune reacties tot stand te brengen.

Wat zijn de volgende stappen in uw onderzoek?

Voor me, is het allen over het begrip van wat deze structuren zo speciaal en voortdurend maakt om te begrijpen hoe wij verschillende vormen van sferische nucleic zuren kunnen bouwen, en de unieke eigenschappen van hen te gebruiken om belangrijke problemen in geneeskunde en andere onderzoeksgebieden op te lossen.

Weten wij momenteel waarom de sferische nucleic zuren worden geëigd of verder onderzoek worden vereist om dit volledig te begrijpen?

Op het ogenblik, geloven wij dat zij worden erkend door wat aaseterreceptoren worden genoemd; dit zijn structuren gemeenschappelijk voor vele celtypes, en zij worden gebruikt om lading in en uit cellen te bewegen.

Zij zijn ook getoond om aan sferische nucleic zuren te erkennen en te binden meer strak dan lineaire nucleic zuren, en zo effectief hebben wij, per toeval voor een deel, ontdekt en ontworpen een architectuur die door natuurlijke biologische machines, aaseterreceptoren wordt erkend die tot hun intern maken in een cel leiden.

Er zijn verscheidene documenten die dit voor verschillende cellentypes onderzoeken, en elk van ons onderzoek tot zover is verenigbaar met die conclusie.

Wat zijn u die verheugen zich op in Pittcon 2017?

Het is eerlijk een werkelijk het opwekken trefpunt voor om het even wie geinteresseerd in analytische chemie, nieuwe instrumentatie, of nieuwe technieken verbonden aan die instrumentatie, en zo, geniet Ik in het bijzonder van de grensbesprekingen. Maar natuurlijk, geniet Ik ook van de Expo zaal en het zien van al nieuwe technologie op vertoning.

Welke Pittcon voor U van AZoNetwork op Vimeo Kan doen.

Waar kunnen de lezers meer informatie vinden?

  1. Messenmaker, J.I.; Auyeung, E.; Mirkin, C.A. „Sferische Nucleic Zuren,“ J. Am. Soc. van Chem., 2012, 134, 1376-1391, doi: 10.1021/ja209351u.
  2. Alhasan, A.H.; Kim, D.Y.; Daniel, W.L.; Watson, E.; Meeks, J.J.; Thaxton, C.S.; Mirkin, het Profileren van de Serie van C.A. „Scanometric microRNA (Scano -scano-miR) van Prostate Tellers die van Kanker Sferische Nucleic zuur-Gouden (SNA) Stamverwanten Nanoparticle Gebruiken,“ Anaal. Chem., 2012, 84, 4153-4160, doi: 10.1021/ac3004055, PMCID; PMC3357313.
  3. Zheng, D.; Giljohann, D.A.; Chen, D.L.; Massich, M.D.; Wang, X. - Q; Iordanov, H.; Mirkin, C.A.; Paller, A.S. „Actuele Levering van de siRNA-gebaseerde Sferische Stamverwanten van Nanoparticle van Nucleic Zuur voor de Verordening van het Gen,“ Proc. Natl. Aca. Sc.i. De V.S., 2012, 109, 11975-11980, doi: 10.1073/pnas.1118425109, PMCID: PMC3409786.
  4. Jongelui, K.L; Scott, A.W.; Hao, L.; Mirkin, S.E.; Liu, G.; Mirkin, C.A. „Holle Sferische Nucleic Zuren voor Intracellular Verordening van het Gen die Op Biocompatibele Shells van het Kiezelzuur wordt Gebaseerd,“ Nano Lett., 2012, 12, 3867-3871, doi: 10.1021/nl3020846, PMCID: PMC3397824.
  5. Zhang, K.; Hao, L.; Hurst, S.J.; Mirkin, C.A. „antilichaam-Verbonden Sferische Nucleic Zuren voor het Cellulaire Richten,“ J. Am. Soc. van Chem., 2012, 134, 16488-16491, doi: 10.1021/ja306854d, PMCID: PMC3501255.
  6. Choi, C.H.J.; Hao, L.; Narayan, S.P.; Auyeung, E.; Mirkin, C.A. „Mechanisme voor Endocytosis van de Sferische Stamverwanten van Nanoparticle van Nucleic Zuur,“ Proc. Natl. Aca. Sc.i., 2013, 110, 7625-7630, doi: 10.1073/pnas.1305804110, PMCID: PMC3651452.
  7. Jensen, S.A.; Dag, E.S.; Ko, C.H.; Hurley, L.A.; Luciano, J.P.; Kouri, F.M.; Merkel, T.J.; Luthi, A.J.; Patel, PC.; Messenmaker, J.I.; Daniel, W.L.; Scott, A.W.; Rotz, M.W.; Meade, T.J.; Giljohann, D.A.; Mirkin, C.A.; Stegh, A.H. de „Sferische Stamverwanten van Nanoparticle van Nucleic Zuur als RNAi-Gebaseerde Therapie voor Glioblastoma,“ Med van de Wetenschap Trans., 2013, 5, 209ra152, doi: 10.1126/scitranslmed.3006839, PMCID: PMC4017940.
  8. Piste, J.S.; McMahon, K.M.; Zhang, X.; Chen, X.; Mirkin, C.A.; Thaxton, C.S.; Kaufman; D.B. „Neerhalen van intra-Eilandje IKKβ door de Sferische Stamverwanten van Nucleic Zuur Verhindert cytokine-Veroorzaakte Verwonding en Verbetert de Overleving van de Ent,“ Overplanting, 2013, 96, 877-884, doi: 10.1097/TR.0b013e3182a4190e, PMCID: PMC3839058.
  9. Walter, S.R.; Jongelui, K.L.; Holland, J.G.; Gieseck, R.L.; Mirkin, C.A.; Geiger, F. die M. het „Aantal Ionen van het Magnesium Verbindend aan Oppervlakte-Geïmmobiliseerde Oligonucleotides Thymine Tellen Die uit Sferische Nucleic Zuren,“ J. Am Bestaan. Soc. van Chem., 2013, 135, 17339-17348, doi: 10.1021/ja406551k.
  10. Alhasan, A.H.; Patel, PC.; Choi, C.H.J.; Mirkin, C.A. „de Exosome Ingepakte Sferische Gouden Stamverwanten Nanoparticle van Nucleic Zuur als Machtige Agenten van de Verordening MicroRNA,“ Klein, 2014, 10, 186-192, doi: 10.1002/smll.201302143, PMCID: PMC3947239.
  11. Mirkin, C.A.; Stegh, A.H. „Sferische Nucleic Zuren voor de Geneeskunde van de Precisie,“ Oncotarget, 2014, 5, 9-10, PMCID:  PMC3960185
  12. Wu, X.A.; Choi, C.H.J.; Zhang, C.; Hao, L.; Mirkin, C.A. het „Intracellular Lot van de Sferische Stamverwanten van Nanoparticle van Nucleic Zuur,“ J. Am. Soc. van Chem., 2014, 136, 7726-7733, doi: 10.1021/ja503010a, PMCID: PMC4046773.
  13. Rouge, J.L.; Hao, L.; Wu, X.A.; Briley, W.E.; Mirkin, C.A. „Sferische Nucleic Zuren als Uiteenlopend Platform voor het Samenstellen van Stamverwanten RNA-Nanoparticle Door Enzymatische Afbinding,“ Nano ACS, 2014, 8, 8837-8843, doi: 10.1021/nn503601s, PMCID: PMC4174098.
  14. Banga, R.J.; Chernyak, N.; Narayan, S.P.; Nguyen, S.T.; Mirkin, C.A. „Liposomal Sferische Nucleic Zuren,“ J. Am. Soc. van Chem., 2014, 136, 9866-9869, doi: 10.1021/ja504845f, PMCID: PMC4280063, PMCID: PMC4280063.
  15. Chinen, A.B.; Guan, C.M.; Mirkin, C.A. de „Sferische Stamverwanten van Nanoparticle van Nucleic Zuur Verbetert Vorming g-Quadruplex en Verhoogt de EiwitInteractie van het Serum,“ Angew Chem., 2014, 54, 527-531, doi: 10.1002/anie.201409211, PMCID: PMC4314381.
  16. Radovic-Moreno, A.F.; Chernyak, N.; Mader, C.C.; Nallagatla, S.; Kang, R.; Hao, L.; Leurder, D.A.; Halo, T.L.; Merkel, T.J.; Rische, C.; Ananatatmula, S.; Burkhart, M.; Mirkin, C.A.; Gryaznov, S.M. „Immunomodulatory Sferische Nucleic Zuren,“ Proc. Natl. Aca. Sc.i, 2015, 112, 3892-3897, doi: 10.1073/pnas.1502850112, PMCID: PMC4386353.
  17. Narayan, S.P.; Choi, C.H.J.; Hao, L.; Calabrese, C.M.; Auyeung, E.; Zhang, C. Goor, PB G.M.; Mirkin, C.A. het „Opeenvolging-Specifieke Cellulaire Begrijpen van de Sferische Stamverwanten van Nanoparticle van Nucleic Zuur,“ Klein, 2015, 11, 4173-4182, doi: 10.1002/smll.2015100027, PMCID: PMC4560454.
  18. Zhang, C.; Hao, L.; Calabrese, C.M.; Zhou, Y.; Choi, C.H.J.; Xing, H.; Mirkin, C.A. de „Biologisch Afbreekbare DNA-Borstel Zuren van het Copolymeer van het Blok Sferische Nucleic Laat Verordening van het Gen van de Transfectie de agent-Vrije Intracellular toe,“ Klein, 2015, doi 10.1002/smll.201501573.
  19. Randeria, P.S.; Jones, M.R.; Kohlstedt, K.L.; Banga, R.J.; Olvera DE La Cruz, M.; Schatz, G.C.; Mirkin, C.A. „Welke Controles de Thermodynamica van de Kruising van Sferische Nucleic Zuren?“ JACS, 2015, 137, 3486-3489, doi: 10.1021/jacs.5b00670.
  20. Randeria, P.S.; Seeger, M.A.; Wang, X.Q.; Wilson, H.; Schip, D.; Mirkin, C.A.; Paller, A.S. „hetgebaseerde Sferische Geschade Gekronkeld Helen van Nucleic Zuren Omgekeerde in DiabetesMuizen door GM3 Synthase Neerhalen,“ PNAS, 2015, 112, 5573-5578, doi: 10.1073/pnas.1505951112, PMCID: PMC4426446.
  21. Rouge, J.L.; Sita, T.L.; Hao, L.; Kouri, F.M.; Briley, W.E.; Stegh, A.H.; Mirkin, C.A. „ribozyme-Sferische Nucleic Zuren,“ JACS, 2015, 137, 10528-10531, doi: 10.1021/jacs.5b07104.
  22. Barnaby, S.N.; Perelman, G.A.; Kohlstedt, K.L.; Chinen, A.B.; Schatz, G.C.; Mirkin, de Chemie van Bioconjugate Overwegingen van het Ontwerp van C.A. voor de Sferische Nucleic van de „ (SNAs)Zuren van RNA“, 2016, 27, 2124-2131, doi: 10.1021/acs.bioconjchem.6b00350, PMCID: PMC5034328.
  23. Wang, X.; Hao, L.; Bu, H. - F.; Scott A.W.; Tian K.; Liu, F.; DePlaen, I.G.; Liu, Y.; Mirkin, C.A.; Tan, X. - D. „Sferisch Nucleic Zuur die microRNA-99b Richten Verbetert de Intestinale mfg-E8 Uitdrukking van het Gen en Herstelt Migratie Enterocyte in lipopolysacchardie-Veroorzaakte Septische Muizen,“ Wetenschappelijke Rapporten, 2016, 6, doi 31687: 10.1038/srep31687.
  24. Sprangers, A.J.; Hao, L.; Banga, R.J.; Mirkin, C.A. „Liposomal Sferische Nucleic Zuren voor het Regelen Lange Noncoding RNAs in de Kern,“ Klein, 2017, doi: 10.1002/smll.201602753.

Ongeveer Dr. Chad MirkinTsjaad A. Mirkin

Dr. Chad A. Mirkin is de Directeur van het Internationale Instituut voor Nanotechnologie en George B. Rathmann Prof. van Chemie, Chemische en Biologische Techniek, Biomedische Techniek, de Wetenschap & de Techniek van Materialen, en Geneeskunde bij Noordwestelijke Universiteit.

Hij is een chemicus en een wereld-beroemde nanosciencedeskundige, die voor zijn ontdekking en ontwikkeling van sferische nucleic zuren en op SNA-Gebaseerde (SNAs) biodetection en therapeutische regelingen, onderdompeling-Pen Nanolithography en verwante (DPN) cantilever-vrije nanopatterning methodologieën, de Lithografie van de op-Draad, en (OWL) Coaxiale Lithografie (STEENKOOL), en bijdragen tot supramolecular chemie en nanoparticle synthese gekend is.

Hij is de auteur van meer dan 670 manuscripten en meer dan 1.000 octrooitoepassingen wereldwijd (uitgegeven 290), en hij is de stichter van veelvoudige bedrijven, met inbegrip van Nanosphere, AuraSense, en Exicure, die nanotechnologietoepassingen in de de het levenswetenschappen en biogeneeskunde op de markt brengen.

Mirkin is erkend met meer dan 100 nationale en internationale toekenning, met inbegrip van 2016 Dan David Prize en de inaugurele Prijs Sackler in het Onderzoek van de Convergentie. Hij was een lid van de Raad van de Voorzitter van Adviseurs op Wetenschap & Technologie (het Beleid van Obama), en één van zeer weinig wetenschappers die aan alle drie Nationale Academies van de V.S. moeten worden verkozen. Hij is ook een Kameraad van de Amerikaanse Academie van Kunsten en Wetenschappen en de Nationale Academie van Uitvinders, onder anderen.

Mirkin heeft op de Redactie Adviserende Raad van meer dan 20 geleerde dagboeken, met inbegrip van JACS, Angew gediend. Chem., en Adv. Mater.; momenteel, is hij een Verwante Redacteur van JACS. Hij is de oprichtende redacteur van het Kleine dagboek, en hij heeft veelvoudige bestselling boeken mede-uitgegeven.

Mirkin houdt een B.S. graad van Universiteit Dickinson (1986, verkozen in Phi BètaKappa) en een graad Ph.D. van Penn. Universteit van de Staat (1989). Hij bedroeg een Post-doctorale Kameraad NSF MIT voorafgaand aan het worden een professor bij Noordwestelijke Universteit in 1991.