發(fā)布時間：2018-06-20 01:43

  本文選題：DNA折紙術 + 金納米棒　； 參考：《華東師范大學》2015年碩士論文

【摘要】：手性納米晶體和納米結構在最近幾十年引起了相當大的關注。但是,利用人工合方法合成的手性納米材料,仍然存在巨大的挑戰(zhàn)。目前,自組裝是一種高效的制備手性納米材料的方法,可以用來制得具有不同幾何構型的手性超結構。對于納米結構的手性研究表明,空間構型,納米基元的間距和位置等都是影響手性信號的重要因素。最新興起的結構DNA納米技術,為我們自下而上的構建復雜的納米結構組裝體提供了可能。DNA分子中特定堿基之間相互配對形成雙螺旋結構,是一種極佳的具有特異性識別功能的構建納米結構的材料。其中最典型的即是DNA折紙技術(DNA Origami),由于其具有絕佳的可尋址性,因此,我們利用DNA折紙為模板,可以在納米尺度精確地可選址的固定組裝金屬納米粒子。本文以DNA折紙為模板,先后組裝了金納米棒和金納米棒-金納米球二聚體,并對其結構、手性性質進行研究,研究內容和主要結論如下：1、通過在DNA折紙上不同位置的設計捕獲鏈,成功精確地組裝了金納米棒和金納米棒-金納米球二聚體的手性結構,在可見光區(qū)域測量到了穩(wěn)定的手性信號。2、通過研究了精確組裝在DNA折紙模板上的金納米棒(AuNR)或者金納米球(AuNS)的組裝體的光學響應信號,發(fā)現(xiàn)等離子體的圓二色性(Circular Dichroism, CD)是高度取決于于DNA折紙模板上的二聚體相對于DNA軸的方向和納米顆粒之間的距離。DNA模板起到了主要的作用,它不僅可以調控組裝任意的具有手性空間構型的結構,而且誘導等離子體結構產生手性。3、DNA折紙結構本身由于DNA分子的有序排列使其分子偶極與金納米棒表面等離子產生共振,從而誘導對稱性的金納米棒結構在其等離子共振譜區(qū)產生圓二色譜信號。當納米粒子之間的間距相當時,金納米棒或者金納米球二聚體中的兩個粒子位于DNA折紙模板同側和異側時的光學信號強度具有顯著差異。偶極距離(Dipole-dipole distances)在等離子體手性產生過程中起著至關重要的作用,并且實驗結果與建立模型進行計算的結果高度吻合。從實驗和理論上都揭示了DNA這一手性分子誘導產生手性的根本原因。
[Abstract]:Chiral nanocrystals and nanostructures have attracted considerable attention in recent decades. However, there are still great challenges in the synthesis of chiral nanomaterials by artificial synthesis. At present, self-assembly is an efficient method for preparing chiral nanomaterials, which can be used to prepare chiral superstructures with different geometric configurations. The chirality of nanostructures shows that the spatial configuration, the spacing and location of the nanostructures are the important factors affecting chiral signals. The latest rise in structural DNA nanotechnology provides the possibility for us to build complex nanostructural assemblies from the bottom up, pairing specific bases in DNA molecules to form double helix structures. It is an excellent material for the construction of nanostructures with specific recognition function. DNA origami technology is the most typical one. Because of its excellent addressable ability, we use DNA origami as a template to fix and assemble metal nanoparticles at nanometer scale. In this paper, gold nanorods and gold nanorods were assembled by DNA origami as template, and their structures and chiral properties were studied. The contents and main conclusions are as follows: 1. The chiral structures of gold nanorods and gold nanospheres dimer were successfully assembled by designing different positions of capture chains on DNA origami. The stable chiral signal. 2 was measured in the visible region. The optical response signals of the gold nanorods or gold nanospheres AuNSs assembled on the DNA origami template were studied. It is found that the circular dichroism of plasma (CDCD) is highly dependent on the direction of the dimer on the DNA origami template relative to the direction of the DNA axis and the distance between the nanoparticles. The DNA template plays a major role. It can not only regulate and assemble any chiral spatial structure, but also induce the structure of plasma to produce chiral .3DNA origami structure itself, which is caused by the ordered arrangement of DNA molecules and the plasmon resonance between the molecular dipole and the surface of gold nanorods. Thus the symmetrical gold nanorods are induced to produce circular dichroism signals in the plasma resonance region. When the distance between nanoparticles is equal, the optical signal intensity of two particles in gold nanorods or gold nanospheres dimer is significantly different when they are located on the same side of DNA origami template and on the other side. Dipole-dipole distancesplays an important role in the generation of plasma chirality, and the experimental results are in good agreement with those calculated by the model. Both experimental and theoretical results show that DNA is a chiral molecule that induces chirality.
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O614.123;TB383.1

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