本文關(guān)鍵詞：基于表面力儀云母表面生物分子吸附特性的研究

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【摘要】：近年以來,隨著微納機電設(shè)備的廣泛應(yīng)用,生物膜(尤其是生物大分子薄膜)正被逐漸了解并應(yīng)用于生命科學、微納醫(yī)療、生物芯片、微納潤滑等領(lǐng)域。生物膜憑借其優(yōu)良的物理、化學、機械性能正越來越受到人們廣泛的關(guān)注。本文利用表面力儀(Surface Forces Apparatus,SFA)技術(shù)研究了云母表面生物吸附膜的兒何形貌與吸附特性。本文主要工作如下：1.研究了甲醇在云母表面的吸附特性。利用改進的SFA系統(tǒng)實現(xiàn)了氣態(tài)條件下甲醇分子在云母表面的直接吸附。研究表明,吸附在云母表面的甲醇膜具有分層特性,外層膜呈現(xiàn)出液體特性,而內(nèi)層膜則呈現(xiàn)出類固態(tài)特性,并且能夠承受高達5.6個標準大氣壓的法向載荷,這為甲醇分子膜在邊界潤滑中的應(yīng)用提供了實驗依據(jù)。2.研究了ssDNA (single-strand DNA,即單鏈DNA)在云母表面的吸附行為和力學特性。探究了ssDNA吸附層在不同實驗條件下的表面力及吸附特性,主要包括：ssDNA濃度、橋接離子種類及其濃度等對DNA吸附層厚度、幾何形貌與粘附力的影響,分析了DNA吸附層形成的內(nèi)在機理,實驗驗證了陽離子橋接作用的存在。3.研究了ssDNA在云母表面的解吸附現(xiàn)象。本文通過向緩沖液中添加單價陽離子,使原本吸附在云母表面的DNA發(fā)生解吸附行為,并最終逐漸從云母表面解吸附。深入討論了 DNA解吸附現(xiàn)象的內(nèi)在原因。本文首次利用SFA技術(shù)研究了基于陽離子橋接作用的云母表面DNA層的吸附特性與解吸附特性,吸附層的形貌、力學特性以及影響其形成的主要因素。本文相關(guān)工作可以為系統(tǒng)地研究DNA在固液界面上的特性提供可靠的實驗方法與初步的實驗成果,并為全面開展固液界面上有機大分子膜的吸附研究提供理論與實驗基礎(chǔ)。此外,本文相關(guān)實驗研究將為生物薄膜在微納機電設(shè)備中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)與實驗指導,并對生物薄膜在納米器件、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展具有重大意義。
【關(guān)鍵詞】：表面力儀 DNA 吸附 橋接作用 云母
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O647.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 表面吸附技術(shù)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 實驗技術(shù)方法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 DNA吸附特性研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 研究目的與主要內(nèi)容17-19
• 1.3.1 本文研究目的17
• 1.3.2 關(guān)鍵技術(shù)及可行性分析17
• 1.3.3 本文主要工作內(nèi)容安排17-19
• 第二章 DLVO理論基礎(chǔ)19-33
• 2.1 DLVO理論介紹19-21
• 2.2 表面間作用力21-31
• 2.2.1 范德華力21-25
• 2.2.2 雙電層力25-31
• 2.3 本章小結(jié)31-33
• 第三章 表面力儀(SFA)實驗技術(shù)33-43
• 3.1 SFA發(fā)展歷史與應(yīng)用33-34
• 3.2 SFA2000的基本結(jié)構(gòu)34-36
• 3.3 SFA2000的實驗原理36-40
• 3.3.1 多光束干涉法36-39
• 3.3.2 法向力的測量39-40
• 3.4 SFA2000系統(tǒng)的調(diào)試40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 實驗流程設(shè)計與甲醇分子吸附特性研究43-61
• 4.1 實驗準備43-48
• 4.1.1 實驗表面準備43-47
• 4.1.2 光路調(diào)節(jié)47-48
• 4.1.3 設(shè)備的清洗與鈍化48
• 4.2 實驗流程48-49
• 4.3 SFA2000系統(tǒng)的改進49-50
• 4.4 氣態(tài)甲醇分子在云母表面的吸附實驗50-59
• 4.4.1 實驗材料52
• 4.4.2 實驗原理與過程52-53
• 4.4.3 實驗結(jié)果與討論分析53-58
• 4.4.4 小結(jié)58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 DNA分子吸附特性研究61-79
• 5.1 單鏈DNA在云母表面的吸附實驗61-73
• 5.1.1 實驗材料61-62
• 5.1.2 實驗前期準備62-63
• 5.1.3 實驗過程63-64
• 5.1.4 實驗結(jié)果與討論分析64-72
• 5.1.5 小結(jié)72-73
• 5.2 單鏈DNA在云母表面的解吸附實驗73-76
• 5.2.1 實驗前期準備73
• 5.2.2 實驗過程73
• 5.2.3 實驗結(jié)果與討論分析73-76
• 5.2.4 小結(jié)76
• 5.3 本章小結(jié)76-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 論文主要內(nèi)容79-80
• 6.2 論文創(chuàng)新之處80
• 6.3 未來工作展望80-81
• 致謝81-83
• 碩士期間學術(shù)成果83-85
• 參考文獻85-92

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本文編號：616771