DNA折紙是一種很有前途的納米材料,已被廣泛用于生物傳感,癌癥治療和特異材料。合成DNA折紙的傳統(tǒng)方法通常是借助PCR儀設(shè)置特定的梯度降溫程序或者借助有機變性劑梯度透析,都必須耗費幾小時甚至上百小時,尤其對于3D DNA折紙結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,存在梯度降溫的程序復(fù)雜,合成時間長的問題,目前仍沒有合適的應(yīng)對措施。液滴微流控系統(tǒng)能夠減少反應(yīng)試劑的用量、縮短反應(yīng)時間、增加反應(yīng)精度。因此,人們對通過液滴微流體平臺合成納米材料的興趣日益增加,液滴微流控平臺還具有合成DNA折紙的巨大潛力,克服傳統(tǒng)方法梯度降溫程序設(shè)置復(fù)雜,合成時間長的缺點。本論文立足于液滴微流控與DNA折紙的交叉領(lǐng)域,利用“+”型通道合成了DNA折紙�？紤]到傳統(tǒng)方法的局限性,我們主要進行了以下研究:(1)分別構(gòu)造了內(nèi)徑為10μm,30μm和60μm的“+”通道。在“+”通道的遠端設(shè)計了一條蜿蜒的蛇形路徑,這增加了通道中液滴的反應(yīng)時間,并促進了DNA折紙的恒溫合成。(2)構(gòu)建了基于液滴微流系統(tǒng)的DNA折紙恒溫合成平臺。它主要由以下三個模塊組成:動力驅(qū)動模塊,反應(yīng)合成模塊和實時觀察與成像模塊。根據(jù)實時觀察和成像模塊的反饋信息,調(diào)整動力驅(qū)動模塊...

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【學位級別】：碩士

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內(nèi)容摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 DNA折紙
        1.2.1 DNA折紙概述
        1.2.2 2D DNA折紙
        1.2.3 3D DNA折紙
        1.2.4 DNA折紙的應(yīng)用
        1.2.5 DNA折紙的發(fā)展
        1.2.6 DNA折紙的傳統(tǒng)合成方法
        1.2.7 小結(jié)
    1.3 液滴微流控系統(tǒng)
        1.3.1 微流控液滴
        1.3.2 液滴微流控的應(yīng)用
        1.3.3 液滴微流控在合成納米材料方面的應(yīng)用
        1.3.4 小結(jié)
第二章 基于液滴微流控合成DNA折紙系統(tǒng)的搭建
    2.1 引言
    2.2 實驗試劑與設(shè)備
    2.3 設(shè)計與制備微流控芯片
    2.4 液滴形成的原理
    2.5 水油雙壓力泵驅(qū)動的微液滴合成DNA折紙平臺的搭建
    2.6 穩(wěn)定均一的液滴
    2.7 液滴尺寸的控制
    2.8 小結(jié)
第三章 基于液滴微流控芯片的DNA Origami合成系統(tǒng)的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑與實驗設(shè)備
    3.3 實驗結(jié)果與實驗討論
        3.3.1 合成DNA Origami的初步探索
        3.3.2 溫度對DNA Origami合成產(chǎn)率的影響
        3.3.3 液滴的尺寸對DNA Origami合成產(chǎn)率的影響
    3.4 小結(jié)
第四章 基于液滴微流控芯片的DNA Origami合成系統(tǒng)的推廣
    4.1 引言
    4.2 實驗試劑與實驗設(shè)備
    4.3 實驗結(jié)果與實驗討論
        4.3.1 恒溫合成2D DNA折紙
        4.3.2 恒溫合成3D DNA折紙
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
    附錄1 用于合成空心等邊三角形 DNA 折紙的Staples
    附錄2 用于合成空心長方形 DNA 折紙的Staples
    附錄3 用于合成“十”字形 DNA折紙的Staples
    附錄4 用于合成船形 DNA 折紙的Staples
    附錄5 用于合成實心長方形DNA折紙的Staples
    附錄6 用于合成圓柱體 DNA折紙的Staples
    附錄7 用于四面體DNA折紙的Staples
致謝
在學期間所獲得的科研成果



本文編號：3742245