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聚酰胺—胺导致的DNA凝聚以及金属表面H~-光剥离的研究

作　者: 贾春燕
导　师: 杨光参
学　校: 温州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 聚酰胺-胺 DNA 原子力显微镜磁镊影像态寿命光剥离
分类号: Q523
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

由于DNA在生命活动中直接影响生命体的组织、器官的功能,所以,研究新的可以控制DNA的结构及特性的药品就很有必要。在我们的实验中,研究了一种新的倍受关注的大分子树枝化合物—聚酰胺-胺(简称PAMAM),由于这种大分子树枝高度对称的表面氨基官能团与内部特有的空腔结构,可以作为药物和基因的载体,所以在此研究其与DNA之间的相互作用。在实验中,用磁镊技术和原子力显微镜技术研究了2.0代的聚酰胺-胺对DNA的凝聚机理及其随时间变化的形态特点,通过磁镊技术,在单分子水平上研究了2.0代聚酰胺-胺对单根DNA的凝聚特性,经过模拟及软件分析,DNA在凝聚的过程中随着时间的增加,呈现不连续的跳跃式的凝聚,这从聚酰胺-胺与DNA的作用原理和DNA的一级凝聚理论可以得到很好的解释;通过原子力显微镜技术,首先研究了聚酰胺-胺在云母表面分布与浓度的关系,在较低浓度下,其在云母表面更趋近于薄膜状分布,在达到一定的浓度后才会形成颗粒状,然后研究了聚酰胺-胺作用下DNA的凝聚变化特性,与聚酰胺-胺分子和单根的DNA在云母表面的成像对照,随着时间的变化单个或者多个DNA从收缩到凝聚成团,在26小时之后就可以观察到明显的圆球状分布的DNA,越靠中心的地方越紧密。对带隙金属表面氢负离子光剥离的研究是利用半经典闭合轨道理论在实际系统中对光剥离截面的进一步研究,通过与理论体系的比较,发现在考虑光剥离电子的寿命对光剥离的影响后,当电子能量在逃离能和影像势能之间时,随着能量的增加,光剥离截面的阶梯状结构中出现更精细的振荡结构,其相应的傅里叶变换谱表明,寿命越长,光剥离截面对应的傅里叶变换谱的高频振幅也越大。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 DNA 凝聚的研究  10-13
    1.1.1 研究DNA 凝聚的背景及意义  10
    1.1.2 研究DNA 凝聚的方法及现状  10-11
    1.1.3 DNA 凝聚的种类  11
    1.1.4 DNA 凝聚的理论研究  11-12
    1.1.5 DNA 凝聚实验的主要工作及创新之处  12-13
  1.2 带隙金属表面氢负离子光剥离过程的研究  13-14
    1.2.1 带隙金属表面氢负离子光剥离过程的研究的背景和意义  13-14
    1.2.2 带隙金属表面氢负离子光剥离过程研究的创新之处  14
  1.3 论文的结构安排  14-16
第二章聚酰胺-胺导致的单分子DNA 的凝聚研究  16-30
  2.1 聚酰胺-胺简介  16
  2.2 聚酰胺-胺的制备  16-18
    2.2.1 材料和方法  16-18
    2.2.2 结果验证  18
    2.2.3 结论  18
  2.3 用磁镊研究聚酰胺-胺凝聚单分子DNA  18-29
    2.3.1 实验原理  20-21
    2.3.2 材料与方法  21-24
      2.3.2.1 磁镊装置中样品池制作流程  21
      2.3.2.2 溶液配制及相关药品处理  21-24
    2.3.3 磁镊结构装置及其基本原理  24-27
    2.3.4 实验过程  27
    2.3.5 结果与讨论  27-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章用原子力显微镜（AFM）观察DNA 的凝聚  30-40
  3.1 原子力显微镜及其基本原理  30-34
    3.1.1 原子力显微镜的工作原理及结构  30-32
    3.1.2 原子力显微镜的操作模式  32-34
  3.2 用原子力显微镜研究2.0 代聚酰胺-胺凝聚 Lambda DNA  34-39
    3.2.1 样品的制备及实验  34-39
      3.2.1.1 实验一：用原子力显微镜观察2.0 代的聚酰胺-胺在云母表面的分布  34-36
      3.2.1.2 实验二：单个DNA 分子在云母表面的分布  36-37
      3.2.1.3 实验三：用原子力显微镜研究聚酰胺-胺凝聚Lambda DNA  37-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章带隙金属表面附近氢负离子的光剥离  40-50
  4.1 影像态寿命对氢负离子光剥离过程的影响  40-41
  4.2 金属表面影像态的寿命  41-43
  4.3 光剥离截面  43-46
  4.4 结果说明  46-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章总结与展望  50-51
参考文献  51-56
附录  56-59
硕士期间发表论文  59-60
致谢  60

聚酰胺—胺导致的DNA凝聚以及金属表面H~-光剥离的研究

内容摘要

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