高分子鏈穿越折線型納米孔與平面上多價態(tài)高分子鏈吸附的動力學(xué).pdf

1、在實際的材料應(yīng)用過程中和生物體內(nèi)，高分子的受限都是一個非常普遍的現(xiàn)象。高分子的受限行為可以分為一維受限、二維受限和三維受限三個類型。近年來，高分子在受限環(huán)境中的動力學(xué)和構(gòu)象受到了廣泛而深入的研究。一方面，它能夠幫助我們更好地理解許多生物學(xué)現(xiàn)象;另一方面，它在某些前沿的科技領(lǐng)域有著光明的應(yīng)用前景，比如，高分子穿越納米孔道動力學(xué)的研究對下一代基因測序技術(shù)的發(fā)展就起著至關(guān)重要的作用。本文采用計算機模擬的方法，對高分子穿越折線型納米孔道的動力學(xué)

2、和含有多配體高分子鏈的吸附動力學(xué)和構(gòu)象進行了研究。
　　下一代基因測序技術(shù)發(fā)展的一個關(guān)鍵問題是，如何有效地降低DNA的穿孔速率，使DNA上的堿基單元能夠一個一個的穿過納米孔，從而可以被準確的檢測出來。本文的第三章中，應(yīng)用二維朗之萬動力學(xué)的模擬方法，我們對外加電場力驅(qū)動下高分子鏈穿越折線型納米孔道的動力學(xué)行為進行了研究。由于高分子鏈和孔道墻粒子存在著較強的相互作用力，因此，和穿越直線型納米孔道相比，高分子鏈穿越折線型納米孔道的動力學(xué)

3、有顯著的變化。在模擬中，我們采用了五種不同的折線型納米孔道，每一種類型的納米孔都對應(yīng)著一個彎曲角θ。我們對高分子鏈的穿孔時間和穿孔成功率與θ的變化關(guān)系進行了研究。和直孔相比，折線型納米孔的穿孔時間會隨著θ角的增大而顯著的增長，穿孔速率得到了有效的降低，這個結(jié)果跟之前的實驗是相一致的。
　　本文的第四章，我們對含有多個配體的高分子鏈在含有多個受體的膜表面上的吸附行為進行了研究。早在1998年，哈佛大學(xué)的Mammen教授等人研究發(fā)現(xiàn)，

4、多個相同配體-受體的相互作用普遍存在于生物體內(nèi)，并提出了生物體內(nèi)的多價態(tài)結(jié)合(multivalency)的理論。這個理論認為，生物分子或者生物表面之間的結(jié)合，是瞬時的多配體-受體的多價態(tài)作用的結(jié)果。盡管多種多配體高分子已經(jīng)被合成出來并且對它的吸附行為進行了大量的實驗研究，但是，多價態(tài)理論的物理機理依然不明確。Frenkel教授等人研究發(fā)現(xiàn)，多配體高分子鏈或者是多配體納米粒子，對含有多個吸附位點的膜的吸附具有選擇的特性。我們的研究結(jié)果，跟