納米孔周圍交變電場對分子運動行為控制的研究.pdf

1、納米孔技術是當前最有前途的單分子檢測技術之一，已經(jīng)實現(xiàn)了包括測序、生物大分子檢測等應用。納米孔是嵌在生物膜上或固態(tài)薄膜上的納米尺度的孔。物質穿過納米孔的過程被稱為易位。目前，納米孔在應用上具有很廣泛的空間，但是物質發(fā)生納米孔易位過程的機制還需要深入研究，操縱生物分子進而提高易位事件發(fā)生頻率的研究仍然具有十分重大的意義。本課題主要研究納米孔周圍交變電場對分子運動行為的控制，包括理論研究、計算機仿真研究和實驗研究。
　　納米孔周圍分子

2、或顆粒的運動行為存在微米空間和納米空間兩種尺寸，這兩種空間受到的力場、流場、固液界面特性也有很大不同，本課題中采用電泳技術和介電泳技術兩種方法來進行分子運動行為的控制，并進行計算機仿真和實驗分析，進而對納米孔周圍分子的運動行為進行分析。主要內(nèi)容如下:
　　分子或顆粒運動行為控制的理論基礎。主要研究電泳技術和介電泳技術，分析了固液界面帶電理論，雙電層和電滲流理論，電泳原理，介電特性理論和介電泳原理。建立了生物分子運動方程。
　

3、　利用有限元方法建立了計算機仿真模型。對納米孔周圍的電勢分布，電場分布，流場分布，電流計算，運動軌跡分析進行了研究。通過數(shù)據(jù)分析，對納米孔周圍分子或顆粒發(fā)生納米孔易位的條件，運動軌跡，器件制備等方面進行了研究。
　　利用電泳技術通過紅細胞和納米金棒分別在微米和納米兩種尺寸下對分子運動行為進行了研究。分別通過計算機仿真和實驗方法開展，使得仿真模型得到的紅細胞的電泳速度和納米金棒電流變化曲線與實際能夠很好的匹配。
　　利用介電泳