DNA折纸界面形貌及其导电性研究

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DNA折纸结构由于其易编辑,易合成,易修饰等卓越优点而在生物医药,反应催化,纳米电路等方面都有着十分广阔的应用前景。DNA折纸结构的完整性是实现其优良性能的前提,因此研究者们做了大量关于其稳定性的研究,但这些研究的实验条件与其实际应用的环境条件有较大差异,指导意义有限。比如实际应用中,DNA折纸结构处于界面上而不是溶液中,周围的环境因素一直在波动而不是稳定不变的,此外,折纸结构作为一个高度聚合的大型结构,导电性肯定异于DNA单双链结构。基于此,本文主要研究了如下内容:首先我们研究了DNA折纸结构对Mg2+浓度波动的响应。我们将折纸结构在低离子浓度下孵育不同的时间并恢复浓度,通过观察这两种情况下折纸的形貌变化并结合荧光分析发现,当DNA折纸结构在低Mg2+浓度下孵育10 min内恢复离子浓度时,其结构形貌可以恢复,延长低离子浓度下的孵育时间会导致结构不可逆的降解。这说明折纸结构对离子浓度波动具有结构可逆的响应,具有作为离子探针的应用前景。在界面效应对DNA折纸结构稳定性影响的实验中,我们将折纸沉积在云母界面上,并设置溶液中的折纸结构作为对照组,通过改变两组折纸所处环境的温度,离子浓度,pH以及紫外照射,观察彼此之间的形貌变化差异,我们发现除紫外照射之外,界面组的DNA折纸的结构完整度都要好于溶液组。这说明界面效应可以增强折纸结构的稳定性,为制备更稳定的折纸复合体系提供了理论基础。在研究折纸结构导电性的实验中,我们将不同形状的退火前后的折纸结构或折纸与缓冲液盐沉积在云母片界面上,构建导电通路并测试二者导电性,发现三角折纸和矩形折纸退火后导电性更好,管状折纸则相反,沉积层的导电性与距离关系不大。这说明折纸结构沉积层具有导电性且导电性与折纸形状有关。
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