硫代DNA 作为反义DNA 中的重要一族,被用于各种体内和体外模型作为DNA 的钝化物,现在已经用于抗病毒感染、癌症治疗、爱滋病治疗等。硫代修饰DNA 是磷酸基团上的非桥联O 原子被S 原子所替代,能够与一些原子在该位上形成化学键,如Cd、Au,也使硫代DNA 分子成为了构建具有特殊结构和功能的纳米结构理想材料。本文通过对硫代修饰寡核苷酸与纳米晶的界面相互作用的研究,并尝试使用这种修饰方式DNA 的特性,为诱导纳米晶组装新的纳米结构提供新的途径和思路。研究了侧链硫代修饰寡聚DNA 与Cd2+离子及利用其诱导合成的CdS纳米晶的作用位点。硫代DNA 在Cd2+离子作用下破坏了PS-oligoG10之间的G碱基氢键配对,并通过Cd2+离与硫代DNA上的磷酸根发生配位作用,硫代DNA 被诱导形成特殊的直径为2 nm 左右的纳米球;当加入S 离子后,利用硫代DNA 诱导合成直径为5 nm 的CdS 纳米晶,但作用位点却由原来的磷酸根位转移到DNA 的碱基位上。研究了硫代修饰寡聚DNA 与表面富Cd2+、富S2-和中性的CdS 纳米晶的界面协同相互作用过程。发现修饰过的寡聚DNA 与表面中性的CdS纳米晶作用表现为正协同作用,与表面富S2-的CdS 纳米晶作用时表现为负协同作用,而与表面富Cd2+的CdS 纳米晶作用则没有协同作用发生。未修饰的寡聚DNA 与表面中性的CdS 纳米晶作用也表现为正协同作用,但其协同作用要小于修饰过的寡聚DNA。研究了硫代侧链修饰寡聚DNA 与Au 纳米晶的界面相互作用,发现这种侧链修饰的DNA 分子在纳米晶表面上的取向为平行取向。而侧链修饰DNA 的平行取向,可以通过影响纳米晶表面所能吸附的DNA 的数量进而控制纳米晶在组装体中的排列方式。我们利用4 种不同长度的侧链修饰的DNA 分子,分别得到了密堆积六方、四方、三方以及线形的四种不同的纳米结构图形。