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DNA分子是重要的生命遗传物质之一,研究者们对它在生命遗传过程中的作用已经有深入的了解。由于DNA分子具有一般高分子材料不具备的优良特性,比如有很高的长宽比,长度均一和严格的碱基配对,使它在纳米领域得到广泛的应用,所以DNA分子的操纵成为需要解决的问题。本文专注于探讨液体和DNA分子相互作用的机制问题。用液流可以拉直DNA分子,也可以形成一定的DNA分子图案。但是液体和DNA分子之间的相互作用机制还不是很清楚。本文分别利用水和乙醇对拉直的DNA分子进行横向操纵,利用原子力显微镜(AFM)的tapping模式观察了两种情况下单个DNA分子形成的悬链线结构的不同,验证了用液体操纵DNA分子时可能存在两种相互作用力:一个是移动的弯月面对DNA分子的作用;另一个是定向液流对DNA分子的作用。
本文还通过设计实验说明界面水对移动的弯月面和DNA分子间的作用有影响。在有拉直的DNA分子的衬底上滴上一滴水,加热使其蒸发,利用AFM观察发现DNA分子有许多断点。和文献中报道的实验相比较,推断是由于界面水的消失使移动的弯月面对DNA分子的作用过大从而使其断裂。