基于DNA互補(bǔ)識(shí)別作用的金納米顆粒層層自組裝膜的制備與性質(zhì)研究
本文選題:DNA + 金納米顆粒 ; 參考:《東南大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:納米薄膜材料是指由尺寸在納米級(jí)的顆粒構(gòu)成的薄膜,或?qū)⒓{米顆粒鑲嵌于某種薄膜構(gòu)成的復(fù)合膜,以及每層厚度均在納米量級(jí)的單層或多層膜材料。其性能與顆粒尺寸、膜厚、表面粗糙度以及膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)。作為一類具有特殊結(jié)構(gòu)的功能材料,其在電子學(xué),生物學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用;诖吮尘,我們采用層層自組裝技術(shù)制備了金納米顆粒與DNA的復(fù)合膜結(jié)構(gòu),該種復(fù)合膜有望具有特殊的力學(xué)性質(zhì),可應(yīng)用于生物活性界面的構(gòu)建。本文對(duì)這種膜的制備過(guò)程和結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了初步研究,具體工作如下:1.使用Turkevith-Frens法,合成了穩(wěn)定性高、重復(fù)性好的金納米顆粒,并在表面成功修飾上了特定序列的巰基化DNA,通過(guò)電泳及紫外光譜研究了DNA包覆的金納米顆粒的穩(wěn)定性。2.借助于鏈接DNA,基于層層自組裝方法,在基底上制備了表面致密均勻的金納米顆粒多層膜。隨著組裝次數(shù)增加,顆粒膜的有序性隨之提高,可形成有序陣列結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)這種多層膜只能穩(wěn)定存在于緩沖液體系中,因此開發(fā)了一種溶膠-凝膠法包封顆粒膜,使其能穩(wěn)定地保存在純水中。3.由于柔性DNA分子的連接作用,所以DNA和金納米顆粒構(gòu)成的復(fù)合膜可能具有特殊的力學(xué)性質(zhì),可用多層彈簧振子模型進(jìn)行描述。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,定性模擬了顆粒膜的力學(xué)性質(zhì)。提出一種使用超聲波測(cè)量DNA-Au納米顆粒多層膜力學(xué)性質(zhì)的方法,比較了不同長(zhǎng)度DNA構(gòu)成的金納米顆粒膜的力學(xué)性質(zhì)。
[Abstract]:Nanocrystalline film material is a kind of thin film made up of particles of nanometer size, or a composite film composed of nano-particles embedded in a certain film, as well as a monolayer or multilayer film material whose thickness of each layer is in nanometer order of magnitude. The properties are related to particle size, film thickness, surface roughness and internal structure. As a class of functional materials with special structure, they are widely used in electronics, biology and other fields. Based on this background, the composite membrane structure of gold nanoparticles and DNA was prepared by layer-by-layer self-assembly technique. The composite membrane is expected to have special mechanical properties and can be used in the construction of bioactive interface. In this paper, the preparation process, structure and mechanical properties of this kind of membrane have been preliminarily studied. The specific work is as follows: 1. Gold nanoparticles with high stability and good reproducibility were synthesized by Turkevith-Frens method, and the specific sulfated DNA was successfully modified on the surface. The stability of gold nanoparticles coated with DNA was studied by electrophoresis and UV spectra. With the help of linked DNA and layer by layer self-assembly method, a dense and uniform gold nanoparticles multilayer film was prepared on the substrate. With the increase of assembly times, the order of the granular film increases, and the ordered array structure can be formed. It is found that the multilayer film can only exist stably in the buffer system. Therefore, a sol-gel encapsulated granular membrane is developed, which can be stably preserved in pure water. Because of the connection of flexible DNA molecules, the composite film composed of DNA and gold nanoparticles may have special mechanical properties, which can be described by multilayer spring oscillator model. The mechanical properties of granular film were qualitatively simulated by computer simulation. A method for measuring the mechanical properties of DNA-Au nanocrystalline multilayer films with ultrasonic wave was proposed. The mechanical properties of gold nanoparticles films with different lengths of DNA were compared.
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O614.123;TB383
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