DNA與羧化PS納米小球在外加電壓下通過微納通道的電流特性研究.pdf

1、在微納芯片和生物傳感器的實際應用中，利用微流體通道電場力驅動操作并分析單個生物大分子的特性，可以準確、靈活地實現(xiàn)對單分子的控制。本文基于三電極體系，系統(tǒng)地研究了電場力驅動下DNA及PS納米小球穿越微納通道(內徑10μm，5μm，500nm，200nm，100nm)時的特征電流信號。研究發(fā)現(xiàn)微納通道尺寸、溶液pH以及緩沖液濃度都會影響微納流的電流響應信號，并且出現(xiàn)臨界電壓的現(xiàn)象。這些對于微流控技術與設備的改進以及信噪比的提高有著重要的意義

2、。本文的主要內容及結論包含以下幾個方面:
　　(1)實驗發(fā)現(xiàn)，不同尺寸通道均有相同的電流現(xiàn)象，即:初始電流響應有瞬態(tài)上升值與瞬態(tài)下降值，而后隨時間改變最終趨于穩(wěn)定。理論分析認為是電極極化以及雙電層影響下的電滲流共同作用的結果。
　　(2)研究了DNA分子/PS納米小球溶液在微/納通道的電流信號。當通道內只加入純的TBE溶液時，電導并不是隨通道直徑減小而單調遞減，而是在亞微米尺度隨通道直徑的減小而增加。實驗觀察到200nm通道

3、在外加電壓20mV時的電導瞬態(tài)下降現(xiàn)象。當DNA分子或PS納米粒子加入時，通道尺寸效應引起的電導規(guī)律也不同。
　　(3)通過對加入λ-DNA和羧化PS納米小球在不同尺寸的通道、不同偏置電壓、緩沖液濃度、pH等的電流響應進行研究，利用表面電荷、電滲流及雙電層的有關理論分析了上述條件對電流信號影響的機理:發(fā)現(xiàn)臨界電壓隨著緩沖液pH、通道尺寸的增大而減小，隨緩沖液濃度的增加而增大。pH對信噪比的影響:pH越大，信噪比越低。
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