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DNA分子LB复合膜的光谱研究

2020-12-02阅读(623)

DNA分子LB复合膜的光谱研究

论文摘要

膜的制备在功能性化合物实用化的过程中起着重要作用。目前,Langmuir-Blodgett膜、自组装膜、真空蒸镀膜、双层类脂膜和旋涂膜等是主要的超薄膜。在以信息为特征的21世纪,新的信息器件的原型集中在纳米组装体系,其中LB膜作为薄膜器件的原型占有特殊重要的地位。LB膜与化学、物理、生物、医学、电力学和光学等学科密切相关,形成了多学科的交叉点和生长点。因而, LB膜作为高度有序的分子集合体,不论从新材料、生物技术还是从微电子学的角度来看,均不失为一种比较理想的分子超薄膜,是承担下一个世纪科学与技术革新被寄与厚望的功能材料之一。而在各种对功能超薄膜的研究技术中,光吸收,拉曼等光谱学方法是最常见的分析手段。在拉曼光谱技术中,表面增强拉曼散射（SERS）是一种高灵敏度、高荧光淬灭的分子检测手段,是研究分子的表面特性和分子与基底表面相互作用的有力工具。在本文中,我们利用LB技术制备了DNA分子的LB复合膜,首先在不同压力下得到DNA分子的LB复合膜的AFM图象,并对其讨论了AFM图象。研究发现膜压对于气液界面上DNA的分子构象以及复合单分子膜的结构有较大影响,并发现随着表面压的提高,DNA复合单分子膜逐渐由紧密的网状结构变为团聚的块状和团簇结构。并随着层数的增多,其表面树枝状网络状的结构逐渐变为一种相互连接更为密集的网络状的分布。从而可望利用这种二维图案化的DNA-LB模板构筑特殊性质的纳米有序功能体系。随后我们利用LB技术将DNA分子沉积在活性基底上,测试并得到了DNA分子的LB膜的表面增强拉曼光谱。分析认为SERS增强有可能与DNA分子的LB膜的有序结构有关。最后通过引入纳米颗粒形成银纳米颗粒/DNA分子LB复合膜/活性基底的三明治体系,进一步获得DNA分子LB复合膜的高质量的SERS光谱并讨论了其增强机制。因而,利用LB技术和引入银纳米颗粒是得到DNA的表面增强拉曼光谱的很好的方法。SERS技术不仅是研究DNA分子结构的有效手段,也可望成为研究利用DNA分子制成的纳米器件机制的重要技术。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 前言
  • 综述部分
  • 第一章 Langmuir-Blodgett膜
  • 1.1. Langmuir-Blodgett膜的历史简介
  • 1.2. LB膜的原理
  • 1.3. LB膜的特点及应用
  • 参考文献
  • 第二章 DNA分子简介
  • 2.1 碱基之间的关系
  • 2.2 二级结构
  • 2.3 性质
  • 2.4 DNA 的应用
  • 参考文献
  • 第三章 拉曼光谱
  • 3.1 拉曼光谱简介
  • 3.2 拉曼光谱特点
  • 3.3 表面增强拉曼散射（SERS）简介
  • 3.4 激光拉曼技术在DNA分子方面的应用
  • 参考文献
  • 实验研究部分
  • 第四章 ODA/DNA分子的复合LB膜的组装相变特性和结构性质研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.3 结果和讨论
  • 4.4 结论
  • 参考文献
  • 第五章 小牛胸腺DNA分子Langmuir-Blodgett复合膜的表面增强拉曼光谱研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.3 结果和讨论
  • 5.4 结论
  • 参考文献
  • 第六章 吸附银纳米颗粒的小牛胸腺DNA分子LB复合膜的SERS研究
  • 6.1 引言
  • 6.2 实验部分
  • 6.3 结果和讨论
  • 6.4 结论
  • 参考文献
  • 第七章 DNA分子LB复合膜研究展望
  • 攻读硕士期间论文发表情况
  • 致谢

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