DNA电学性质的研究-论文-万方医学网

DNA电学性质的研究

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摘要生物和电子学的结合是一个有着巨大前景的新兴研究领域，由此衍生的生物电子学也成为一个热门的交叉学科．DNA检测、鉴别乃至DNA传感器，DNA计算机让我们对这个新兴的研究领域充满了期待．然而，千里之行始于足下．DNA电学性质的研究是一切构想和应用的基础。 DNA电学性质的研究始于20世纪中。然而，对于它导电行为仍然有很大的争论．过去有关DNA导电性的研究绝大多数是间接测定，其特性方面存在金属、半导体和绝缘体等各种特性说，测定环境更是五花八门．早期的报道多认为DNA为绝缘体．此后多数的报道则称DNA为半导体，其中不同的测量环境如湿度，空气中含氧量等都对DNA的导电性产生一定的影响．根据这些不同的测量条件和结果，他们各自提出了一些DNA导电机理的假设。这些报道中采用的方法都是在刻好微小电极的基片上连接上DNA片断，再通过电学信号测试仪进行测试。本文则主要进行了DNA溶液的电学测试：将两种不同链长的DNA溶于超纯水中，然后改变样品DNA的浓度以及测量温度，测定溶液电导率的规律．我们发现，同种DNA的电导率随着溶液中DNA的浓度增大而显著增大。而对于两种不同的DNA，短链DNA(<50bp)的电导能力较长链DNA(>1000bp)好．在本文测试的浓度范围内，短链DNA水溶液常温下电导率达到0．99× S/cm．而且，电导率随DNA浓度的变化规律与指数方程（略）符合得很好。当温度升高时长链和短链DNA溶液的电导率都有明显增大，并且随温度的变化趋势基本一致。此外，我们还通过修饰在微小电极上连接了DNA片断并成功进行了杂交；为今后DNA电子器件的构筑以及DNA电学性能的测试打下了基础。