基于液滴微流控恒温合成DNA折纸结构新方法的研究

发布时间：2023-02-14 07:58

　　DNA折纸是一种很有前途的纳米材料,已被广泛用于生物传感,癌症治疗和特异材料。合成DNA折纸的传统方法通常是借助PCR仪设置特定的梯度降温程序或者借助有机变性剂梯度透析,都必须耗费几小时甚至上百小时,尤其对于3D DNA折纸结构的构建,存在梯度降温的程序复杂,合成时间长的问题,目前仍没有合适的应对措施。液滴微流控系统能够减少反应试剂的用量、缩短反应时间、增加反应精度。因此,人们对通过液滴微流体平台合成纳米材料的兴趣日益增加,液滴微流控平台还具有合成DNA折纸的巨大潜力,克服传统方法梯度降温程序设置复杂,合成时间长的缺点。本论文立足于液滴微流控与DNA折纸的交叉领域,利用“+”型通道合成了DNA折纸。考虑到传统方法的局限性,我们主要进行了以下研究:(1)分别构造了内径为10μm,30μm和60μm的“+”通道。在“+”通道的远端设计了一条蜿蜒的蛇形路径,这增加了通道中液滴的反应时间,并促进了DNA折纸的恒温合成。(2)构建了基于液滴微流系统的DNA折纸恒温合成平台。它主要由以下三个模块组成:动力驱动模块,反应合成模块和实时观察与成像模块。根据实时观察和成像模块的反馈信息,调整动力驱动模块...

【文章页数】：117 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
内容摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 DNA折纸
        1.2.1 DNA折纸概述
        1.2.2 2D DNA折纸
        1.2.3 3D DNA折纸
        1.2.4 DNA折纸的应用
        1.2.5 DNA折纸的发展
        1.2.6 DNA折纸的传统合成方法
        1.2.7 小结
    1.3 液滴微流控系统
        1.3.1 微流控液滴
        1.3.2 液滴微流控的应用
        1.3.3 液滴微流控在合成纳米材料方面的应用
        1.3.4 小结
第二章 基于液滴微流控合成DNA折纸系统的搭建
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与设备
    2.3 设计与制备微流控芯片
    2.4 液滴形成的原理
    2.5 水油双压力泵驱动的微液滴合成DNA折纸平台的搭建
    2.6 稳定均一的液滴
    2.7 液滴尺寸的控制
    2.8 小结
第三章 基于液滴微流控芯片的DNA Origami合成系统的应用
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与实验设备
    3.3 实验结果与实验讨论
        3.3.1 合成DNA Origami的初步探索
        3.3.2 温度对DNA Origami合成产率的影响
        3.3.3 液滴的尺寸对DNA Origami合成产率的影响
    3.4 小结
第四章 基于液滴微流控芯片的DNA Origami合成系统的推广
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与实验设备
    4.3 实验结果与实验讨论
        4.3.1 恒温合成2D DNA折纸
        4.3.2 恒温合成3D DNA折纸
    4.4 小结
结论
参考文献
附录
    附录1 用于合成空心等边三角形 DNA 折纸的Staples
    附录2 用于合成空心长方形 DNA 折纸的Staples
    附录3 用于合成“十”字形 DNA折纸的Staples
    附录4 用于合成船形 DNA 折纸的Staples
    附录5 用于合成实心长方形DNA折纸的Staples
    附录6 用于合成圆柱体 DNA折纸的Staples
    附录7 用于四面体DNA折纸的Staples
致谢
在学期间所获得的科研成果



本文编号：3742245