双链DNA生物层的弹性性质

摘要

无标记生物检测时，在固相基底固定的单链DNA探针分子与溶液中的单链DNA靶分子通过碱基配对形成双链DNA结构，此类生物聚合物的力学和电学性能是影响芯片纳米挠度的重要因素。然而，限制在有限空间的大量DNA分子簇与DNA单分子以及传统复合材料的力学性能相比有着显著差异，相关理论和实验研究还鲜见报道。本文采用连续介质力学观点，将芯片四层悬臂梁结构中双链DNA生物层视为具有宏观弹性模量的杆，考虑静电能和水合能等作用，利用基于宏观向列相液晶理论的Strey经验式，研究在轴向压力作用下DNA生物层变形特点。同时，揭示DNA生物层宏观弹性模量与芯片封装密度等之间关系。