面向可视化纳米操作的DNA分子运动学建模研究

摘要

利用原子力显微镜(AFM:Atomic Force Microscopy)对DNA进行单分子纳米操作对生命科学的发展具有特别重要的意义,但是AFM纳米操作缺乏实时视觉反馈的问题依然制约着生物操纵技术的发展.虚拟现实技术是解决该问题的有效方法之一,但是必须预先建立起被操作物体的运动学模型.目前面向可视化纳米操作的建模研究多针对纳米棒、纳米颗粒等刚性物体展开,很少涉及到柔性DNA分子的运动建模方法。针对该问题,本文以弹簧-质点模型为基础,借鉴统计力学在DNA机械特性上的研究成果,提出了一种具有较强物理意义和实际可信度的柔性DNA分子运动学建模方法,并进行了相关仿真实验研究,从而为实现DNA分子的可视化纳米操作提供了理论依据.