温度效应对单链DNA-微悬臂梁纳米力学行为的影响

摘要

本文利用能量法分析了无标记生物检测中温度效应对单链DNA(ssDNA)-微梁纳米力学行为的影响.首先,利用标度理论和层合梁两变量方法,构建了ssDNA 生物层的自由能以及非生物层的机械能,利用能量最小原理,得到了DNA种植引起的微梁挠度和表面应力.其次,分析了温度对DNA-微梁挠度和表面应力的影响,预测结果和实验结果相一致,证明了本文方法的有效性.最后,讨论了不同温变情况下碱基对数和种植密度对ssDNA-微梁纳米力学行为的影响.结果表明:随着碱基对数的增加,ssDNA-微梁的挠度呈近似线性关系;随着种植密度的增加,ssDNA-微梁的挠度呈近似指数关系.此外,双金属效应对ssDNA-微梁的影响不可忽略,说明了双梁技术的必要性.