AFM检测生物分子间作用力及星状光电分子的合成与表征

摘要

本论文的研究内容主要涉及两方面的内容：其一为原子力显微镜测量生物分子间作用力的研究，这是本人作为交流学生在日本东京农工大学生物技术与生命科学系完成；其二是设计、合成了可用于表面自组装研究的一系列端基带有氢键基团的星状π共轭分子。 生物大分子间存在高特异性相互作用力，它们在调控分子识别过程中起到了相当重要的作用。了解、检测和分类生物体系间的相互作用力已经成为现阶段生物学以及相关领域研究的热点。而原子力显微镜作为表征形貌和测量分子间作用力的手段，能有效地和定量化地计算生物体系中两类分子之间的特异性作用力。在本课题中，我们选用的锌指是一类转录调节因子，能够和特异性的DNA结合起到基因转录的作用。我们将Zif268和目标DNA分别化学修饰在AFM针尖和玻璃基板上，利用AFM测定一系列Zif268—DNA 体系的力曲线，并计算归纳获得Zif268—DNA复合物的解离力大小。同时由于Zif268和非特异性作用的DNA之间存在一定的作用力，所以课题设计了有效的对比试验用以证实Zif268 和目标DNA分子之间的特异性作用力，得出了Zif268和目标DNA之间特异性作用力的数值，并将其和已有文献的相关报道进行对比用以证明其可信性。另外，也计算出非特异性作用力的大小，并且对其产生的原因进行了分析和阐述。 把结构明确的π共轭寡聚物进行超分子组装将会对分子电子器件的发展产生决定性的影响；因为寡聚物分子确定的化学结构和物理性质有助于实现特定的功能以及便于实现超分子结构的调控。同时，这些分子器件的性能与分子在固体表面的排布形态有着密切的相互关联性。因此，更好的理解并调控π共轭寡聚物在自组装单层膜中的取向与聚集形态对于发展未来的纳米器件是至关重要的。在本课题中，我们设计、合成了一系列的星状π共轭分子，包括分别含有一、二、三个羧酸端基的星状芴和以及结构更为刚性的三个端基均为2，4—二胺基三嗪环的三聚茚分了，以此形成一个系列的分子结构，便于进行系统性研究。同时我们对这些星状分子的溶液和薄膜分别进行了紫外和荧光光谱的表征。最终这些功能性分子将有望由氢键诱导在石墨或者金属表面形成有序的自组装结构。我们期望通过不同类型氢键的引入，实现共轭光电分了在纳米尺度的可控构筑，并为未来的分子光电器件的开发奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分生物体系作用力的原子力显微镜研究

第一章绪论

1.1原子力显微镜

1.2生物体系间作用力的AFM研究

1.3本课题选题背景和意义

参考文献

第二章锌指和DNA相互作用力的分析测定

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4结论

参考文献

第二部分星状光电分子的合成与表征

第三章绪论(二)

3.1有机发光材料

3.2超分子化学与自组装

3.3有机单分子膜

3.4共轭分子的表面组装

3.5本课题选题背景与意义

参考文献

第四章具有氢键组装功能的光电材料的合成与表征

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

参考文献

第五章高效铕配合物电致发光材料的研究

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.4本章小结

参考文献

第六章总结

攻读学位期间主要的科研成果

致谢