| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 课题来源 | 第14页 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.3 国内外微悬臂梁生化传感技术的研究概况 | 第15-27页 |
| 1.3.1 微梁实验研究 | 第15-20页 |
| 1.3.2 微梁理论研究 | 第20-23页 |
| 1.3.3 DNA膜研究 | 第23-27页 |
| 1.4 未解决的问题 | 第27-28页 |
| 1.5 研究目标和内容 | 第28-31页 |
| 第二章 DNA膜内粒子沿厚度方向的非均匀特性 | 第31-55页 |
| 2.1 引言 | 第31-33页 |
| 2.2 分子模型和DFT算法 | 第33-39页 |
| 2.2.1 分子模型 | 第33-34页 |
| 2.2.2 DFT算法 | 第34-39页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第39-53页 |
| 2.3.1 粒子密度分布 | 第39-44页 |
| 2.3.2 DNA片段密度 | 第44-45页 |
| 2.3.3 净电荷密度分布 | 第45-47页 |
| 2.3.4 电势分布 | 第47-50页 |
| 2.3.5 DNA膜厚度 | 第50-53页 |
| 2.4 小结 | 第53-55页 |
| 第三章 dsDNA膜沿厚度方向非均匀的弹性模量 | 第55-87页 |
| 3.1 引言 | 第55-58页 |
| 3.2 模型 | 第58-72页 |
| 3.2.1 微悬臂层合梁弯曲能量模型 | 第58-69页 |
| 3.2.1.1 几何描述 | 第58-61页 |
| 3.2.1.2 DNA膜自由能 | 第61-68页 |
| 3.2.1.3 微悬臂梁挠度 | 第68-69页 |
| 3.2.2 DNA膜应力应变关系 | 第69-72页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第72-85页 |
| 3.3.1 参数拟合与模型比较 | 第72-76页 |
| 3.3.2 DNA膜的力学性能 | 第76-85页 |
| 3.3.2.1 弹性模量 | 第76-79页 |
| 3.3.2.2 泊松比 | 第79页 |
| 3.3.2.3 盐溶液浓度和碱基对数的影响 | 第79-83页 |
| 3.3.2.4 微观作用的贡献 | 第83-85页 |
| 3.4 小结 | 第85-87页 |
| 第四章 混乱封装模式对ssDNA膜弹性模量的影响 | 第87-102页 |
| 4.1 引言 | 第87-89页 |
| 4.2 ssDNA-微悬臂梁实验、跨尺度模型和Monte Carlo模拟 | 第89-95页 |
| 4.2.1 ssDNA-微悬臂梁的弯曲实验 | 第89-91页 |
| 4.2.2 多尺度模型 | 第91-93页 |
| 4.2.3 DNA封装模式的Monte Carlo模拟 | 第93-95页 |
| 4.2.4 DNA膜的弹性性质分析 | 第95页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第95-101页 |
| 4.3.1 挠度 | 第95-96页 |
| 4.3.2 弹性模量 | 第96-101页 |
| 4.3.2.1 不同碱基对数的影响和尺度效应 | 第96-98页 |
| 4.3.2.2 盐浓度的影响和三种微观作用的贡献 | 第98-99页 |
| 4.3.2.3 DNA膜沿厚度方向的梯度效应 | 第99-101页 |
| 4.4 小结 | 第101-102页 |
| 第五章 pH值对DNA膜弹性模量的影响 | 第102-125页 |
| 5.1 引言 | 第102-104页 |
| 5.2 模型 | 第104-113页 |
| 5.2.1 DNA膜电势 | 第104-110页 |
| 5.2.1.1 NLPB方程 | 第104-106页 |
| 5.2.1.2 线性近似模型 | 第106-110页 |
| 5.2.2 微悬臂梁挠度 | 第110-113页 |
| 5.2.2.1 溶质粒子分布 | 第110-111页 |
| 5.2.2.2 挠度 | 第111-113页 |
| 5.2.2.3 DNA膜的弹性模量 | 第113页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第113-123页 |
| 5.3.1 平均电势和净电荷密度 | 第113-118页 |
| 5.3.2 DNA-微悬臂梁弯曲挠度 | 第118-121页 |
| 5.3.2.1 上翘挠度 | 第118-120页 |
| 5.3.2.2 下弯挠度 | 第120-121页 |
| 5.3.3 DNA膜压缩弹性模量 | 第121-123页 |
| 5.4 小结 | 第123-125页 |
| 第六章 金层表面dsDNA纳观几何构型分析和DNA纳米新器件原理的探索 | 第125-148页 |
| 6.1 引言 | 第125-127页 |
| 6.2 固定于金层表面的DNA分子构型 | 第127-139页 |
| 6.2.1 分子动力学模拟系统 | 第127-128页 |
| 6.2.2 金层结构、DNA结构和系统初始构型 | 第128-130页 |
| 6.2.3 模拟过程 | 第130-131页 |
| 6.2.4 结果和讨论 | 第131-139页 |
| 6.2.4.1 种植密度的影响 | 第131-132页 |
| 6.2.4.2 盐浓度的影响 | 第132-135页 |
| 6.2.4.3 金层电荷的影响 | 第135-138页 |
| 6.2.4.4 pH值的影响 | 第138-139页 |
| 6.3 DNA分子样品制备新方法的初步探索 | 第139-146页 |
| 6.3.1 DNA过滤器 | 第139-142页 |
| 6.3.1.1 模拟方法 | 第139-140页 |
| 6.3.1.2 模拟结果 | 第140-142页 |
| 6.3.2 DNA收集器 | 第142-146页 |
| 6.3.2.1 模拟方法 | 第142-145页 |
| 6.3.2.2 模拟结果 | 第145-146页 |
| 6.4 小结 | 第146-148页 |
| 第七章 结论与展望 | 第148-150页 |
| 7.1 结论 | 第148-149页 |
| 7.2 展望 | 第149-150页 |
| 附录A | 第150-152页 |
| 附录B | 第152-154页 |
| 参考文献 | 第154-187页 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文 | 第187-189页 |
| 作者在攻读博士学位期间所作的项目 | 第189-190页 |
| 致谢 | 第190页 |
