DNA吸附膜热膨胀系数对环境条件的依赖性

• 作者: 吴春霞 张乘胤 谭邹卿 张能辉
• 来源期刊: 医用生物力学
• 关键词: DNA吸附膜 热膨胀系数 介观自由能 跨尺度表征 微梁检测
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 论著|Original Articles
• 页码范围: 136-143
• 页数: 8页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2021.01.022

摘要

目的 研究基底上DNA吸附膜热膨胀系数对环境条件的依赖性.方法 将DNA吸附分子视为有预应变的宏观连续介质薄膜,建立了DNA膜-基底等效层合梁模型,预测温度载荷作用下DNA-微悬臂梁挠度;采用Parsegian经验势描述DNA吸附膜的介观自由能,利用DNA液晶-基底多尺度挠度模型、思想实验法和等效变形法,建立DNA吸附膜微观结构与其宏观力学性能的跨尺度关系,预测基底上DNA吸附膜的热膨胀系数.结果 在给定离子强度条件下,双链DNA吸附膜的热膨胀系数为(0.3～8.05)×10-4/K,单链DNA吸附膜的热膨胀系数为(1.28～9.33)×10-4/K.结论 在微观作用竞争中起主导作用的构型熵变化决定了DNA吸附膜热膨胀系数对环境条件的依赖性;随着温度或离子浓度或DNA种植密度的增加,DNA膜热膨胀系数减小.研究结果对于基因检测及其调控具有指导意义,并为组织工程中组织器官的性能评估提供参考.