DNA金屬化及其相關(guān)電學(xué)特性研究.pdf

1、生物與微細(xì)加工技術(shù)的結(jié)合日益成為一種新趨勢(shì)，DNA分子具有熱力學(xué)上的穩(wěn)定性、線性的分子結(jié)構(gòu)及機(jī)械剛性等優(yōu)點(diǎn)，可以作為制備納米線的理想模板。DNA本身的導(dǎo)電性較弱，通過(guò)DNA為模板的金屬化，可以形成導(dǎo)電性好的金屬納米線和金屬團(tuán)簇的納米結(jié)構(gòu)，從而使其電學(xué)特性測(cè)試變得可行。因此，金屬化過(guò)的DNA就可以被用來(lái)構(gòu)建電路，并作為后續(xù)的金屬沉積模板，在構(gòu)筑生物納米器件的領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的應(yīng)用前景。隨著DNA自組裝和自識(shí)別技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)編程控

2、制DNA分子組裝的圖形已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，利用這一技術(shù)結(jié)合DNA金屬化工藝，有望實(shí)現(xiàn)真正意義上的DNA分子構(gòu)筑的納米器件。 本文以微細(xì)加工技術(shù)與生物技術(shù)交叉學(xué)科的結(jié)合為出發(fā)點(diǎn)，以襯底的選擇和改進(jìn)為前提，選用硅襯底代替常規(guī)的云母襯底，使后續(xù)的觀察和測(cè)試變得可行。然后進(jìn)行了一系列硅襯底上的DNA分子的拉伸操縱、金屬化和相關(guān)電學(xué)特性的測(cè)試。在傳統(tǒng)的LB拉伸、離心法拉伸、Parafilm疏水膜橫向拉伸的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了Parafilm疏水膜斜

3、向拉伸方法，在硅襯底上成功地將DNA分子拉伸開(kāi)來(lái)，證明了這種方法適宜于硅襯底上的DNA分子拉伸。基于拉伸實(shí)驗(yàn)，我們進(jìn)行了DNA的銀金屬化和銅金屬化制備。通過(guò)IA族元素化合物的引入，減少了樣品表面的不必要金屬顆粒沉積。并分別進(jìn)行了不同濃度下DNA銀金屬化和DNA銅金屬化的制備，成功制備出較為連續(xù)、均一的金屬銀納米線和金屬銅納米線。最后，結(jié)合微細(xì)加工工藝，在硅片上制備了小間隙電極，利用DNA分子的拉伸將DNA分子搭接在兩端的電極上，然后進(jìn)行