CN105890722A - 利用共振原理测量dna分子质量的方法 - Google Patents

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班书昊
李晓艳
蒋学东
何云松
席仁强
徐然
谭邹卿
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    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/16—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body
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Abstract

本发明公开了一种利用共振原理测量DNA分子质量的方法，属于有机大分子质量的检测与称量领域。它包括激振器、铰支座A、铰支座B、两端分别装设于铰支座A和铰支座B上的微简支梁、装设于微简支梁上的DNA分子吸附层、待测量的DNA分子、装设于微简支梁上的振幅接收器；通过激振器激励微简支梁自由振动，振幅接收器接受相应的振幅和振动频率，从而计算出DNA分子的质量。本发明是一种原理简单、测量精度更高的共振原理测量DNA分子质量的方法。

Description

利用共振原理测量DNA分子质量的方法
技术领域
本发明主要涉及有机大分子质量的检测与称量领域，特指一种利用共振原理测量DNA分子质量的方法。
背景技术
DNA分子是主要遗传物质，人类的各种疾病的感染，多数都可以从相应的DNA分子结构和质量改变上有所体现，因此快速有效称量或检测出DNA的分子质量具有重要的意义。然而，由于DNA分子质量太小，现有的静态质量测量设备无法准确地对其实现测量。因此，设计一种动态测量DNA分子的装置具有重要的意义。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供利用一种原理简单、测量精度更高的共振原理测量DNA分子质量的方法。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种利用共振原理测量DNA分子质量的方法，它包括激振器、铰支座A、铰支座B、两端分别装设于所述铰支座A和所述铰支座B上的微简支梁、装设于所述微简支梁上的DNA分子吸附层、待测量的DNA分子、装设于所述微简支梁上的振幅接收器；
本发明的利用共振原理测量DNA分子质量的方法由下述步骤组成：
采用所述激振器作用所述微简支梁，使其发生自由振动；采用所述振幅接收器接收微简支梁的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；确定微简支梁无DNA分子时的固有频率f0；
将待测量的DNA分子放置于所述DNA分子吸附层上，采用所述激振器作用所述微简支梁，使其发生自由振动；采用所述振幅接收器接收微简支梁的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；采用所述振幅接收器接收微简支梁的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；确定有DNA分子时微简支梁的固有频率f1；
系统的等效弹簧的等效刚度为k，等效阻尼器的等效阻尼为η，建立DNA分子的共振模型；并利用公式m＝(K/6.28)2×(1/f1-1/f0)计算出DNA分子的质量。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的利用共振原理测量DNA分子质量的方法，通过激振器对微简支梁施加激励，振幅接收器接收微简支梁的最大振幅与相应的频率，从而计算出DNA分子作用前后系统的固有频率改变值。
(2)本发明的利用共振原理测量DNA分子质量的方法，具有原理简单、测量精度、通过共振原理实现了DNA分子质量的测量。
附图说明
图1是本发明的利用共振原理测量DNA分子质量的测量设备结构示意图。
图2是本发明的利用共振原理测量DNA分子质量的力学模型原理图。
图中，1—DNA分子；2—机架；21—铰支座A；22—铰支座B；31—DNA吸附层；32—微简支梁；33—等效弹簧；34—等效阻尼器；4—激振器；5—振幅接收器；6—弯曲梁轴线。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明的一种利用共振原理测量DNA分子质量的方法，包括激振器4、铰支座A21、铰支座B22、两端分别装设于铰支座A21和铰支座B22上的微简支梁32、装设于微简支梁32上的DNA分子吸附层31、待测量的DNA分子1、装设于微简支梁32上的振幅接收器5。
参见图1和图2所示，利用共振原理测量DNA分子质量的方法，由具体步骤如下：
参见图1和图2所示，采用激振器4作用微简支梁32，使其发生自由振动；采用振幅接收器5接收微简支梁32的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；确定微简支梁32无DNA分子时的固有频率f0；
参见图1和图2所示，将待测量的DNA分子1放置于DNA分子吸附层31上，采用激振器4作用微简支梁32，使其发生自由振动；采用振幅接收器5接收微简支梁32的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；采用振幅接收器5接收微简支梁32的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；确定有DNA分子1时微简支梁32的固有频率f1；
参见图1和图2所示，系统的等效弹簧33的等效刚度为k，等效阻尼器34的等效阻尼为η，建立DNA分子1的共振模型；并利用公式m＝(K/6.28)2×(1/f1-1/f0)计算出DNA分子1的质量。

Claims (2)

1.利用共振原理测量DNA分子质量的方法，其特征在于：包括激振器(4)、铰支座A(21)、铰支座B(22)、两端分别装设于所述铰支座A(21)和所述铰支座B(22)上的微简支梁(32)、装设于所述微简支梁(32)上的DNA分子吸附层(31)、待测量的DNA分子(1)、装设于所述微简支梁(32)上的振幅接收器(5)。
2.根据权利要求1所述的利用共振原理测量DNA分子质量的方法，其特指在于由下述步骤组成：
(a)采用所述激振器(4)作用所述微简支梁(32)，使微简支梁(32)发生自由振动；采用所述振幅接收器(5)接收微简支梁(32)的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；确定微简支梁(32)无DNA分子时的固有频率f0；
(b)将待测量的DNA分子(1)放置于所述DNA分子吸附层(31)上，采用所述激振器(4)作用所述微简支梁(32)，使微简支梁(32)发生自由振动；采用所述振幅接收器(5)接收微简支梁(32)的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；采用所述振幅接收器(5)接收微简支梁(32)的振幅，并记录下最大振幅与相应的振动频率；确定有DNA分子(1)时微简支梁(32)的固有频率f1；
(c)系统的等效弹簧(33)的等效刚度为k，等效阻尼器(34)的等效阻尼为η，建立DNA分子(1)的共振模型；并利用公式m＝(K/6.28)2×(1/f1-1/f0)计算出DNA分子(1)的质量。
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