CN106124105A - 利用弯曲变形测量dna分子间作用力的方法 - Google Patents

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CN106124105A CN201610417673.6A CN201610417673A CN106124105A CN 106124105 A CN106124105 A CN 106124105A CN 201610417673 A CN201610417673 A CN 201610417673A CN 106124105 A CN106124105 A CN 106124105A
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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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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开了利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，主要涉及DNA分子间作用力的检测与测量领域。它包括固定端、装设于固定端上的微悬臂复合梁、装设于微悬臂复合梁右端底部上的位移传感器；微悬臂复合梁包括DNA分子吸附层、高弹体层和硅片层，DNA分子吸附层位于高弹体层的上部，厚度为5微米；硅片层位于高弹体层的下部，其厚度为5‑10微米；高弹体层的厚度为30‑50微米；位移传感器装设于硅片层右端的最低部。本发明是一种利用微悬臂梁的弯曲变形、准确测量测量DNA分子间作用力的方法。

Description

利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法
技术领域
本发明主要涉及DNA分子间作用力的检测与测量领域，特指一种利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法。
背景技术
基因作为遗传信息的基本单位，是决定一切生物物种最基本的因子；甚至决定人的生老病死，健康、靓丽或长寿之因。基因的变异往往导致基因的空间构型发生变化，进而改变了DNA分子之间的作用力。因此，从某种意义上讲，可以通过检测相邻DNA分子之间的作用力数值来识别基因是否受到病毒侵袭而发生部分变异。
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，本发明提供一种利用微悬臂梁的弯曲变形、准确测量测量DNA分子间作用力的方法。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，它包括固定端、装设于所述固定端上的微悬臂复合梁、装设于所述微悬臂复合梁右端底部上的位移传感器；所述微悬臂复合梁包括DNA分子吸附层、高弹体层和硅片层，所述DNA分子吸附层位于所述高弹体层的上部，厚度为5微米；所述硅片层位于所述高弹体层的下部，其厚度为5-10微米；所述高弹体层的厚度为30-50微米；所述位移传感器装设于所述硅片层右端的最低部。
本发明的DNA分子吸附层的右端装设有第一DNA分子，相应的中性层弯曲成单DNA分子变形曲线；
本发明的DNA分子吸附层的上部靠近所述第一DNA分子的地方装设有第二DNA分子，所述第一DNA分子静止于所述DNA分子吸附层上；所述第二DNA分子受到所述第一DNA分子的作用力后运动后距离所述第一DNA分子X处，相应的中层层弯曲成双DNA分子变形曲线。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，采用微悬臂复合梁实现DNA分子间作用力的测量，通过两个DNA分子之间的距离与弯曲变形曲线之间的关系计算相互作用力。
(2)本发明的利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，还设有位移传感器和DNA分子吸附层，分别用于测量最大弯曲挠度和保证DNA分子吸附在弯曲梁上。由此可知，本发明结构简单、变形合理，且实现了准确测量测量DNA分子间作用力。
附图说明
图1是本发明的微悬臂复合梁与单DNA分子的相互关系示意图。
图2是本发明的微悬臂复合梁与双DNA分子的相互关系示意图。
图3是本发明的微悬臂复合梁的弯曲变形示意图。
图中，1—微悬臂复合梁；11—DNA分子吸附层；12—高弹体层；13—硅片层；2—固定端；3—第一DNA分子；4—第二DNA分子；5—位移传感器；6—单DNA分子变形曲线；7—双DNA分子变形曲线。
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、图2和图3所示，本发明的一种利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，包括固定端2、装设于固定端2上的微悬臂复合梁1、装设于微悬臂复合梁1右端底部上的位移传感器5；微悬臂复合梁1包括DNA分子吸附层11、高弹体层12和硅片层13，DNA分子吸附层11位于高弹体层12的上部，厚度为5微米；硅片层13位于高弹体层12的下部，其厚度为5-10微米；高弹体层12的厚度为30-50微米；位移传感器5装设于硅片层13右端的最低部。
参见图1、图2和图3所示，DNA分子吸附层11的右端装设有第一DNA分子3，相应的中性层弯曲成单DNA分子变形曲线6。
参见图1、图2和图3所示，DNA分子吸附层11的上部靠近第一DNA分子3的地方装设有第二DNA分子4，第一DNA分子3静止于DNA分子吸附层11上；第二DNA分子4受到第一DNA分子3的作用力后运动后距离第一DNA分子3X处，相应的中层层弯曲成双DNA分子变形曲线7。
参见图1、图2和图3所示，第一DNA分子3作用于微悬臂复合梁1上，梁的中性层弯曲成单DNA分子变形曲线6；第二DNA分子4作用于微悬臂复合梁1上，梁的中性层弯曲成双DNA分子变形曲线7；位移传感器5记录下第一次最大挠度位移；由于两个DNA分子间存在排斥力，故第一DNA分子3静止于微悬臂复合梁1上，第二DNA分子4向左运动，直至距离第一DNA分子3为X，位移传感器5记录下第二次最大挠度位置；假设两个DNA分子的质量已知，则利用悬臂梁的弯曲理论，可得到两次最大挠度位置的差与距离X之间的表达式，进一步可得到两个DNA分子之间的作用力。

Claims (3)

1.利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，其特征在于：包括固定端(2)、装设于所述固定端(2)上的微悬臂复合梁(1)、装设于所述微悬臂复合梁(1)右端底部上的位移传感器(5)；所述微悬臂复合梁(1)包括DNA分子吸附层(11)、高弹体层(12)和硅片层(13)，所述DNA分子吸附层(11)位于所述高弹体层(12)的上部，厚度为5微米；所述硅片层(13)位于所述高弹体层(12)的下部，其厚度为5-10微米；所述高弹体层(12)的厚度为30-50微米；所述位移传感器(5)装设于所述硅片层(13)右端的最低部。
2.根据权利要求1所述的一种利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，其特征在于：所述DNA分子吸附层(11)的右端装设有第一DNA分子(3)，相应的中性层弯曲成单DNA分子变形曲线(6)。
3.根据权利要求1所述的一种利用弯曲变形测量DNA分子间作用力的方法，其特征在于：所述DNA分子吸附层(11)的上部靠近所述第一DNA分子(3)的地方装设有第二DNA分子(4)，所述第一DNA分子(3)静止于所述DNA分子吸附层(11)上；所述第二DNA分子(4)受到所述第一DNA分子(3)的作用力后运动后距离所述第一DNA分子(3)X处，相应的中层层弯曲成双DNA分子变形曲线(7)。
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