利用自组装单分子层技术在传感器金膜表面构建DNA探针修饰电极的研究

目的 在压电基因传感器阵列表面构建 DNA探针修饰的金膜电极。方法 利用自组装单分子层 (self-assembled m onolayer,SAM)技术将 5′端带有巯基的 DNA探针共价交联到压电基因传感器的金膜表面 ,利用循环伏安计 (circled voltam meter,CV) ,扫描隧道显微镜 (scanning tunnel m icroscope,STM)分别观察探针交联前后金膜表面电化学表征及微观结构的改变。结果 CV测量结果显示随着 DNA探针在传感器金膜表面的吸附 ,界面电容减小 ;STM扫描结果更是直观地显示探针非常均匀、规整地在金膜电极表面形成一层 SAM。结论 利用 SAM技术可以很好地将 DNA探针固定在压电基因传感器金膜表面。

双共振和频光谱分析自组装单分子层/铂界面的电子结构

[目的]界面电子结构对于物理和化学过程具有重要的影响,发展界面电子结构的表征方法具有重要意义.[方法]以Pt表面自组装单分子层(SAM)为模型体系,根据和频(SFG)光谱强度随入射光波长的变化,研究SAM对Pt基底电子结构的影响.[结果]研究发现,对巯基苯甲腈分子自组装于Pt基底表面时,基底的SFG响应显著增强.对巯基苯甲腈分子通过巯基与Pt表面相互作用,改变了界面电子结构,形成了SAM/Pt电荷转移态,在510~620 nm波段出现了新的吸收带,从而产生双共振SFG效应使基底的SFG响应显著增强.[结论]具有界面选择性的SFG光谱可以有效分析金属界面的电荷转移态,是研究界面电子结构的有力工具.

SiO2表面自组装单分子层的疏水改性研究

随着纳米技术的快速发展,对多功能材料的需求促使科研人员不断探索如何在微观层面上控制材料的表面结构和功能。本文使用食人鱼溶液和RCA标准清洗液对基片表面进行彻底地清洗、氧化和羟基化,采用提拉法在SiO2表面自组装上一层十八烷基三氯硅烷(OTS)分子层,在120℃条件下加热1.5 h,对自组装膜进行热固化,得到排列紧密且取向有序的疏水单分子膜。测试结果显示,自组装前后基材表面的粗糙程度基本保持不变,表面水润湿性向疏水状态转变。自组装膜在强酸、高盐和有机溶剂等环境下能保持性能稳定持续256 h,在强碱环境下16 h就会完全损失,单分子膜在经历了1000 r的摩擦损伤后仍能保持90˚的疏水效果,测试结果体现出改性得到的自组装单分子层(SAM)具有一定的物理和化学稳定性。

DNA-有机分子两亲体自组装的研究进展

DNA-有机杂化两亲体在水溶液中可以自组装成各种形态,调节其自组装形态和大小通常需要改变分子内部结构,或改变组装条件和方法。因此,获得具有单一形态或尺寸变量的聚集体是一个巨大的挑战。近年来,有学者首次提出了一种新的框架引导组装策略,即引导两亲体沿着锚定在框架上的疏水性基团聚集,最终按照预先设计的框架形成具有一定形状和均匀大小的形态。该策略突破了传统组装方法的限制,使制备具有可编程几何形状和尺寸的聚集体成为可能,为构建纳米结构提供了新的思路和方法,并在纳米科学和生物医学方面具有潜在的应用前景。

单分子层自组装技术应用于硝酸铵防吸湿的探讨

The octadecylamine was selected as a monolayer forming material and xylene as a solvent to increase the surface energy of ammonium nitrate. After monolayer self assembling through hydrogen bonding, Coulomb′s force and polarization action on the interface of xylene/ammonium nitrate, the octadecylamine at a concentration of 2×10 -4 mol/L in xylene can be considered to be self assembled on the surface of ammonium nitrate. The moisture absorption of the ammonium nitrate after surface modification has only 58% of that of the pure ammonium nitrate.

脂肪酶在负离子化PET表面的单分子层自组装膜研究

研究了脂肪酶分子在表面负离子化聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)薄膜表面的分子自组装 ,由 AFM和FTIR-ATR等方法研究脂肪酶单分子层膜的表面结构 ;活力测定表明 :脂肪酶 /PET自组装单分子层膜的酶活力表现率约为 2 .

金纳米粒子表面自组装巯基十一烷醇单分子层体系的制备及其光散射特性研究

采用柠檬酸钠还原法制备了水相金纳米粒子, 通过巯基的自组装, 成功获得了巯基十一烷醇(MUN)单分子层保护的金纳米粒子. 用紫外可见光谱、透射电子显微镜、激光散射粒度分析、同步散射光谱和发射光谱等手段对组装前后的金纳米粒子的性质进行了研究. 结果表明: 制备的金纳米粒子最大吸收波长518 nm, 形状规则, 粒度均匀, 平均粒径为14.6 nm, 每个粒子含有约9.64×104原子; 组装之后的金纳米粒子表面等离子体共振吸收峰红移17.0 nm, 平均粒径增大为20.2 nm, 组装层的平均厚度2.8 nm, 与MUN 分子长度相当, 结合量实验证明每一个金纳米粒子可以结合约7.52×103 个MUN, 表面覆盖率为83.6%, 粒子分散均匀, 稳定性增强可长期保存; 同步散射光谱变化和发射光谱中分频、差频和倍频峰的存在证明, 金纳米粒子组装前后均具有非线性光学特性.

基于自组装单分子层技术的单晶硅表面化学镀镍工艺优化

传统的化学镀镍前处理会对单晶硅造成严重影响,进而影响两者的结合。以单因素条件设计并结合4因素3水平正交试验,对单晶硅表面进行改性活化处理,优选出化学镀镍的处理条件为:羟基化处理15h,偶联处理48h,再在化学镀液中于90℃下施镀1h,在此条件下对单晶硅化学镀镍可以获得的沉积速度高达6.137mg/(cm2.h),且镀层与硅片结合牢固,颗粒品质优良。

基于分子自组装的单分子层整流器

本文报道了一种含巯基的分子在金膜表面的自组装制备的单层分子整流器件Au/PPSC/Au,其中PPSC为取向整流分子膜。接触角、掠角反射红外光谱测量证明了单层分子膜存在;STM和电路测量都得到明显的不对称的整流I-V曲线。在STM模式下,在±2 V时,表观整流比为4.25;在电路测量模式,整流比在几十倍以上。

基于活性金电极上硫代水杨酸自组装单分子层的电化学表面增强拉曼光谱

采用原位电化学表面增强拉曼光谱(EC-SERS)研究了硫代水杨酸(TSA)吸附在活性Au电极表面的自组装单分子层(SAMs).TSA在活性Au表面的化学吸附及不同酸碱度下的TSA浸饰单层膜的SERS光谱,表明随pH值的增加,峰强呈现2个不同的下降阶段.通过EC-SERS考察不同电富集时间和电位的影响,显示在酸性介质和0.7 V及70 s富集时间下,可以获得最大EC-SERS信号,并随着电位负移,信号逐渐减弱,直至基本消失,表明TSA分子在Au表面排布状态会随外加条件的改变而发生变化.通过计算TSA在不同pH值下的分布分数以及探针分子在不同电位下的增强因子(EF),结合SERS和EC-SERS的变化走势对比,得出TSA在活性Au表面自组装形成单分子层/膜的机理,指出由于TSA不同的电化学吸附取向,以及高负电位下的还原/脱附作用,使得Au表面拉曼活性降低,造成EF显著减小,不可逆地失去了SERS的活性.

紫精与八元瓜环的超分子组装及光切割质粒DNA

利用紫精可以活化水中溶解氧的特性,设计合成了苯-紫精化合物(BEV).利用紫外吸收、电化学及核磁等方法研究了BEV与八元瓜环CB[8]之间的相互作用.实验结果表明,2种化合物可以进行主客体超分子自组装形成1∶1的二元包合物BEV-CB[8].同时,分别考察了化合物BEV和BEV-CB[8]与小牛胸腺DNA的相互作用,并采用琼脂糖凝胶电泳研究了氙灯光照下化合物对pBR322 DNA的切割能力.结果表明,CB[8]的引入改变了化合物BEV与DNA的作用方式,使嵌入作用和静电作用增强.光照结果说明只有超分子BEV-CB[8]在光照下可以完全切割质粒DNA,即CB[8]的存在明显提高了BEV对质粒DNA的切割效率.

DNA分子在气液界面的组装相变特性及其LB膜结构研究

对十八胺与DNA在气液界面上组装及其相变过程进行了研究 ,利用AFM观察了不同压力下转移的DNA复合LB膜结构 .发现在低表面压时 ,DNA复合单分子膜表现为枝状发散的分形结构 ;随着压力的升高 ,DNA复合膜逐渐由紧密的网状排布结构变为团聚的块状和团簇结构 .表明通过调节膜压 ,可使膜内DNA分子的构象发生大的变化 ,从而生成具有特定形态的二维纳米图案 .这种具有特殊形态和结构的DNALB膜可望为合成新型生物纳米结构有序功能体系提供模板 .

硅烷自组装单分子层生长条件的优化

对长碳链硅烷在玻璃片表面自组装形成单分子层膜进行研究。以甲苯为溶剂,使辛烷基三乙氧基硅烷(OTES)、十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)、3-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)和十八烷基三氯硅烷(OTS)在玻璃表面进行生长,考察反应时间、反应浓度和可水解基团对自组装单分子层膜的影响。用接触角仪和全反射红外光谱仪(FT-IR)对单分子膜进行表征。结果表明:带有—Cl水解基团的OTS最易生长,而带有乙氧基离去基团的OTES比带有甲氧基的DTMS容易反应。在24℃时,1 mmol/L OTES反应20 min自组装单分子层膜生长很好,并且表面比较规整均一。

辣根过氧化物酶在巯基丁二酸铜(II)自组装单分子层修饰电极表面的固定及对H_2O_2传感研究

利用气相沉积技术制备TiO2凝胶膜,将辣根过氧化酶固定在巯基丁二酸铜(II)(CuL-SH)自组装单分子层修饰金电极表面,制得测定H2O2的电流型生物传感器.金电极表面的CuL-SH同时作为电子媒介体.研究了各种因素如pH、工作电位等对传感器响应电流的影响.传感器对H2O2的还原显示出快速电催化响应(<10s),计时电流法测定H2O2的线性范围为2.2μmol/L-0.6mmol/L(R=0.999),检出限为1.0×10-6mol/L.测得酶催化动力学参数米氏常数KMapp=0.56mmol/L.传感器的稳定性好,60d其响应值仍保持90%.对其灵敏度和选择性进行了研究,并应用于实际样品测定.

利用自组装单分子层(SAM)研究细胞和表面的相互作用

研究细胞和表面相互作用具有重要意义 ,利用长链的烷硫醇在金表面或烷基硅烷在羟基化表面形成的自组装单分子层及其微格式化的表面允许以分子水平研究并控制细胞和表面的相互作用。

铂电极上自组装铁原卟啉单分子层的表面增强振动光谱初探(英文)

应用现场表面增强拉曼光谱和衰减全反射表面增强红外光谱初步研究了0.1mol·L-1HClO4溶液中Pt电极表面铁原卟啉(FePP)自组装单层的电化学和结构特性.以514nm波长为激发线,得到了增强因子约为40的粗糙Pt电极上FePP在不同电位下的表面增强拉曼光谱.分析0.5～-0.3V(SCE)区间内谱峰变化,得到近似的吸附等温式,由此可估算出Fe3+/Fe2+的式量电位大约为-0.2V.原位表面增强红外光谱的测试结果表明,FePP分子主要以斜立方式吸附在Pt膜电极表面,其中一个环外羧酸根与电极表面相接触,而另一羧酸基团以氢键与相邻的FePP分子相连.这样的吸附结构在-0.1～0.9V(SCE)的电位区间内并没有显著的变化.

基于DNA链置换和亚分子瓦的可控4臂DNA分子瓦自组装

提出了用DNA链置换电路控制亚分子瓦(sub-tile)自组装4臂DNA分子瓦的模型,在亚分子瓦原型基础上设计了亚分子瓦的分解结构,通过修改链置换反应中"小支点"的反应速率,观察"小支点"反应速率对这种可控的DNA自组装时间响应的影响.Visual DSD仿真结果表明,通过提高控制链与其他反应链的比值及"小支点"的反应速率,可以加快DNA亚分子瓦自组装的反应速度,同时也证实了在室温下实现可控的DNA亚分子瓦自组装的可能性.

Si基底上DNA分子的自组装

利用自组装方法将DNA分子吸附于Si基底表面,并通过原子力显微镜(AFM)观察不同质量浓度的DNA溶液在Si基底表面进行自组装后的结构:当DNA溶液的质量浓度较低时,Si基底表面会吸附单个、拉伸、环状的分子;当DNA溶液的质量浓度为60～160ng/μL时,在Si基底表面会形成网状结构;当DNA溶液的质量浓度超过200ng/μL时,仅形成DNA薄膜.实验结果表明,可以利用该方法制作基于Si材料的DNA分子器件.

基于分子识别的外泌体纳米界面原位DNA组装

细胞膜是一类间隔细胞内外环境的具有生物活性的界面，膜表面的受体通过外界物质刺激调控胞内的生化反应，从而影响细胞乃至整个生命体的进程。对细胞膜表面进行改造和功能化，从而实现原位识别、组装并调控细胞膜表面结构在癌症检测和治疗等方面具有重要的作用。

水溶性富勒烯分子囊泡在二维DNA晶体上的有序自组装

C60-N，N-二甲基吡咯是一种水溶性富勒烯的衍生物，在水体系中会聚集成分子囊泡，C60分子囊泡的直径范围为20-120nm，其中70％的直径小于60nm，在本实验中，把这种水溶性富勒烯衍生物的分子囊泡和磷酸化的2D DNA晶体在一定条件静止，原子力扫描显微镜可以观察到在DNA晶体表面，富勒烯的分子囊泡形成了珍珠串状的有序排列，通过对原子力扫描显微镜的图片分析，初步推断了富勒烯的分子囊泡在DNA晶体上进行自组装的机理。