帶電聚合物論文帶電聚合物穿越內(nèi)嵌表面電荷的微納矩形通道的理論研究

1、帶電聚合物論文：帶電聚合物穿越內(nèi)嵌表面電荷的微納矩帶電聚合物論文：帶電聚合物穿越內(nèi)嵌表面電荷的微納矩形通道的理論研究形通道的理論研究【中文摘要】帶電聚合物分子穿越微納米通道在生物系統(tǒng)中無(wú)處不在近些年來(lái)隨著對(duì)生物大分子穿越微納米通道的理論和實(shí)驗(yàn)的深入研究研究者提出的一種基于微納米通道的DNA線性測(cè)序策略可能會(huì)成為解決目前基因測(cè)序難題的有效手段。數(shù)十年來(lái)盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者在與微納米通道相關(guān)的研究領(lǐng)域取得了非常好的研究成果但如何保證單鏈DNA分子

2、線性穩(wěn)定低速穿越微納米通道一直是懸而未決的技術(shù)難點(diǎn)而這點(diǎn)成為能否實(shí)現(xiàn)微納米通道DNA測(cè)序策略的關(guān)鍵。本文利用電磁場(chǎng)理論、水電動(dòng)力學(xué)模型結(jié)合MATLAB的PDE工具箱系統(tǒng)研究了帶電聚合物分子穿越內(nèi)嵌表面電荷的微納米矩形通道動(dòng)力學(xué)過(guò)程具體研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)部分：(1)多條件因素下微納矩形槽空間電勢(shì)分布；(2)多條件因素下帶電聚合物分子穿越微納矩形槽的時(shí)空過(guò)程。研究結(jié)果表明通道表面電荷密度、電解質(zhì)溶度以及矩形微通道高寬比可成為帶電聚合物穿越

3、內(nèi)嵌電荷的矩形微納米通道速度調(diào)控的有效手段并為基于納米通道DNA測(cè)序策略的研究提供一定的理論依據(jù)?！居⑽恼縏hetranslocationofpolyelectrolytethroughmicronanochannelsisaubiquitousprocessinbiology.Withthedepththeeticalexperimentalresearchinthetransptofpolyelectrolytethrougha

4、202.2.3微納尺度流動(dòng)的數(shù)值模擬20222.3MATLAB的PDEI具箱22242.3.1PDE工具箱解偏微分方程的步驟22232.3.2PDE工具箱解偏微分方程的流程圖23242.4本章小結(jié)24253矩形微納通道內(nèi)部電勢(shì)分布研究25343.1模型建立及網(wǎng)格化25273.1.1矩形微納通道的模型建立25263.1.2矩形微納通道的模型網(wǎng)格化26273.2模擬結(jié)果與分析研究27323.2.1內(nèi)嵌電荷表面電荷密度為零時(shí)通道內(nèi)部電勢(shì)分布圖

5、28303.2.2內(nèi)嵌電荷密度不為零時(shí)通道內(nèi)部空間電勢(shì)分布30323.3結(jié)果與討論32344.帶電聚合物在矩形微納米通道內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)研究34424.1模型建立及網(wǎng)格化34374.1.1帶電聚合物穿越矩形微納通道的模型建立34364.1.2帶電聚合物穿越矩形微納通道的模型網(wǎng)格化36374.2模擬結(jié)果與討論37414.2.1內(nèi)嵌電荷密度為零時(shí)DNA穿越微納米通道的研究37394.2.2內(nèi)嵌電荷密度不為零時(shí)DNA穿越微納米通道的研究39414.