afm检测生物分子间作用力及星状光电分子合成和表征

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1、覆算父擎摘要本论文的研究内容主要涉及两方面的内容：其一为原子力显微镜测量生物分子间作用力的研究，这是本人作为交流学生在日本东京农工大学生物技术与生命科学系完成；其二是设计、合成了可用于表面自组装研究的一系列端基带有氢键基团的星状兀共轭分子。生物大分子间存在高特异性相互作用力，它们在调控分子识别过程中起到了相当重要的作用。了解、检测和分类生物体系问的相互作用力已经成为现阶段生物学以及相关领域研究的热点。而原子力显微镜作为表征形貌和测量分子间作用力的手段，能有效地和定量化地计算生物体系中两类分子之间的特异性作用力。在本课题中，我们选用的锌指是一

2、类转录调节因子，能够和特异性的DNA结合起到基因转录的作用。我们将Zi亿68和目标DNA分别化学修饰在AFM针尖和玻璃基板上，利用AFM测定一系列Z娩68一DNA体系的力曲线，并计算归纳获得Zif269--DNA复合物的解离力大小。同时由于Zi岔68和非特异性作用的DNA之问存在一定的作用力，所以课题设计了有效的对比试验用以证实z舵68和目标DNA分子之间的特异性作用力，得出了Zif268和目标DNA之间特异性作用力的数值，并将其和已有文献的相关报道进行对比用以证明其可信性。另外，也计算出非特异性作用力的大小，并且对其产生的原因进行了分析和

3、阐述。把结构明确的兀共轭寡聚物进行超分子组装将会对分子电子器件的发展产生决定性的影响；因为寡聚物分子确定的化学结构和物理性质有助于实现特定的功能以及便于实现超分子结构的调控。同时，这些分子器件的性能与分子在固体表面的排布形态有着密切的相互关联性。因此，更好的理解并调控兀共轭寡聚物在自组装单层膜中的取向与聚集形态对于发展未来的纳米器件是至关重要的。在本课题中，我们设计、合成了一系列的星状冗共轭分子，包括分别含有一、二、三个羧酸端基的星状芴和以及结构更为刚性的三个端基均为2，4一二胺基三嗪环的三聚茚分子，以此形成一个系列的分子结构，便于进行系统

4、性研究。同时我们对这些星状分子的溶液和薄膜分别进行了紫外和荧光光谱的表征。最终这些功能性分子将有望由氢键诱导在石墨或者金属表面形成有序的自组装结构。我们期望通过不同类型氢键的引入，实现共轭光电分子在纳米尺度的可控构筑，并为未来的分子光电器件的开发奠定基础。关键词：原予力显微镜，生物分子作用力，力曲线，星状共轭分子，表面自组装槎星父擎Abstract’11把researchofthisthesisarefocusedontwoaspects：Oneistheresearchonbiomolecularinteractionforcesanal

5、yzedbyatomforcemicroscope(AFM)，whichwasprocessedinDepartmentofbiotechnologyandbioscience，TokyoUniversityofA掣icultureandTechnology．11舱secondworkisdesignandsynthesesofaseriesofstar-shapeconjugatedmoleculesend-cappedwithhydrogenbondinggroups．Highlyspecificinteractionsexistinb

6、iomolecularsystem．Theyplaynveryimportantroleinmolecularrecognition．11”knowledge．characterizationandclassificationofbiomolecularinteractionsbecometheresearchhotspotforbiologyandsomerelatedscience．AFMcanbeemployedtoefficientlyandquanfificationallychanK：tI哦霭thespecificforcein

7、teractionsbetwcembiomolecules．Zincfingerpmteinsa∞animportanteffectintranscriptionalregulationduetotheirinteractionswithDNA．Therefore，inthisprojectweselectedZif268-DNAcomplexasonrresearchtarget．Zif268wereboundollthesurfaceofanAFMtipandthetipwasapproachedtocontacttargetmolec

8、uleswhichworeimmobilizedonthesubstrate．Then,theforcerequiredtounbindthebinder-targetcompl