以dna为模板合成氧化锌纳米链状结构

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1、摘要将半导体纳米颗粒按照人们的设计排列成特定结构可以使其具备独特的电学以及光学效应，这些纳米结构可以组成如逻辑二极管、场效应晶体管以及光电子晶体管等纳米器件。用生物模板组装纳米结构由于其高效廉价而受到人们的关注，DNA可以吸附离子或纳米颗粒，而且形状可设计，是一种最常用的生物模板。在本研究中使用DNA做模板吸附锌离子并原位反应生成氧化锌纳米颗粒。首先将鱼精DNA与硝酸锌在水溶液中混合，使之充分吸附。电泳实验观察到了迁移速度比原料DNA慢的新电泳带，说明DNA的负电荷减少，这是DNA上吸附了锌离子的证据。随后在水浴下

2、加入二乙醇胺水溶液，在高倍透射电子显微镜下观察反应产物，发现纳米颗粒在DNA模板上形成链状结构。X射线衍射实验证明了形成的颗粒为氧化锌纳米晶。傅立叶红外吸收光谱证明了锌离子能够与DNA相结合，并且生成了氧化锌后没有脱离DNA模板。通过改变锌离子与DNA的比例可以控制氧化锌纳米链的致密度，随着比例的增大，粒径逐渐增大，晶粒之间会互相连接，致密度随之增加。研究中还进行了以质粒DNA作模板以及没有添加DNA的对比实验，分别得到了“珍珠项链”状的氧化锌纳米结构和分散的氧化锌纳米颗粒，这更加证明了DNA的模板效应。为了使DN

3、A模板上的氧化锌纳米链能够在平面上拉直，本文中尝试了分子梳操作，并通过原子力显微镜观察其结果。’关键词：DNA氧化锌透射电子显微镜纳米链傅立叶红外吸收光谱电泳ABSTRACTFabricationofsemiconductornanoparticlesarraysposesachallengefortheiruniqueopticalandelectronicproperties．Theycanbeusedtofabricatethecomponentsofnanoscaledevicessuchasdiodelo

4、gicgates，bipolartransistors，oroptoelectronictransistors．Theformationofnanostructuresusingorganismtemplateshasattractedmuchattentionforitsefficiencyandcheapness．Amongbiologicalmoleculetemplates，DNAisrecognizedasthemostfrequentlyusedorganismduetoitsstrongbinding

5、effectwithnanoparticlesandeasilycontrolledstructures．Inthisresearch，DNAWasusedastemplatetoassemblyZnOnanoparticles．FishspermDNAandZnⅢ03)2weremixedinwatersolutiontomakecompletebinding．TheelectrophoresisexperimentconfirmedthatZn2+boundtoDNAanddecreasedthenegativ

6、echargeofDNA．Thenthemixturewasheatedinawater-bath，andDEAsolutionWasaddedtoreactwithZn烈03)2．Highresolutiontransmissionelectronmicroscope(HRTEM)imagesshowthatnanoparticlesformedalongDNAtemplateasachain．XRDi曼usedtocertificatethattheparticlesareofZnO．FTIRconfirmst

7、hatZn2+hadbondtoDNA，andZnOnanoparticleswerestillontheDNAtemplateafterthereaction．CompactorsparsechainsCanbeobtainedbychangingtheratioof【Zn什】to[DNA]．Whentheratioincreases，theZnOparticlesgrowlargerandcloser．Asaresultthechainstendtobecompact．Controlexperimentswit

8、hplasmidDNAandwiththeabsenceofDNAwerealsocarriedouttoconfirmthetemplateeffectofDNA．Necklace—likestructuresanddispersedZnOnanoparticleswereobservedindividually．Molecularcombingwastr