【摘 要】
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目的 研究基底上DNA吸附膜热膨胀系数对环境条件的依赖性.方法 将DNA吸附分子视为有预应变的宏观连续介质薄膜,建立了DNA膜-基底等效层合梁模型,预测温度载荷作用下DNA-微悬
【机 构】
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上海大学力学与工程科学学院,上海200444;常州大学机械工程学院,江苏常州213164;上海大学力学与工程科学学院,上海200444;上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室
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目的 研究基底上DNA吸附膜热膨胀系数对环境条件的依赖性.方法 将DNA吸附分子视为有预应变的宏观连续介质薄膜,建立了DNA膜-基底等效层合梁模型,预测温度载荷作用下DNA-微悬臂梁挠度;采用Parsegian经验势描述DNA吸附膜的介观自由能,利用DNA液晶-基底多尺度挠度模型、思想实验法和等效变形法,建立DNA吸附膜微观结构与其宏观力学性能的跨尺度关系,预测基底上DNA吸附膜的热膨胀系数.结果 在给定离子强度条件下,双链DNA吸附膜的热膨胀系数为(0.3～8.05)×10-4/K,单链DNA吸附膜的热膨胀系数为(1.28～9.33)×10-4/K.结论 在微观作用竞争中起主导作用的构型熵变化决定了DNA吸附膜热膨胀系数对环境条件的依赖性;随着温度或离子浓度或DNA种植密度的增加,DNA膜热膨胀系数减小.研究结果对于基因检测及其调控具有指导意义,并为组织工程中组织器官的性能评估提供参考.
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