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利用微纳流控技术研究生物分子的性质是目前的前沿热点之一,研究生物分子在电场力作用下穿过微纳通道的动力学特性是生物芯片技术与生物分子传感器的基础。本文利用倒置荧光显微成像技术系统的研究了λ-DNA分子在外电场力作用下穿过微通道时的运动特征,详细分析了通道尺寸、外界电场强度的大小等因素对DNA分子运动情况的影响。具体研究内容包括以下几个方面：(1)研究了影响DNA分子能够顺利进入微通道的因素。从电极和通道表面性质两个方面对实验进行了优化：实验表明铂金电极比铜电极更利于诱导DNA分子进入微通道。同时,经过PLL-g-PEG改性的微通道,其表面亲水性得到了明显提高,有利于DNA溶液顺利进入微通道,并且可以减小电渗流对DNA分子运动的影响,便于DNA分子的观测。(2)研究了不同空间限制效应对DNA分子运动的影响。观察不同浓度缓冲液中DNA分子在二氧化硅平面上的运动现象,筛选出10mM浓度的缓冲液更利于DNA分子进入微通道。研究了DNA分子在300μm、10μm、5μm通道中的运动现象,通过对比发现通道内径越小DNA分子运动的方向性越强。对5μm和10μm通道中DNA分子的运动进行了深入研究,发现通道内径越小,DNA分子反转运动所需的阈值电场强度越大。(3)研究了不同电场强度对DNA分子在微通道中运动的影响。发现在外电场力作用下,DNA分子的运动方向会随着外电场强度而变化。DNA分子穿越微通道时,在10μm和5gm通道中运动方向发生反转的阈值电场强度分别为4.0×103V/m和5.3×103V/m。当外加电场强度小于阈值电场强度时DNA分子运动方向与外电场方向相同,当外电场强度大于阈值电场强度时DNA分子运动方向与外电场方向相反,实验研究了DNA分子的运动速度和加速度随电场强度的变化关系,DNA分子在阈值电场强度下的加速度值大于其在非阈值电场强度时的值。并基于电泳与电渗之间的竞争关系,理论上解释了DNA分子在不同电场强度下的运动规律及其反转现象,通过自编MATLAB程序对流体和DNA分子的运动速度进行了计算。本文研究DNA分子在电场力作用下穿越微米通道时的运动特性,对于利用电场和微纳通道对DNA进行控制和筛选具有重要意义。