DNA的扫描探针显微镜和电化学研究

1、在云母表面用AFM观察了不同离子对DNA形态影响。一些离子，如Mg~(2+)、Mn~(2+)、Co~(2+)等是固定和铺展DNA的较好介质，但缺陷是它们可以催化限制性内切酶对DNA的切割。在另一些离子存在下，如Co(phen)_3~(3+)和Ca~(2+)，限制酶不对DNA切割。Co(phen)_3~(3+)存在下，限制性内切酶EcoRI的星号活力位点与DNA结合。AFM直接观察到EcoRI在pBR322DNA上的星号活力图。AFM测得的星号活力物理图与理论偏差小于100 bp。获得了适于AFM观察的常规DNA铺展方法。长度大于40微米的DNA在几微米扫描范围内均匀铺展，并且云母基底表面平整干净。此铺展方法对DNA长度没有影响。这种展开的长链DNA适合于人类基因组BAC DNA的高分辨物理图制作。2、用低电流STM首次观察到金表面上自组装的ssDNA。ssDNA在局部规则区域内彼此平行排列。ssDNA链宽约为0.9纳米，其值为dsDNA的一半。在同一ssDNA链上，相邻两个亮点的距离为0.3-0.5纳米，其值与理论的ssDNA内相邻两碱基之间距离一致。电化学实验证明了自组装在Au（111）上的分子是ssDNA而不是dsDNA。讨论了传统基底-HOPG对生物样品的固定。溶菌酶被稳定地固定在氨基修饰的HOPG表面。通过低电流STM，我们观察到溶菌酶的外貌。3、侧向力显微镜对多头绒泡菌染色体的观察，我们获得了中期、前期染色体的表面精细结构和染色体的集缩过程形态。在染色体表面存在300和40纳米的细丝结构。讨论了零度扫描角的侧向力显微镜。4、研究了dsDNA和ssDNA在聚吡咯修饰电极表面的吸附行为，并通过电化学指示剂Co(phen)_3~(3+)在聚吡咯电极上区分了ssDNA和dsDNA。聚吡咯膜内掺杂的正电荷可以很好地吸附DNA分子，并且这种膜可以耐受一些变性条件的处理。再生这种电极是可能的。这些结果表明，这种新型DNA固定方法可以用于DNA传感器的研制。