聚电解质凝聚及电荷反转机制研究

聚电解质凝聚以及聚电解质电荷反转一直以来都备受关注，二者均与凝聚平衡离子（如二价镁离子或者高价的精胺、亚精胺）的空间强关联有关，基于凝聚平衡离子的空间强关联,我们提出了研究DNA分子凝聚的新模型，以该模型为基础，利用Monte Carlo 方法讨论：(1) kink结构，DNA分子长度等对凝聚的影响，给出相应的相图；(2)依据最近研究DNA凝聚的单分子实验结果，建立有力作用下DNA凝聚的模型，研究不同作用力情况下，力对凝聚构象中面包圈结构半径的影响。揭示DNA凝聚的物理机制。

聚电解质凝聚及电荷反转机制研究工作主要分实验、理论两部分工作，实验部分：利用紫外可见分光光度法证实了高价平衡离子-DNA凝聚体系的电荷反转问题、DNA凝聚体系中kink结构的存在、氟离子及氯离子等小离子对DNA凝聚体系的影响，精胺及亚精胺结构效应对DNA凝聚的影响，并设计能够在0~100摄氏度范围内开展实验工作的变温紫外可见分光光度计；理论部分：基于平衡离子强关联性质，建立了DNA凝聚的强关联模型，以该对模型为基础，系统研究了力作用下DNA分子凝聚过程、“kink”结构对DNA凝聚过程的影响、平衡离子的结构及尺寸效应；同时,该模型能够有效表征DNA凝聚的时间演化过程，及其凝聚过程对长度的依赖关系；建立了利用DNA分子片段自相关表征DNA分子凝聚结构的方法，该方法能够有够有效地描述DNA分子凝聚的面包圈结构及小离子对DNA凝聚结构的影响。