研究各种离子诱导的DNA构象转变对于生物化学、生物化工分离DNA产品的工艺设计以及DNA纳米器件等新技术的开发都有着重要的意义。本研究提出了用于计算流体在固体表面结构和界面张力的密度泛函理论,预测了流体在固体表面的薄膜-厚膜相平衡及其界面性质。应用全原子正则系综分子动力学纳秒级的模拟,研究了Li+,Na+,K+,Rb+和Cs+等反离子对DNA在电解质溶液中的A-B构象转变动力学的影响,研究了受限空间对于流体汽液平衡相图的影响。在硬棒链模型的基础上,应用Khokhlov-Semenov方程描述由于方向排列造成的熵损失,应用Parsons-Lee近似获得棒的高阶维里系数,获得了半柔性链聚合物的无序-液晶有序相转变浓度的状态方程。本文所建立的方法对于DNA等高聚物的相变和构象转变以及DNA等高聚物的分离及其界面性质的认识,具有重要的意义。
英文主题词Density functional theory, molecular simulation, DNA configuration, liquid crystal phase