基于原子力显微镜的自动化DNA分子操纵方法

摘要

本发明涉及的是一种DNA分子技术领域的基于原子力显微镜技术的自动化DNA分子操纵方法，采用动态/静态混合模式操纵DNA分子。成像时采用动态模式，操纵时通过控制扫描管下降一定距离，使针尖振幅减小为零，从而获得足够的操纵力，操纵之前计算当前操纵范围的表面倾斜，并在操纵过程中，让针尖的移动始终平行于样品表面。然后基于热漂移变化缓慢的性质，采用图像配准的方法，通过计算连续两幅扫描图像之间的差异，获取当前操纵环境下热漂移大小，并对针尖位移进行补偿，提高操纵精度。最后通过设计针尖移动路径，实现自动化的DNA分子切割分离和拾取操纵。本发明显著提高了DNA分子纳米操纵的效率，提高了定位操纵的精度。

主权项

1、一种基于原子力显微镜的自动化DNA分子操纵方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，用原子力显微镜对DNA样品成像，选择待操纵的DNA片段后，以该片段为中心，将扫描范围缩小至<2μm；第二步，对该范围进行一次扫描成像，获取样品表面的倾斜，然后，再按照相同的扫描方向连续存储两幅图像；第三步，根据两幅连续存储的图像数据，计算当前条件下的热漂移大小和方向；第四步，选择操纵的目标片段及操纵方式，操纵的方式包括切割、推动和拾取，其中切割操纵将目标片段从DNA分子链上分离，推动操纵将目标片段折叠成便于拾取的颗粒状，拾取操纵将折叠的目标片段粘附在原子力显微镜针尖上；第五步，根据热漂移的大小，补偿目标片段的坐标，并根据设定的操纵方式完成DNA操纵。