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摘要 角光阱 (AOT) 是一种用于测量生物分子扭转和旋转特性的强大仪器。迄今为止，AOT 对 DNA 扭转力学的研究是使用高数值孔径油浸物镜进行的，该物镜允许强捕获，但不可避免地会因玻璃-水界面而引入球面像差。然而，这些像差对扭矩测量的影响尚未通过实验完全了解，部分原因是缺乏理论指导。在这里，我们提出了一个基于有限元法的数值平台，用于计算捕获石英圆柱上的力和扭矩。我们还开发了一种新的实验方法，通过使用 DNA 分子作为距离标尺来准确确定由于球面像差导致的捕获位置偏移。我们发现计算和测量的焦移比非常一致。我们进一步确定了角陷阱刚度如何取决于陷阱高度和圆柱体与陷阱中心的位移，并发现预测和测量之间完全一致。作为对该方法的进一步验证，我们表明 DNA 固有的 DNA 扭转特性可以在不同的陷阱高度和圆柱位移下稳健地确定。因此，这项工作奠定了一个理论和实验框架，可以很容易地扩展到研究施加在具有任意形状和光学特性的粒子上的捕获力和扭矩。
DNA 扭转研究的光学扭矩计算和测量
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