Điều khiển độ căng của phân tử ADN trong dung môi phi tuyến bằng kìm quang học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH THÁI ĐÌNH TRUNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘ CĂNG CỦA PHÂN TỬ ADN TRONG DUNG MÔI PHI TUYẾN BẰNG KÌM QUANG HỌC LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ Chuyên ngành: Quang học Mã số: 62.44.01.09 VINH, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH THÁI ĐÌNH TRUNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘ CĂNG CỦA PHÂN TỬ ADN TRONG DUNG MÔI PHI TUYẾN BẰNG KÌM QUANG HỌC LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÍ Chuyên ngành: Quang học Mã số: 62.44.01.09 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS HỒ QUANG QUÝ TS ĐOÀN HOÀI SƠN VINH, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận án công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học tập thể hướng dẫn PGS TS Hồ Quang Quý TS Đoàn Hoài Sơn Các kết luận án trung thực chưa có luận án khác công bố 09 tạp chí chuyên ngành nước Tác giả luận án Thái Đình Trung i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS Hồ Quang Quý TS Đoàn Hoài Sơn, người hướng dẫn tận tình động viên thân trình nghiên cứu thực luận án với tinh thần đầy trách nhiệm Thầy giúp nâng cao kiến thức, nghị lực, phát huy sáng tạo hoàn thành tốt luận án Tôi xin cảm ơn sâu sắc đến qúy Thầy giáo, Cô giáo Khoa Vật lý Công nghệ Trường Đại học Vinh đóng góp nhiều ý kiến khoa học bổ ích cho nội dung luận án, tạo điều kiện tốt cho thời gian học tập nghiên cứu Trường Đại học Vinh Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Vinh, Trường THPT Chuyên giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho thân thời gian học tập nghiên cứu năm qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp quan tâm, động viên giúp đỡ trình hoàn thành luận án Tác giả ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG I KÌM QUANG HỌC CHO PHÂN TỬ ADN 10 1.1 Cấu trúc ADN 10 1.2 Một số loại ADN quan tâm 13 1.3 Các đặc trƣng học đàn hồi chuỗi ADN 15 1.3.1 Biến dạng kéo nén đàn hồi 16 1.3.2 Biến dạng uốn đàn hồi mỏng 17 3.3 Mô hình chuỗi liên tục (WLC) 19 1.4 Hiệu chỉnh biểu thức lực đàn hồi 22 1.4.1 Lý cần hiệu chỉnh 22 1.4.2 Hiệu chỉnh hàm lực căng 27 1.5 Kìm quang học cho phân tử ADN 31 1.6 Kết luận chƣơng 34 CHƢƠNG II QUÁ TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VI HẠT LIÊN KẾT VỚI PHÂN TỬ ADN TRONG KÌM QUANG HỌC 35 2.1 Quang lực 35 2.1.1 Định nghĩa quang lực 35 2.1.2 Quang lực chế độ Rayleigh 38 2.2 Phân bố quang lực chùm laser phân bố Gaussian 43 2.2.1 Phân bố quang lực gradient ngang gây chùm laser 43 2.2.2 Phân bố quang lực dọc gây chùm laser 46 2.3 Kìm quang học chùm tia cho phân tử ADN 48 2.3.1 Mô hình nguyên lý 48 2.3.2 Phương trình Langevin tổng quát 49 2.3.3 Lời giải số phương trình Langevin 50 iii 2.3.4 Động học vi hạt điện môi có liên kết với phân tử ADN kìm quang học 53 2.3.4.1 Đặc trưng vị trí – thời gian bẫy 53 2.3.4.2 Ảnh hưởng cường độ đỉnh 55 2.3.4.3 Ảnh hưởng bán kính thắt chùm 58 2.4 Ảnh hƣởng tham số lên vị trí cân hạt 61 2.5 Kết luận chƣơng 66 CHƢƠNG III ĐIỀU KHIỂN ĐỘ CĂNG CỦA PHÂN TỬ ADN BẰNG KÌM QUANG HỌC KERR 67 3.1 Kìm quang học Kerr cho phân tử ADN 68 3.1.1 Mô hình 68 3.1.2 Nguyên lý hoạt động 69 3.2 Quang lực tác dụng lên hạt điện môi 70 3.2.1 Sơ đồ mô hình tính toán 70 3.2.2 Tái phân bố cường độ laser 71 3.2.3 Phân bố quang lực 76 3.3 Điều khiển vị trí cân hạt điện môi 79 3.3.1 Mô hình cho trình điều khiển 79 3.3.2 Điều khiển hướng tâm 80 3.3.3 Điều khiển dọc theo trục chùm tia 86 3.4 Điều khiển độ căng phân tử ADN 89 3.5 Kết luận chƣơng 90 KẾT LUẬN CHUNG 92 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH Viết tắt Giải thích nghĩa ADN Acid DeoxyriboNucleic ARN Acid RiboNucleic WLC Worm-Like Chain Chuỗi nối liên tục FJC Freely-Jointed Chain Chuỗi nối tự NA Numerical aperture Khẩu độ số v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU  E  B Véc tơ cường độ điện trường Véc tơ cảm ứng từ I(  ,z ) Cường độ chùm tia không gian  k Véc tơ sóng    Fgrav  FBrown  h( t )  Fgrad ,z  Fgrad , Véc tơ đơn vị theo hướng xuyên tâm Lực trọng trường Lực Brown Hàm ngẫu nhiên Lực gradient dọc tác động lên hạt điện môi theo trục chùm tia Lực gradient ngang tác động lên hạt điện môi theo bán kính hướng tâm kB  Fsc Hằng số Boltzman d Chiều dày môi trường chất lưu Kerr n fnl Hệ số chiết suất phi tuyến nf Chiết suất tuyến tính môi trường chất lưu nb Chiết suất tuyến tính hạt điện môi f nl Tiêu cụ thấu kính mỏng khối trụ chất lưu Kerr coi Lực tán xạ thấu kính phi tuyến f nli Tiêu cự thấu kính mỏng phi tuyến (thứ i) Pcr Công suất ngưỡng M Khối lượng hạt điện môi vi Wz Bán kính vết chùm tia khoảng cách z tính từ tâm chùm W0 ,1 Bán kính thắt chùm tái tạo N* Số tia sáng chùm tia laser  pi  pgrd z  pgrd   ptg Biến thiên xung lượng tia sáng sau khúc xạ lần hạt Gradient xung lượng theo chiều dọc Gradient xung lượng theo hướng tâm Biến thiên xung lượng tổng   B Tần số góc a Bán kính hạt điện môi Cảm ứng từ vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Kìm quang học Ashkin đồng nghiệp công bố cách ba thập kỷ công trình “Khảo sát quang lực gradient ngang tác dụng lên hạt điện môi bẫy quang học chùm tia” [8] Trong công bố này, Ashkin cộng quan sát áp lực xạ vượt qua hiệu ứng nhiệt ánh sáng nhờ sử dụng hạt điện môi suốt ánh sáng laser, nhúng chất lưu suốt Ông phát rằng, chùm laser, hội tụ mạnh sử dụng để giam giữ hạt điện môi có kích thước nhỏ điểu khiển chúng không gian ba chiều Chính ông đặt tên thánh cho kỹ thuật “kìm quang học” Đến nay, kỹ thuật thường gọi “kìm quang học” hay “bẫy quang học” Kìm quang học hoạt động dựa vào gradient lớn điện trường tạo vùng gần thắt chùm chùm tia laser hội tụ mạnh tạo lực đủ lớn để bẫy hạt điện môi không gian ba chiều Để hiểu chất tác dụng quang lực lên hạt có kích thước lớn hớn nhiều so với nguyên tử ta sử dụng định luật học Newton kết hợp với lý thuyết điện từ cổ điển Biểu thức tính quang lực trường hợp kích thước hạt lớn hay nhỏ nhiều so với bước sóng ánh sáng laser xem xét khảo sát gần Mie Rayleigh [8], [9] , [10] Sau nghiên cứu kỹ thuật kìm quang học thành công, chuyên gia sinh học nhanh chóng sử dụng kìm quang học công cụ cho mục đích xác định mối liên kết đuôi vi khuẩn [11], đo lực sinh vận động đơn phân tử chất đạm (protein) [12] kéo căng đơn phân tử ADN [13] Nghiên cứu tương tác protein với ADN [14] trình đóng gói ADN tạo thành nhiễm sắc thể liên quan mật thiết chiều dài bền chiều dài tổng định Dựa kết này, động học loại phân tử ADN mô trước cài đặt cho thực nghiệm Đây định hướng việc sử dụng điều chỉnh công suất laser cho điều khiển độ căng phân tử ADN cách liên tục thay phương pháp điều khiển điện với độ xác 91 KẾT LUẬN CHUNG Luận án tập trung nghiên cứu sử dụng kìm quang học để điều khiển độ căng phân tử ADN nhúng chất lưu phi tuyến đạt kết sau: Đã hiệu chỉnh phương trình mô tả quan hệ lực đàn hồi phân tử ADN dạng chuỗi sâu vị trí thực vi hạt điện môi gắn vào đầu cuối phân tử ADN, từ hoàn thiện phương trình Langevin mô tả động học vi hạt điện môi môi trường chất lưu; Đã khảo sát cạnh tranh lực tác động lên vi hạt điện môi ảnh hưởng tham số lên động học kìm quang học phân tích đánh giá trình kéo căng phân tử ADN; Đã khảo sát bình luận ổn định vi hạt điện môi vị trí ổn định (tại vị trí cân lực), khảo sát ảnh hưởng tham số, đặc biệt ảnh hưởng cường độ laser lên vị trí ổn định vi hạt điện môi không gian ba chiều; Đã khảo sát ảnh hưởng cường độ laser lên vị trí vi hạt điện môi phân tích đề xuất phương pháp điều khiển độ căng phân tử ADN gắn với vi hạt điện môi nhúng chất lưu phi tuyến; từ đề xuất mô hình kìm quang học ứng dụng điều khiển độ căng phân tử ADN cách thay đổi cường độ chùm laser Từ kết luận án, rút điểm sau: Đã hiệu chỉnh biểu thức lực đàn hồi phân tử AND để mô tả động lực học hạt liến kết với phân tử ADN tác động quang lực Đã khảo sát trình động lực học vi hạt không gian ba chiều tác động quang lực, từ điều kiện ổn định hạt nano bẫy 92 Đã đề xuất mô hình kìm quang học với mẫu nghiên cứu nhúng dung môi phi tuyến Kerr để điều khiển độ căng phân tử ADN 93 CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Công trình TT  V L Chu, D T Thai, Q.Q.Ho (2013), Competition of forces on trapped capability and stability of DNA molecules in optical tweezers, Internatinal Journal of Engineering and Innovaive Technology 3, 1-4  L.V.Chu, D.T.Thai, and Q.Q.Ho(2014), Dynamic of Polystyrene Microsphere Linking to DNA Molecule under Optical Tweezer, J of Physical Science and Application (6), 1-6  D.T.Thai, V.L.Chu, Q.Q.Ho (2014), “Recorrected stretch function of spring-like elastic DNA molecules,” International J of Engineering and Innovative Technology, (10), 1-4 T.T.Dinh, K.D.Quôc, K.B.Xuân, Q.Q.Ho (2016), 3D controlling the bead linking to DNA molecule in a single-beam nonlinear optical tweezers, Opt Quant Electron 48, 561 T.D.Trung, B.X.Kien, N.T.Tung, H.Q Quý (2016), Dynamics of polystyrene beads linking to DNA molecles under single optical tweezers: A numerical study using full normalized Lagevin equation, J Nonlinear Opt Phys & Material, Vol 25, No.4, 1650054 (11) 94 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ TT Công trình Thai Dinh Trung, Ho Quang Quy, Nguyen Van Thoại, (2012) Langevin equation for single biomolecules in optical tweezers, Tạp chí NCKHCNQS,19, 89-93 Quang Quy Ho, Van Nam Hoang, Dinh Trung Thai, Van Lanh Chu, Thanh Le Cao, Doan Thanh Thai, Dynamic of Nanoparticle in Kerr Medium Under Optical Tweezer, PII-11, Hội nghị QHQP toàn quốc lần thứ VIII, Ho Chi Minh city, 26-29/11/2012  V L Chu, D T Thai, Q.Q.Ho (2013), Competition of forces on trapped capability and stability of DNA molecules in optical tweezers, Internatinal Journal of Engineering and Innovaive Technology 3, 1-4  Thái Đình Trung, Cao Thành Lê, Đoàn Hoài Sơn( 2014), Các tham số đặc trưng chuỗi ADN, Tạp chí NCKH Đại học Vinh, sô 43, 88-91  Thái Đình Trung, Cao Thành Lê, Vũ Ngọc Sáu, Chu Văn Lanh (2014), Lực đàn hồi phân tử ADN, Tạp chí NCKHCNQS, 30, 109-112  L.V.Chu, D.T.Thai, and Q.Q.Ho(2014), Dynamic of Polystyrene Microsphere Linking to DNA Molecule under Optical Tweezer, J of Physical Science and Application (6), 1-6 Thai Dinh Trung, Chu Van Lanh, Hoang Dinh Hai, Ho Quang Quy, Dynamics of DNA Molecules in Optical Tweezer, Advances in Optics, Photonics, Spectrscopy & Applications VIII (2014), ISSN 1859 – 4271(pp180-190)  D.T.Thai, V.L.Chu, Q.Q.Ho (2014), Recorrected stretch function of spring-like elastic DNA molecules, International J of Engineering and Innovative Technology, (10), 1-4 95  T.D.Trung, M.V.Luu, C.V.Lanh, T.D.Thanh, H.Q.Quy(2015), Stretching process of plasmid DNA molecule in optical tweezers using CW Gaussian laser beam, J.Adv in Biology, No 8, 1456-1461 Thai Dinh Trung, Mai Van Luu, Chu Van Lanh, Nguyen Van Thinh, Hoang Van Nam, Thai Doan Thanh, Ho Quang Quy(2015), Conditions to 10 stretch plasmid DNA molecule in optical tweezers using CW laser gaussian beam, The 4th academic conference on natural science for young scientist, master and PhD students from Asean countries, Bangkok, Thai Lan, No 12, ISBN: 978-604-913-088-5(pp 166-172) D.T.Thai, V.L.Mai (2016), Dynamics of polystyrene microsphere 11 lingking to -phage DNA molecule in optical tweezers using pulsed Gaussian laser beam, J Adv In Biology (2), 1806-1815 T.T.Dinh, K.D.Quôc, K.B.Xuân, Q.Q.Ho (2016), 3D controlling the 12 bead linking to DNA molecule in a single-beam nonlinear optical tweezers, Opt Quant Electron 48, 561(Thuộc danh mục ISI) T.D.Trung, B.X.Kien, N.T.Tung, H Q Quý(2016), Dynamics of polystyrene beads linking to DNA molecules under single optical 13 tweezers: A numerical study using full normalized Lagevin equation, J Nonlinear Opt Phys & Material, Vol 25, No.4, 1650054 (11) (Thuộc danh mục ISI) Thai Dinh Trung, Ho Quang Quy, Bui Xuan Kien, Nguyen Van Thinh, 14 Control Bead Linking to DNA Molecule in Space by Laser Power Calibration, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy Applications IX(2017), ISBN: 978-604-913-578-1(pp167-172) 96 & TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Hồ Quang Quý, Đoàn Hoài Sơn, Chu Văn Lanh, Nhập môn bẫy quang học NXB ĐHQG Hà Nội, 2011 [2] Hồ Quang Quý, Vật lý Laser ứng dụng NXB Khoa học Quân sự, Hà Nội, 2013 [3] Hồ Quang Quý, Quang phi tuyến ứng dụng, NXB ĐHQG Hà Nội, 2007 [4] Trần Bá Chữ, Hồ Quang Quý, Phạm Vũ Thịnh, Những vấn đề đại Quang học quang phổ, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2000 [5] Thái Đình Trung, Cao Thành Lê, Vũ Ngọc Sáu, "Lực đàn hồi phân tử ADN," Tạp chí NCKHCNQS, Số 31, pp 7-11, 2014 [6] Hoàng Đình Hải, Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số lên kìm quang học sử dụng hai chùm Gauss ngược chiều Viện KH-CNQS: Luận án TS, 2014 [7] Hoàng Văn Nam, Phân bố lực không gian kìm quang học Kerr sử dụng chùm tia laser Gauss Viện KH-CNQS: LATS, 2015 Tiếng Anh: [8] A Ashkin, J M Dziedzic, J E Bjorkholm, S Chu, "Observation of a Single-beam Gradient Force Optical Trap for Dielectric Particles," Opt Lett 11, pp 288-290, 1986 [9] A Ashkin, "Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure," Phys Rev Lett 24, pp 156-159, 1970 [10] A Ashkin, "Force of a single-beam gradient laser trap on a dielectric sphere in the ray optics regime," J.Biophys, vol 61, pp 569-582, 1992 97 [11] D F Blair, H C Berg S M Block, "Compliance of bacterial flagella measured with optical tweezers," Nature , vol 338, pp 514 – 518, 1989 [12] J T Finer, S Chu, and J A Spudich R M Simmons, "Quantitative measurements of force and displacement using an optical trap," Biophys J, vol 70, pp 1813-1822, 1996 [13] H Yin, R Landick, J Gelles, S M Block M D Wang, "Stretching DNA with optical tweezers," J Biophysical 72, pp 1336-1346, 1997 [14] Marco C., Gionata B., F Vanzi, Francesco S P Carina M., "Optical Methods to Study Protein-DNA Interactions in Vitro and in Living Cells at the Single-Molecule Level," Int J Mol Sci 2013, 14, vol 14, pp 3961-3992, Feb 2013 [15] L Ma, Y Zhang X Zhang, "High-resolution optical tweezers for Single Molecule Manipulation," Yale Journal of biology and medicine, vol 86, pp 367-383, 2013 [16] L Ma, Y Zhang Aleksander A Rebane, "Structure-Based Derivation of Protein Folding Intermediates and Energies," Biophysical Journal, vol 110, pp 441-454, Jan 2016 [17] W H.Wright, Rieder, E.D.Salmon, G.Profeta, J.Andrews , Y.Liu, G.J.Sonek, and M.W.Berns H Liang, "Directed movement of chromosome arms and fragments in mitotic newt lung cells using optical scissors and optical tweezers," Exp Cell Res, vol 213, p 308, 1994 [18] Y Liu and G J Sonek, "Two-photon fluorescence excitation in continuous-wave infrared optical tweezers," Optics letters, vol 20, pp 2246-2248, Nov 1995 [19] K Visscher and G.J Brakenhoff, "Single Beam Optical Trapping Integrated in a Confocal Microscope for Biological Applications," Wiley-Liss, Inc., pp 486-491, 1991 98 [20] Lucien P.Ghislain and Watt W.Webb, "Scanning-force microscope based on an optical trap," Optics Letters, vol 18, pp 1678-1680, 1993 [21] Silva D.C., Williams A.J., Bezerra M.A., Fontes A., Araujo R.E Moura D.S., "Automatic real time evaluation of red blood cell elasticity by optical tweezers," AIP_Review of Scientific Instruments, vol 86, no 5, May 2015 [22] Mihaela G M., S Valkai, A Dér,Tudor S Mozzammel H., "Stretching of red blood cells using an electro-optics trap," Biomed Opt Express, vol 6, no 1, pp 118-123, Jan 2015 [23] M J Padgett J E Molloy, "Lights, action: Optical tweezers," Comtemporary Physics, vol 43, pp 241-258, 2002 [24] S M Block F M Fazal, "Optical tweezers study life under tension," Nature Photonics, vol 5, pp 318-321, 2011 [25] S B Smith, J Liphardt, D Smith C Bustamante, "Single-molecule studies of DNA mechanics," Current Opinion in Structural Biology 10, pp 279-285, 2000 [26] J F Allemand, V Croquette, and D Bensimon T Strick, "Twisting and stretching single DNA molecules," in Biophysics & Molecular Biology, 2000, pp 115-140 [27] Bernet S., Ritsch-Marte M Singer W., "3D-force calibration of optical tweezers for mechanical stimulation of surfactant-releasing lung cells," Laser Phys 11, pp 1217-1223, 2001 [28] F M Hameed, T Roopa, and G V.Shivashnkar G V Soni, "Development of an optical tweezers combined with micromanipulation for DNA and protein nanobioscience," Current Science, vol 83, pp 1464-1470, 2002 [29] W Grange M Hegner, "Mechanics and imaging of single DNA molecules," Journal of Muscle Research and Cell Motility, pp 367– 375, 2002 99 [30] X L Wang, X H Zhang , S Y Ran, J Yan and M Li B Fu, "Compaction dynamics of single DNA molecules under tension," J Am Chem Soc 128, pp 15040-15041, 2006 [31] M T Woodside, "Nanomechanical measurements of the sequencedependent folding landscapes of single nucleic acid hairpins," PNAS 103, pp 6190-6195, 2006 [32] S Hage, N H Dekker, and S G Lamay K Besteman, "Role of Tension and Twist in single-molecule DNA condensation," Phys Rev Lett 98, p 058103., 2007 [33] N Lauren, L B Oddershede, U Bockelmann, E J G Peterman and G J.L Wuite P Gross, "Quatifying how DNA stretches, melts and changes twist under tension," Nature physics, 2011 [34] Shan X., S Dhakal, Z Tan, H Mao Prakash S., "Nascent RNA transcripts facilitate the formation of G-quadruplexes," Nucleic Acids Research, vol 42, no 11, pp 7236–7246, May 2014 [35] Y T Yang J S Huang, "Origin and Future of Plasmonic optical tweezers," Nanomaterials 5, pp 1048-1065, 2015 [36] D Bruggemann, F Wruck, M Hegner, V.S Jadhav, "Single-molecule mechanics of protein-labelled DNA handles," Beilstein J Nanotechnol 7, pp 138-148, 2016 [37] D Murugesapillai, M J McCauley, L J Maher, "Single-molecule studies of high-mobility group B architectural," Biophys Rev, Oct 2016 [38] Thayaparan P., Ioulia R., Mark C W Ali A A., "Mechanisms of small molecule–DNA interactions probed by single-molecule force spectroscopy," Nucleic Acids Research, vol 44, no 9, pp 3871-3988, 2016 [39] Mai Van L., Hoang Dinh H., Zhuang D Ho Quang Q., "The simulation of the stabilizing process of dielectric nanoparticle in 100 optical trap using counter-propagating pulsed laser beams," Chin Opt Lett., pp 332-334, 2010 [40] Eric W Van S., S Guha, E J Sharp, G L Wood, J L W Pohlman M J Soileau, "Nonlinear optcal properties of liquid crystals in the isotropic phase," Mol Cryst liq Cryst., vol 143, pp 139-143, 1987 [41] Cao Thanh Le, Ho Quang Quy Hoang Van Nam, "The influence of the self-focusing effect on the the optical force acting on dielectric particle embedded in Kerr medium," Communication in Physics 23, No.2, pp 155-161, 2013 [42] Watson J D and F H C Crick, "Molecular structure of nucleic acid-a structure for deoxyribose nucleic acid," Nature , no 171, pp 737-738, 1953 [43] Perkins T T., "Optical trap for single molecule biophysics: a primer," Laser Photon Rev 3, pp 203-220, 2009 [44] A H Mack, "Practical axial optical trapping," Rev of Sc Intruments 83, pp 103106-1-11, 2012 [45] G Sharma, "Biological Force Measument in a Protein-Based Nenoactuator," IEEE Transaction on Nanotechnology, Vol.8, No.6, pp 684-691, 2009 [46] M Hamdi, "Characterization of protein based spring-like elastic joints for biorobotic applications," in International Conference on Robotics and Automation, Orlando, Florida, 2006, pp 1794-1799 [47] C G Bauman, "Stretching of single collapsed DNA molecules," Biophysical Journal 78, pp 1965-1978, 2000 [48] J.L.Thomas, and R.Marchiano D.Baresch, "Observation of a SingleBeam Gradient Force Acoustical Trap for Elastic Particles: Acoustical Tweezers," Physiccal review letters, vol 116, p 024301, 2016 [49] D.Bray, J Lewis, M.Raff, K Roberts, and J.D Watson B Alberts, Molecular Biology of the Cell New York and London: Garland 101 Publishing, 1994 [50] Cluzel, "DNA: an extensible molecule," Science, 271, pp 792-794, 1996 [51] Lifshiftz E.M., and Sykes J B., Landau L.D., Theory of elasticity, 3rd ed.: Oxford: ButterworthHeinemann., 1986 [52] J.H.G Huisstede, "Scanning Probe Optical Tweezers: A new tool to study DNA-protein interactions," 2006 [53] Cui.Y.J, and Bustamante C., Smith S B., "Overstretching B-DNA: The elastic response of individual double-stranded and single-stranded DNA molecules," Science, 271, pp 795-79, 1996 [54] Siggia E D Marko J F., "Stretching DNA," Macromolecules 28, pp 8759-8770., 1995 [55] T Odijk, "Stiff Chains and Filaments Macromolecules, vol 28, pp 7016–7018, 1995 under Tension," [56] Wang M D., Allemand J F., Strick T., Block S M., and Croquette V., Bouchiat C., "Estimating the persistence length of a worm-like chain molecule from force-extension measurements," Bioph J, vol 76, pp 409–413, 1999 [57] Giovanni Volpe Giorgio Volpe, "Simulation of Brownian particle in an optical trap," Am J Phys 81, pp 224-230, 2013 [58] C Bustamante, "Entropic elasticity of lambda-phage DNA," Science 265, pp 1599-1600, 1994 [59] T Roopa, "Nanomechanics of membrane tubulation and DNA assembly," Applied Physics Letters, Vol.82, No.10, pp 1631-1634, 2003 [60] D H Hoang Q Q Ho, "Dynamic of the dielectric nanoparticle in optical tweezer using counter-propagating pulsed laser beams," J of Physical Science and Application, Vol.2, No.9, pp 345-351, 2012 [61] Volpe G., Petrov D Volpe 102 G., "Brownian motion in a nonhomogeneous force field and photonic force microscope," Phys Rev E76, p 061118, 2007 [62] T Li, Fundamental Tests of Physics with Optically Trapped Microspheres New York, 2013 [63] A Charles, Modern Problems in Classical Electrodynamics., 2004 [64] S M Block C Neuman, "Optical trapping," Rev of Scient Intruments, Vol 75, pp 2787-2809, 2004 [65] D Petrov, G Badenes R Quidant, "Radiation forces on a Rayleigh dielectric sphere in a patterned optical near field," OPTICS LETTERS, vol 30, pp 1009-1011, 2005 [66] D Appleyard, "Optical trapping for undergraduates," Am J Phys 75, pp 5-14, 2007 [67] Teich M C Saleh B E A., Fundamentals of photonics New York: John Willey & Sons, 1998 [68] Arias-Gonzalez J R Hormeno S., "Exploring mechanochemical processes in the cell with optical tweezers," Biol Cell 98, pp 679-695, 2006 [69] P Redmond, L E Brus J Hallock, "Optical forces between metallic particles," PNAS Vol 102, pp 1280-1284, 2012 [70] Blakely J T., Gordon R., Sinton D Kawano M., "Theory of dielectric micro-sphere dynamics in a dual-beam optical trap," Optics Express 16, pp 9306-9312, 2008 [71] L Ez-zariy, A Belafhal S Hennani, "Radiation Forces on a Dielectric Sphere Produced by Finite Olver-Gaussian Beams," Optics and Photonics Journal, vol 5, pp 344-353, 2015 [72] V L Mai D T Thai, "Dynamical properties of plasmid DNA moleucle in pulse regime by optical tweezers," J Adv In Biology 9, pp 1779-1805, 2016 [73] V L Mai D T Thai, "Dynamics of polystyrene microsphere lingking 103 to l-phage DNA moleucle in optical tweezers using pulsed Gaussian laser beam," J Adv In Biology 9, pp 1806-1815, 2016 [74] Cote D., Bizebard T., Legrand O., Bockelmann U Mangeol P., "Probing DNA and RNA single molecules with a double optical tweezers," Eur Phys.J.E19, pp 311-317, 2006 [75] G.E Karniadakis C Kim, "Brownian Motion of a Rayleigh Particle Confined in a Channel: A Generalized Langevin Equation Approach," J Stat Phys, pp 1109-1124, 2015 [76] R W Boyd, "Self-focusing: Past and Present," Topics in Applied Physics, 2009 [77] S R Vegil, "Nonlinear-optical studies of organic liquids and polymer optical fibers," 2000 [78] Steinmann A., Hegenbarth R., Steinle T., Giessen H Kedenburg S., "Nonlinear refractive indices of nonlinear liquids: wavelength dependence and influence of retarded response," Appl Phys B117, pp 803–816, 2014 [79] J H Marburger, "Self-focusing: Theory," Prog Quant Elect, vol 4, pp 35-110, 1975 [80] G., Gaeta,A.L Fibich, "Critical power for self-focusing in bulk media and in hollow waveguides," Opt Lett., vol 25, pp 335-337, 2000 [81] Saloma C Pobre R., "Single Gaussian beam interaction with a Kerr microsphere: characterisitcs of the radiation force," Appl Opt 36, pp 3515-3520, 1997 [82] C A Saloma R F Pobre, "Radiation force on a nonlinear microsphere by a tightly focused Gaussian beam," App optics No 36 -41, pp 76947701, 2002 [83] Gaeta A L Fibich G., "Critical power for self-focusing in bulk media and in hollow waveguides.," Opt Lett 25, pp 335-337, 2000 [84] Cao Thanh L., Ho Quang Q Hoang Van N., "Influence of Kerr effect 104 on tweezers center location in nonlinear medium," J Eng and Innova Tech.3, pp 134-138, 2013 [85] Hoang Van N Ho Quang Q., "Influence of Kerr effect on the optical force acting on the dielectric particle," J Phys Sci Appl 2, pp 414419, 2012 [86] Saloma C A Pobre R F., "Gradient and scattering forces on a Kerr nanosphere," Science Diliman, pp 106-109, 2004 [87] O.G Bokov, "Theory of the nonlinear refractive index of liquids," Journal of Experimental and Theoretical Physics, vol 67, no 5, pp 1859-1869, 1975 105 ... quang học để nghiên cứu đặc trưng phân tử ADN như: động học [30], [31], vai trò tính chất xoắn căng đơn phân tử ADN [32], xác định độ căng, giãn xoắn phân tử ADN tác động kìm quang học [33], kìm quang. .. trường phi tuyến) ii) Lực đàn hồi phân tử ADN độ căng chúng iii) Động lực học hạt điện môi gắn với phân tử ADN kìm quang học iv) Luận án giới hạn phạm vi lý thuyết kìm quang học động lực học hạt... đề khoa học nghiên cứu theo ý tưởng trả lời khả nâng cao độ xác phép đo độ căng phân từ ADN trình bày luận án với tiêu đề : Điều khiển độ căng phân tử ADN dung môi phi tuyến kìm quang học Mục