DNA双螺旋生物模型灯手工制作步骤

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DNA模型已经不是新鲜东西了,从聚苯乙烯,糖果,再到拼插积木,各种奇怪材质的模型不断涌现。我自己也用珠子做过不少DNA模型,想来应该DIY手工制作一个用LED模型了!


DIY准备:
1、基座:我在一元店买了这个木制的首饰盒。
2、发光二极管:5种不同颜色,总共20个。白色的8个,红蓝黄绿每种三个。
3、一些阻值合适的限流电阻。
4、电压较高的电源,我用的是9V的。
5、电线,白色的最好。
6、电工胶带,也是白色的好。
7、开关。
8、做假花茎秆的18号铁丝
9、透明的聚苯乙烯塑料片,常见于外卖容器。
10、透明的聚乙烯管,2英尺长(约60.96cm),直径7/16英寸(约1.1cm)。
11、烙铁/焊笔
12、剪刀,美工刀
13、电磨和电钻
14、砂纸
15、万能胶
16、烤箱,烘烤手套和羊皮纸
 



 
DIY步骤:
步骤1、制作碱基对
 







 
如果你有幸用上激光切割机(译注:怎么这么多人怨念这个。。。),可以做出更精美的碱基对。但是我没有那么好的条件,所以不得不简化一些。
用聚苯乙烯塑料切出需要的形状,在烤箱中加热使之收缩再放凉。
有件重要的事情是塑料片在收缩的时候并不均匀。在切割碱基对之前先烤一小块塑料做实验,然后根据测量的收缩结果调整模板的大小。
A)我想做出7厘米长的碱基对,所以我调整了模板的大小并打印出来。
B)用美工刀按照模板的形状切割出碱基对。
C) 用细砂纸打磨碱基对。氢键部分先不打磨。
D) 将碱基对放在羊皮纸上,然后进烘箱烤。
E) 温度定在120摄氏度,然后看着点。首先塑料片会卷曲,然后平展,最后收缩。
F) 烤完之后取出羊皮纸,如果上面的塑料还有点卷曲,放些重物压平,比如字典就不错。
G) 做6个碱基对,三个A-T和三个G-C。
可以通过上面提到的链接搜索更多聚苯乙烯塑料加工的话题。
 
步骤2、制作基座
 








 
    在一元店里给自己找了个木制首饰盒用作基座,它的尺寸是13cm x 9cm x 4 cm(不包含盖子)。拧下接头,拆去盖子。在背后标注开关的位置,然后用电钻和电磨开出一个方形缺口。在基座底部钻两个离中心4cm,直径1.5~1cm的洞用来穿铁丝。在基座一端开一个小孔用来穿电源线。
 
步骤3、LED布线
 







 
    刚开始组装电路的时候遇到了点麻烦,我企图将所有的LED并联再和限流电阻串联,然后可耻地败了。好在我在论坛上发的求助贴有些效果,不少好心的网友帮助我把电路调整到能用。
需要做的是为每种导通电压不同的LED都配上自己的限流电阻,所以最后有两串并联的白色,蓝色和绿色LED(它们的导通电压相同),与限流电阻串联,另外有两串红色LED,同不同的限流电阻串联。DNA是双链的,所以每种LED都有两串。
    如果你用的是黄色LED,它的电压要求和红色一样。但是我没买到黄色的,所以实际上用的是外表涂成黄色的白色LED。下面我给出了颜色设计,蓝色与红色配对(3对),黄色和绿色配对(3对),这些LED会点亮碱基对。白色LED点亮磷酸骨架(4个,位于每一条链底部)。LED之间相距3~4cm为好。通过基座上的穿线孔穿线,将各串LED的电源线焊接到电源开关和9v直流电源上。弯曲每对LED的引脚,使它们与电线垂直。白色LED的角度要垂直向上。确定所有部分正常工作以后,用白色胶带将裸露的电线包裹起来。
 
步骤4、包裹铁丝
 







 
 
    用白色的电工胶带把18号铁丝包裹起来,这主要是为了美观,也有绝缘作用。通过基座底部的孔穿进铁丝,然后用胶带将铁丝和LED串粘紧。由于基座底部是敞开的,所以在里面用一些胶带粘住,这样铁丝不会掉出来。
 
步骤5、碱基对和糖-磷酸骨架
 




 
    切下几段聚乙烯管使它们的长度和LED的间距一样。在每根管的径向切一条缝,这样比较容易将电线和铁丝嵌入其中。将碱基对们粘结到正确的位置,同时对准相应的LED。红:胸腺嘧啶,蓝色:腺嘌呤,黄:鸟嘌呤,绿色:胞嘧啶。
 
步骤6、DIY制作完成
 







 
    粘结工作完毕之后(我等到了第二天以确保胶完全固化)。轻轻抓住两根DNA链并扭曲。虽然DNA的双螺旋确实是双螺旋形,但这个却有些难以实现,实际上它像个扭曲的梯子......下面是我的成果。
 


 
将顶端的铁丝两端扭在一起,这样就不会松开。剪掉多余的铁丝。
末端包裹上聚乙烯管保护,完工!
 

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