DNA 核苷酸碱基相互作用驱动的硒化镓单层电子与光学指纹及其在 DNA 测序器件中的应用
介观与纳米尺度物理
2021-02-10 v1
摘要
我们在 DFT 框架下使用 vdW 泛函研究了 DNA 核苷酸碱基与单层 GaSe 的相互作用。我们发现核苷酸碱基以物理吸附方式附着于 GaSe 单层。每个原子的结合能顺序为 C > T > G > A。室温恢复时间估计最长可达 113.88 微秒（T+GaSe），表明基于 GaSe 的器件可重复使用。GaSe 电子结构的调制在模拟 STM 测量中被清晰捕捉。我们还展示了量子电容作为传感应用的关键参数。此外，在光学性质方面，电子能量损失（EEL）谱显示核苷酸碱基吸附后在紫外区出现光子能量红移。简而言之，GaSe 单层在紫外区表现出各向异性光学响应，这非常有利于开发偏振光学传感器。我们的结果表明，GaSe 单层可用于制造可重复使用的 DNA 测序器件，服务于生物技术与医学科学。
引用
@article{arxiv.2102.05004,
title = {DNA Nucleobase Interaction Driven Electronic and Optical Fingerprints in Gallium Selenide Monolayer for DNA Sequencing Devices},
author = {Kuldeep Kumar and Munish Sharma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05004},
year = {2021}
}