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DNA 纳米星湍流的电动力学纳米流体传感

软凝聚态物质 2025-05-16 v2

摘要

我们展示了 DNA 纳米星 (NS) 湍流的电子传感。具体而言,我们使用电动力学纳米流体力学手段观察并解释温度诱导的 NS 湍流对纳米通道电流的影响。将 NS 湍流填入纳米通道后,电流的增加表明其电迁移率约为单个 NS 的一半,其有效电解质浓度约为 150mM NaCl 磷酸缓冲溶液中的 35%。ζ 电位测量在暴露于 NS 前后显示,湍流对纳米通道硅壁的结合力高于单个 NS 在相同条件下的结合力。这种结合会增加电动力学流动,可能足以完全平衡,甚至超过 NS 湍流的电迁移速度。尽管包含 NS 湍流的平坦纳米通道电流呈现出错乱状态,但将纳米通道倾斜以在一个入口处(而非另一个入口处)积聚 NS 湍流,可在温度 TcT_c = ff([NaCl]) 时观察到 NS 相变的稳健电子信号,这与其他方法得到的结果一致。电动力学纳米流体检测和测量 NS 湍流为基于液-液相分离的新型生物传感技术提供了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.08673,
  title  = {Electrokinetic nanofluidic sensing of DNA nanostar condensate},
  author = {Kuang-Hua Chou and Alexander Eden and David E. Huber and Sumita Pennathur and Deborah Kuchnir Fygenson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08673},
  year   = {2025}
}