基于石墨烯纳米带可变偏压的纳米孔测序第一性原理研究
介观与纳米尺度物理
2018-09-11 v1 材料科学
强关联电子
摘要
在本研究中,我们考察了基于纳米孔的 DNA 测序机制,该机制利用跨石墨烯纳米带的电压偏压。使用密度泛函理论与非平衡格林函数方法,我们确定了腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶与尿嘧啶在能量最小化构型下作为偏压函数的透射谱与电流分布。利用透射电流,我们提供了一种通用方法,用于开发可区分各类核苷酸碱基以进行 DNA/RNA 测序的三纳米孔石墨烯器件。由我们的分析推断,可利用跨多纳米孔器件的不同横向电流,通过 0.5、1.3 与 1.6 V 的不同电压区分核苷酸碱基。总体而言,我们的目标在于改进纳米孔设计,以推进 DNA/RNA 核苷酸碱基测序与生物分子识别技术。
引用
@article{arxiv.1809.02985,
title = {First principles investigation of nanopore sequencing using variable voltage bias on graphene-based nanoribbons},
author = {Hannah L. McFarland and Towfiq Ahmed and Jian-Xin Zhu and Alexander V. Balatsky and Jason T. Haraldsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02985},
year = {2018}
}
备注
6 pages, 5 figures, published open access