纳米粒子穿过锥形纳米孔的易位：电动力学输运的有限元研究
软凝聚态物质
2016-06-22 v1
摘要
近年来对纳米孔的兴趣激增，因为此类结构在表征纳米粒子、蛋白质、DNA 乃至单分子方面展现出巨大潜力。这些系统已在实验及全原子与粗粒化模拟中得到广泛研究，重点关注 DNA 易位。然而，同样有趣的利用纳米孔进行粒子表征的问题却受到的关注少得多。在此，我们从理论上研究了纳米粒子穿过锥形纳米毛细管的易位。我们使用了一个基于数值求解电动力学连续介质方程耦合系统的模型，并对其进行了详细介绍。基于我们的发现，我们制定了在易位事件中获得最大电流信号的基本准则，该准则应可转移至其他纳米孔几何结构。此外，还评估了信号强度对粒子性质（如表面电荷与尺寸）的依赖关系。最后，我们确定了由强电渗屏障形成阻止易位的条件，并表明在不施加外部流体静压差的情况下，粒子甚至可能被困在孔口处。
引用
@article{arxiv.1606.06432,
title = {Nanoparticle Translocation through Conical Nanopores: A Finite Element Study of Electrokinetic Transport},
author = {Georg Rempfer and Sascha Ehrhardt and Christian Holm and Joost de Graaf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.06432},
year = {2016}
}
备注
13 pages, 7 figures