基于石墨烯纳米器件的合成八碱基DNA测序
介观与纳米尺度物理
2022-03-17 v1 材料科学
生物物理
化学物理
摘要
基于密度泛函理论与非平衡格林函数量子输运研究的结合，我们展示了置于氧端锯齿形石墨烯纳米 ribbon 纳米电极间的八碱基(Hachimoji)合成核酸的横向电导上的量子干涉效应。我们理论化认为，QI效应可在核苷酸碱基分子与碳基纳米电极间的π-π耦合中良好保持。我们的研究表明，诸如反共振或Fano共振等QI效应会根据核苷酸碱基构象影响横向电导的变化。此外，所有核苷酸碱基在旋转时电导出现高达2–5个数量级的变化。电流-电压特性结果表明，在所提出的纳米间隙器件中，所有五种核苷酸碱基随外加偏压的电子隧穿电流存在明显差异。不同旋转角度在横向电导与隧穿电流特征中均保持了核苷酸碱基的独特性。两种特征均可用于精确的合成DNA测序器件。
引用
@article{arxiv.2203.08261,
title = {Synthetic Hachimoji DNA Sequencing with Graphene Nanodevice},
author = {Rameshwar L. Kumawat and Biswarup Pathak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08261},
year = {2022}
}