Исследование молекулярных переходов металл–ДНК–металл для секвенирования ДНК - Гаспарян, Л. Ф.; Мазо, И. A.; Симонян, В. В.; Гаспарян, Ф. В. (Հայաստանի ԳԱԱ)
Քննարկվել է պինդմարմնային նանոճեղքերով կատարվող ԴՆԹ-ի հաջորդականության որոշման գործընթացը: Մոդելավորվել են իոնային, ջերմաիոնային և թունելային հոսանքները կենսահեղուկներում տեղակայված ոսկու էլեկտրոդներով նանոճեղքերի համար: Ցույց է տրվել, որ ինչպես իոնային, այնպես էլ ջերմաիոնային հոսանքները մի քանի կարգով թույլ են, քան ուղղակի թունելային հոսանքը, որը հասնում է մի քանի հարյուր նԱ. Ուղիղ թունելային հոսանքների արժեքների տարբերությունները ԴՆԹ-ի չորս նուկլեոտիդների, ինչպես նաև GC և TA զույգ նուկլեոտիդների համար զգալի են, ինչը հեշտացնում է յուրաքանչյուր նուկլեոտիդի նույնականացումը: Վերլուծվել է նաև համապատասխան մոլեկուլային անցումների դիֆերենցիալ քվանտային հաղորդականության վարքագիծը: Կառուցվել են ԴՆԹ-ի չորս նուկլեոտիդների, GC և TA խմբերի թունելային հոսանքների և հաղորդականության հիստոգրամները: The process of DNA sequencing in solid-state nanopores is considered. Theoretical modeling of ionic, thermionic, and tunnel currents for nanopores with gold electrodes located in bio-liquids has been carried out. It is shown that both ionic and thermionic currents are several orders of magnitude weaker than the direct tunneling current, which reaches several hundred nA. The differences between the values of direct tunnel currents for four DNA nucleotides, as well as for GC and TA nucleotide pairs are significant, which makes it easy to identify each DNA nucleotide. The behavior of the differential quantum conductance of the corresponding molecular junctions is also analyzed. Histograms for tunnel currents and conductance for four DNA nucleotides and GC and TA nucleotides are plotted.
Keywords: Nanotechnology; Physics