اثر ولتاژ بر عبور دی ان ای دو رشته از درون نانو حفره گرافن با شبیه سازی دینامیک مولکولی

شناسایی ساختار دی انای در افزایش آگاهی ما نسبت به بسیاری از بیماری های ژنتیکی ، اتخاذ یک شیوه درمانی موثر، شخصیت و تکامل انسان کمک بسیار بزرگی می کند. جهت شناسایی ساختار دی ان ای روش های گوناگونی پیشنهاد شده که اغلب این روش ها در کنار اثربخشی دارای معایبی همچون بالا بودن هزینه ، صرف زمان برای دست یابی به نتایج و اغلب نتایج با خطای بالا گزارش شدند . دانشمندان در تلاش برای یافتن راهی جهت غلبه بر این معایب به نانو حفرهها دست پیدا کردند. هنگام عبور دی انای از درون نانوحفره، دی انای سرعت بسیار بالایی دارد که این سرعت عمل شناسایی ساختار تک نوکلئوتیدها را با مشکل روبرو می کند. روش های زیادی از جمله افزایش غلظت محلول یونی ، افزایش و یا کاهش قطر نانوحفره، افزایش و یا کاهش تعداد پایه های دی انای پیشنهاد شدند. در پژوهش حاضر به تاثیر ولتاژ بر زمان عبور دی انای از درون نانوحفره گرافن پرداخته خواهدشد. برای این منظور، از روش دینامیک مولکولی و نرم افزارهای NAMD و VMDاستفاده شده است . نتایج شبیه سازی نشان می دهد که افزایش ولتاژ مدت زمان گیرافتادن دی ان ای را به دهانه کمتر می کند، احتمال گیرافتادن را زیاد می کند و سرعت عبور را در لحظه افزایش می دهد. در نتیجه ، این مقاله می تواند به توسعه حسگرهای حساس به دی ان ای در کاربردهای مختلف ، از جمله سنسورهای تشخیص مواد شیمیایی و بیولوژیکی کمک کند.

Keywords:

عبور دی انای , شبیه سازی دینامیک مولکولی , نانوحفره گرافن