مطالعه و شبیه سازی دینامیک مولکولی انتقال DNA از طریق نانو حفره های گرافنی

اهمیت توالی یابی DNA در سال های اخیر به صورت چشمگیری افزایش پیدا کرده است چون توالی یابیDNA یک فناوری کلیدی در بسیاری از گرایش های زیست شناسی است که به روشن شدن سازوکار مختلف بیماری و بهبود تشخیص های ژنتیکی کمک می کند. نسل جدید توالی یابی DNA که به دلیل پتانسیل گسترده خود برای خواندن طولانی و بازده بالا، الگوی جدیدی را ارائه می دهد، توالی یابی DNA از طریق نانوحفره است. در این روش نوکلئوتیدهای درون مولکول DNAیا همان بازها از طریق نانوحفره ها، تحت پتانسیل الکتریکی شناسایی می شوند. با توجه به پیشرفت های قابل توجه در فناوری توالی یابی نانوحفره های پروتئینی، هنوز هم اشتیاق زیادی برای تکنیک های توالی یابی نانوحفره های جایگزین، به ویژه آن هایی که بر اساس نانوحفره های حالت جامد هستند، وجود دارد. از آنجایی که نانو حفره های حالت جامد استحکام بیشتری دارند و قابلیت یکپارچگی روی تراشه های الکترونیکی فراهم می کنند، قادرند از محدودیت های همتایان بیولوژیکی خود فراتر روند. با این حال، هنوز چندین نقص در استفاده از ماده نانوحفره های حالت جامد یا همان گرافن وجود دارد. یکی از این نقص ها در اثر برهمکنش خاص آبگریزی بین مولکول های DNA و اتم های گرافن به وجود می آید که باعث مسدود شدن نانوحفره های گرافنی می شوند. در مطالعه حاضر، جابه جایی رشته DNA با توالی دلخواه از طریق نانوحفره گرافنی با استفاده از شبیه سازی دینامیکی مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. برای رفع نقص برهمکنش آبگریزی، باید یک روش کلی و مناسب برای آبدوست کردن سطح، توسعه یابد تا این امر مانع از جذب DNA روی گرافن شود و بتوان DNA تک رشته ای را در نانوحفره های گرافن به خوبی مورد شناسایی قرار داد.

کلیدواژه ها:

توالی یابیDNA ، نانو حفره گرافن ، شبیه سازی دینامیک مولکولی ، آبدوست.