DNAナノエレクトロニクスにおける網羅的シミュレーションから重要な原理まで【JST・京大機械翻訳】

Korol Roman; Segal Dvira

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202213676725839 整理番号：22P0043498

DNAナノエレクトロニクスにおける網羅的シミュレーションから重要な原理まで【JST・京大機械翻訳】

From exhaustive simulations to key principles in DNA nanoelectronics

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発行年： 2017年12月22日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2017年12月22日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

電荷移動は30nmほど長い距離で二重螺旋DNAに沿って起こる。しかし,DNA中の電荷キャリアを取り囲む熱環境の活発な役割を考えると,移動過程を駆動する物理的メカニズムは非常に議論されている。さらに,ナノエレクトロニクス回路における導電性材料として作用するDNAの全体的可能性は疑問である。ここでは,網羅的計算研究を行うことにより,DNAナノエレクトロニクスにおける重要な原理を同定した。二本鎖DNAの電子構造を粗粒モデルで記述した。分子系の動力学とその環境を量子散乱法を用いて考慮し,インコヒーレント,弾性および非弾性効果を模倣した。3から7塩基対の全ての可能な配列を解析することにより,DNAナノエレクトロニクスにおける基本的原理を同定した:環境はDNAの電気伝導率に決定的に影響し,配列の大部分は混合,コヒーレントインコヒーレント機構を介して行われる。同様に,金属-分子カップリングとゲートウェイ状態は輸送挙動において顕著な役割を果たす。ここで解析したほとんどの配列は,むしろ貧しい電気伝導体に曝露されるが,例外的なDNA分子を同定し,広範囲の物理的条件にわたって,電流の優秀で堅牢な導体であると予測した。【JST・京大機械翻訳】

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核酸一般

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