haku: @supervisor Ala-Nissilä, Tapio / yhteensä: 28
viite: 18 / 28
Tekijä: | Huopaniemi, Ilkka |
Työn nimi: | Langevin Dynamics Studies of Polymer Translocation through Nanopores |
Polymeerin translokaatio nanoraon läpi | |
Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
Julkaisuvuosi: | 2006 |
Sivut: | 55 Kieli: eng |
Koulu/Laitos/Osasto: | Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto |
Oppiaine: | Fysiikka (laskennallinen fysiikka) (Tfy-105) |
Valvoja: | Ala-Nissilä, Tapio |
Ohjaaja: | |
OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
Sijainti: | P1 Ark TF80 | Arkisto |
Avainsanat: | polymer translocation Langevin dynamics polymer dynamics polymeerin translokaatio Langevinin dynamiikka polymeerien dynamiikka |
Tiivistelmä (fin): | Polymeerin translokaatiolla tarkoitetaan polymeerin diffusiivista kulkeutumista nanoskaalan raon läpi. Ilmiö on erittäin yleinen biologisissa systeemeissä ja monissa tulevaisuuden teknologisissa sovelluksissa. Polymeerin translokaatio on saanut viime aikoina osakseen paljon huomiota johtuen sen potentiaalisesta käytöstä nopeassa DNA:n sekvensointitekniikassa, jossa yksisäikeinen DNA-ketju vedetään sähkökentän ajamana solukalvon ionikanavan läpi. Kanavan läpi kulkeutuminen voidaan havaita kanavan läpi kulkevan ionivirran vähenemisenä, jonka kesto on verrannollinen DNA-ketjun pituuteen. Lisäparannusten avulla, menetelmää voidaan käyttää eri nukleotidien karakterisointiin ja täten lukea DNA-ketjun nukleotidisekvenssi. Tässä työssä on mallinnettu polymeerin translokaatiota tietokonesimulaatioilla käyttämällä karkeistettua mallia, jossa polymeerin rakenneyksiköt on kuvattu palloina ja sidokset jousina. Simulaatiot on tehty Langevinin dynamiikalla kahdessa dimensiossa. Olemme tutkineet kolmea tapausta: spontaani translokaatio, sähkökenttä ajavana voimana ja tapaus, jossa polymeeria vedetään sen päästä. Olemme tutkineet polymeriketjun pituuden, kitkaparametrin, lämpötilan ja ajavan voiman voimakkuuden vaikutuksia keskimääräiseen translokaatioaikaan. Spontaanissa tapauksessa saimme tulokseksi, että translokaatioajalla on T= N1+2v riippuvuus ketjun pituudesta. Tulos on sopusoinnussa aikaisempien teoreettisten ja numeeristen tulosten kanssa. Sähkökentän tapauksessa saimme tulokseksi, että lyhyillä ketjuilla T= N2v, joka vaihtuu T= N1+v skaalautuvuuteen ketjun pituuden kasvaessa. Vahvistimme että syynä tähän on se, että ajavan voiman tapauksessa pitkien ketjujen translokaatioaika on huomattavasti lyhyempi kuin aika, jonka ne tarvitsevat tasapainotilan saavuttamiseen ja monomerit eivät ehdi diffundoitua pois nanoraon ulostulon luota, mikä hidastaa translokaatiota. Myös nämä tulokset olivat erinomaisessa sopusoinnussa aikaisempien tulosten kanssa. Tapauksessa, jossa polymeeria vedetään sen päästä, saimme odotetusti tuloksen T= N2. |
ED: | 2006-09-28 |
INSSI tietueen numero: 32430
+ lisää koriin
INSSI