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 verkossa

Oppimiskeskuksen 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

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
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