本文摘要：在基因组测序技术领域，科学家们正在关注速度更慢、成本更低的方法和设备。
在基因组测序技术领域，科学家们正在关注速度更慢、成本更低的方法和设备。据物理学家组织网络10月30日报道，最近，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(Urbana-Champaign)开发出一种新方法：将石墨烯纳米带(GNR)放在两个带纳米孔(内径约1纳米)的液膜之间，然后让DNA分子通过这个三明治装置，从而感知通过的DNA碱基对。
研究人员设计的DNA传感器是一种基于石墨烯的场效应晶体管器件，可以观察DNA链的旋转和取向结构。构建这一点的关键是利用石墨烯的电学性质，可以通过多种方式调节GNR，改变其边缘形状、载流子浓度、纳米孔取向等，从而调节其导电性和对外来电荷的敏感性。在这个专业领域，目前主要的实验研究是模型仿真。面对这里的诸多困难和挑战，Jean-pierele Burton教授解释说，常用的密度格林函数理论(DFT，一种物理化学中使用的量子力学模型方法，用于研究多物体系统的电子结构)仅限于液体系统，而我们处理的是固液混合系统。
此外，DFT必须为石墨烯纳米带假设一些过于简单和理想化的条件，例如均匀的GNR宽度、规则的边缘、位于石墨烯纳米带中心的纳米孔以及电解质没有静电击穿。在我们的方法中，我们将其应用于多轨道紧束缚(TB)技术，该技术比DFT处理的原子数量小得多。此外，我们还考虑了不同的GNR宽度、虚线边缘以及不同尺寸和方向的纳米孔的问题。莱布顿解释道。
此外，他们使用多尺度方法来处理混合系统。研究人员认为，其他领域也可能从这项研究中受益。例如，新的小型生物电子设备的开发被广泛用于个性化医疗。莱布顿说，从更普遍的意义上来说，这是生物学和纳米电子学在分子水平上的对话。
纳米电子器件使我们能够控制生物信息，并利用生物处理海量信息的能力建立一个信息处理技术的新世界。
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