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【24h】

Aviram-Ratner rectifying mechanism for DNA base-pair sequencing through graphene nanogaps

机译：通过石墨烯纳米缺口进行DNA碱基对测序的Aviram-Ratner校正机制

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We demonstrate that biological molecules such as WatsonCrick DNA base pairs can behave as biological AviramRatner electrical rectifiers because of the spatial separation and weak hydrogen bonding between the nucleobases. We have performed a parallel computational implementation of the abinitio non-equilibrium Greens function (NEGF) theory to determine the electrical response of graphenebase-pairgraphene junctions. The results show an asymmetric (rectifying) currentvoltage response for the cytosineguanine base pair adsorbed on a graphene nanogap. In sharp contrast we find a symmetric response for the thymineadenine case. We propose applying the asymmetry of the currentvoltage response as a sensing criterion to the technological challenge of rapid DNA sequencing via graphene nanogaps.
机译：我们证明，由于核碱基之间的空间分离和弱氢键作用，诸如WatsonCrick DNA碱基对等生物分子可以充当生物AviramRatner电整流器。我们已经执行了从头到尾的非平衡格林函数（NEGF）理论的并行计算实现，以确定石墨烯基-对石墨烯结的电响应。结果表明吸附在石墨烯纳米间隙上的胞嘧啶鸟嘌呤碱基对的不对称（整流）电流电压响应。与之形成鲜明对比的是，我们发现胸腺嘧啶的情况是对称反应。我们建议将电流电压响应的不对称性作为传感标准应用于通过石墨烯纳米间隙进行快速DNA测序的技术挑战。

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