Simulation of DNA Extension in Nanochannels.
Simulation of DNA Extension in Nanochannels.
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DOI：
10.1021/ma201277e
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发表时间：
2011-08-23
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
Dorfman KD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Y;Tree DR;Dorfman KD
我们使用了双链DNA的现实模型和蒙特卡罗模拟来计算DNA分子在高离子强度缓冲液中被限制在纳米通道内的整个限制范围内的延伸（平均跨度）。方形纳米通道的模拟数据解决了先前模拟研究与Flory理论预测之间的明显矛盾，证明存在弱约束（de Gennes体系）和强约束（Odijk体系）之间的两种过渡体系。矩形纳米通道的模拟数据支持使用几何平均值将矩形通道中的数据映射到为圆柱体开发的模型上。我们的结果与实验数据的比较，说明了在应用模型的限制，中性聚合物的聚电解质的挑战。使用flory类型的方法，我们还提供了一个改进的缩放结果，在过渡区松弛时间接近于实验中发现的结果。
We have used a realistic model for double stranded DNA and Monte Carlo simulations to compute the extension (mean span) of a DNA molecule confined in a nanochannel over the full range of confinement in a high ionic strength buffer. The simulation data for square nanochannels resolve the apparent contradiction between prior simulation studies and the predictions from Flory theory, demonstrating the existence of two transition regimes between weak confinement (the de Gennes regime) and strong confinement (the Odijk regime). The simulation data for rectangular nanochannels support the use of the geometric mean for mapping data obtained in rectangular channels onto models developed for cylinders. The comparison of our results with experimental data illuminates the challenges in applying models for confined, neutral polymers to polyelectrolytes. Using a Flory-type approach, we also provide an improved scaling result for the relaxation time in the transition regime close to that found in experiments.
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