Nghiên cứu về sợi nano DNA

Springer Science and Business Media LLC - Tập 1280 - Trang 3001-3012 - 2011
R. Singh Mahi1
1Department of Physics and Astronomy, University of Western Ontario, London, Canada

Tóm tắt

Chúng tôi nghiên cứu hiệu ứng quang âm lên các thuộc tính phân cực của sợi nano DNA được chế tạo bằng cách nhúng một sợi DNA vào một vật liệu phân cực. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu mới và có thể được gọi là nano sinh học phân cực. Các vật liệu phân cực có các khoảng năng lượng trong mối quan hệ phân tán của chúng do sự tương tác giữa photon quang học và photon phân cực. Các trạng thái liên kết của sợi DNA được tính toán bằng phương pháp ma trận chuyển tiếp. Kết quả cho thấy một số trạng thái liên kết của sợi DNA nằm trong khoảng năng lượng của vật liệu phân cực. Các trạng thái này không phân rã vào vật liệu phân cực vì không có trạng thái nào có sẵn cho quá trình phân rã xảy ra. Điều này có nghĩa là sợi nano DNA có yếu tố Q cực kỳ cao. Chúng tôi cũng đã nghiên cứu hiệu ứng quang âm lên sự hấp thụ photon trong sợi nano DNA được pha trộn với một tập hợp các điểm lượng tử. Các điểm lượng tử tương tác với sợi DNA thông qua tương tác các photon liên kết electron. Chúng tôi đã phát hiện ra một cơ chế chuyển mạch trong sợi nano DNA. Khi năng lượng cộng hưởng của các điểm lượng tử nằm gần các trạng thái photon liên kết, hệ thống trở nên truyền dẫn cho tần số của trường thăm dò do sự tương tác mạnh mẽ của các photon liên kết electron. Đây có thể được coi là trạng thái 'BẬT' của công tắc. Tuy nhiên, khi trường biến dạng được áp dụng, sợi DNA giờ đây có thể hấp thụ chùm thăm dò. Điều này có thể được coi là trạng thái 'TẮT' của công tắc.

Từ khóa

#DNA #sợi nano #hiệu ứng quang âm #vật liệu phân cực #điểm lượng tử #cơ chế chuyển mạch

Tài liệu tham khảo

T. Feurer et al., Annu. Rev. Mater. Res., 37, 317 (2007); C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, (John Wiley & Sons Inc., New York, 1986); V. I. Rupasov and Mahi R. Singh, Phys. Rev. Lett., 77, 338 (1996); V. I. Rupasov and Mahi R. Singh, Phys. Rev., A54, 3617 (1997). Mahi R. Singh, Phys. Rev. (at press, 2009). R. G. Endres et al., Rev. Mod. Phys. 76, 195 (2004). Mahi R. Singh, J. Biomater. Sc. 15, 1533 (2004). S. S. Alenxandre et al., Phys. Rev. Lett. 91, 108105 (2003). S. Komineas et al., Phys. Rev. B65, 061905 (2002). K.-H. Yoo, et al, Phys. Rev. Lett. 87, 198102 (2001). P. Tran et al, Phys. Rev. Lett. 85, 1564 (2000). M. W. Haakestad and H. E. Engan ; Journal of Lightwave Technology 4, 38 (2006) P. Dainese et al., Nature Physics 2, 388 (2006.) G. S. Edwards et. al., Biophysics. J. 47, 799 (1985). B M Fischer et al., Phys. Med. Biol. 3807 47 (2002). James J. Storhoff et al., J. Am. Chem. Soc. 122, 4640 (2000). X. Liu and W. Tan, Anal. Chem. 71, 5054 (1999). J. A. Ferguson et al., Anal. Chem. 72, 5618 (2000). Mahi R. Singh, J. Phys. B42, 065503 (2009). A. Ariv and P. Yeh, Photonics (Oxford University Press, Oxford, 2007).