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dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中相互作用的动力学行为和机制
1
作者
杨晋
胡书环
+1 位作者
刘雯
孟范超
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2024年第1期154-160,共7页
金红石型TiO_(2)(110)在DNA传感领域具有广阔的应用前景,然而其与DNA在溶液中相互作用的动力学行为和机制尚不清楚.利用分子动力学模拟,深入研究了双链DNA (dsDNA)在初始时沿轴向平行或垂直于金红石型TiO_(2)(110)表面时二者在溶液中的...
金红石型TiO_(2)(110)在DNA传感领域具有广阔的应用前景,然而其与DNA在溶液中相互作用的动力学行为和机制尚不清楚.利用分子动力学模拟,深入研究了双链DNA (dsDNA)在初始时沿轴向平行或垂直于金红石型TiO_(2)(110)表面时二者在溶液中的相互作用.通过分析dsDNA在吸附后的稳定构型、吸附动力学过程和结构稳定性发现,与一些典型二维纳米材料不同,dsDNA倾向于水平吸附到TiO_(2)(110)表面.水平吸附不仅使得dsDNA的四种碱基均吸附到TiO_(2)(110)表面,增加了吸附稳定性,而且不破坏dsDNA的结构稳定性.进而,通过分析dsDNA与TiO_(2)(110)表面的相互作用能和水分子密度/数量发现,dsDNA的平行吸附可能源于二者之间的短程范德华和长程静电相互作用.此外,纳米级脱湿也增强了dsDNA的吸附.对dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中的相互作用研究有助于实现TiO_(2)(110)在DNA传感中的应用.
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关键词
过渡族金属氧化物
TiO_(2)
DSDNA
相互作用机制
分子动力学模拟
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职称材料
TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA强吸附的第一性原理研究
被引量：
1
2
作者
杨晋
胡书环
+1 位作者
刘雯
孟范超
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2023年第3期129-136,共8页
纳米二氧化钛(TiO_(2))由于具有卓越的生物相容性和优异的物理性能,因此有望在生物医学领域中发挥重要的作用,且应用前景广阔.利用第一性原理计算,深入地研究了金红石型TiO_(2)纳米层(110)表面与脱氧核糖核酸(DNA)不同碱基在界面之间的...
纳米二氧化钛(TiO_(2))由于具有卓越的生物相容性和优异的物理性能,因此有望在生物医学领域中发挥重要的作用,且应用前景广阔.利用第一性原理计算,深入地研究了金红石型TiO_(2)纳米层(110)表面与脱氧核糖核酸(DNA)不同碱基在界面之间的吸附性能及相互作用的原子机制.通过分析结合能和功函数的计算结果发现,TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA碱基的吸附强度显著增强,比典型二维纳米材料的吸附强度大两倍以上.进而,通过研究电子能带结构和态密度计算结果,阐明了二者在界面之间的吸附机制,其起源于吸附体系显著降低的能级和C、N和/或O的2p轨道与费米能级附近Ti原子的3d轨道的强烈杂化.纳米TiO_(2)为DNA传感器和测序仪的设计提供了一种极具潜力的候选材料.
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关键词
过渡族金属氧化物
TiO_(2)
DNA
吸附
第一性原理
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职称材料
题名
dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中相互作用的动力学行为和机制
1
作者
杨晋
胡书环
刘雯
孟范超
机构
中国科学院大学生命科学学院
深圳华大生命科学研究院
广东省高通量测序工程技术研究中心
康年医疗科技有限公司
烟台大学精准材料高等研究院
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2024年第1期154-160,共7页
基金
广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515011069)。
文摘
金红石型TiO_(2)(110)在DNA传感领域具有广阔的应用前景,然而其与DNA在溶液中相互作用的动力学行为和机制尚不清楚.利用分子动力学模拟,深入研究了双链DNA (dsDNA)在初始时沿轴向平行或垂直于金红石型TiO_(2)(110)表面时二者在溶液中的相互作用.通过分析dsDNA在吸附后的稳定构型、吸附动力学过程和结构稳定性发现,与一些典型二维纳米材料不同,dsDNA倾向于水平吸附到TiO_(2)(110)表面.水平吸附不仅使得dsDNA的四种碱基均吸附到TiO_(2)(110)表面,增加了吸附稳定性,而且不破坏dsDNA的结构稳定性.进而,通过分析dsDNA与TiO_(2)(110)表面的相互作用能和水分子密度/数量发现,dsDNA的平行吸附可能源于二者之间的短程范德华和长程静电相互作用.此外,纳米级脱湿也增强了dsDNA的吸附.对dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中的相互作用研究有助于实现TiO_(2)(110)在DNA传感中的应用.
关键词
过渡族金属氧化物
TiO_(2)
DSDNA
相互作用机制
分子动力学模拟
Keywords
Transition metal oxides
TiO_(2)
dsDNA
Interaction mechanisms
Molecular dynamics simulations
分类号
TQ134 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA强吸附的第一性原理研究
被引量：
1
2
作者
杨晋
胡书环
刘雯
孟范超
机构
中国科学院大学生命科学学院
深圳华大生命科学研究院
广东省高通量测序工程技术研究中心
康年医疗科技有限公司
烟台大学精准材料高等研究院
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2023年第3期129-136,共8页
基金
广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515011069)。
文摘
纳米二氧化钛(TiO_(2))由于具有卓越的生物相容性和优异的物理性能,因此有望在生物医学领域中发挥重要的作用,且应用前景广阔.利用第一性原理计算,深入地研究了金红石型TiO_(2)纳米层(110)表面与脱氧核糖核酸(DNA)不同碱基在界面之间的吸附性能及相互作用的原子机制.通过分析结合能和功函数的计算结果发现,TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA碱基的吸附强度显著增强,比典型二维纳米材料的吸附强度大两倍以上.进而,通过研究电子能带结构和态密度计算结果,阐明了二者在界面之间的吸附机制,其起源于吸附体系显著降低的能级和C、N和/或O的2p轨道与费米能级附近Ti原子的3d轨道的强烈杂化.纳米TiO_(2)为DNA传感器和测序仪的设计提供了一种极具潜力的候选材料.
关键词
过渡族金属氧化物
TiO_(2)
DNA
吸附
第一性原理
Keywords
Transition metal oxides
TiO_(2)
DNA
Adsorption
First-principles
分类号
TQ134 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
dsDNA与TiO_(2)(110)在溶液中相互作用的动力学行为和机制
杨晋
胡书环
刘雯
孟范超
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
2
TiO_(2)纳米层(110)表面对DNA强吸附的第一性原理研究
杨晋
胡书环
刘雯
孟范超
《原子与分子物理学报》
CAS
北大核心
2023
1
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职称材料
已选择
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引证文献
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