بررسي ديناميك مولكولي برهم‌كنش نانولوله‌ي كربني با آمينواسيد در حضور نواقص ساختاري: كاربردهايي براي نانو زيست‌حسگر

يكي از برجسته‌ترين عوامل اصلي در پيشرفت نانو بيوتكنولوژي مربوط به توسعه‌ي زيست‌حسگرهاي كوچك‌سازي شده است. نانومواد با اندازه‌هاي قابل مقايسه با مولكول‌هاي زيستي، بستر مناسبي را براي شناخت سيستم‌هاي بيولوژيكي و همچنين توسعه‌ي زيست‌حسگرها براي تشخيص و درمان بيماري فراهم مي‌كنند. به تازگي، تلاش‌هاي زيادي براي به كاربردن نانولوله‌هاي ‌كربني به عنوان حسگرهاي زيستي فوق حساس، با توجه به خواص الكتريكي/اپتيكي وابسته به ساختار انجام شده است. علاوه بر اين، نانولوله‌هاي كربني داراي نواقص زيادي مانند، جاي خالي، نواقص پنج‌تايي، هفت‌تايي، استون-والز و غيره در ساختار خود مي‌باشند. اين نواقص تأثير قابل توجهي بر جذب اپتيكي، برهم‌كنش‌هاي شيميايي و خواص ترابرد الكتريكي نانولوله‌ها دارند. ناخالصي استون-والز به عنوان يك نقص پايدار و رايج در نانولوله‌ها حضور دارد. تحقيقات انجام شده جذب قوي مولكول‌ها را بر روي ديواره‌ي نانولوله‌هاي تك‌جداره نشان داده است و براي ايجاد مكان‌هاي فعال در جداره‌ي نانولوله، نواقص استون-والز پيشنهاد شده است كه مي‌تواند كانديداي خوبي براي جذب مولكول خارجي باشد. در اين كار با استفاده از شبيه‌سازي ديناميك مولكولي و محاسبات اصول اوليه، برهم‌كنش آمينواسيد با نانولوله‌ي كربني بررسي شده است. علاوه براين، اثر ايجاد ناخالصي استون-والز در جذب بهتر آمينواسيد به منظور دست‌يابي به حسگر زيستي قدرتمندتر بررسي شده است. نتايج نشان داده است كه در حضور نقص استون-والز برهمكنش آمينواسيد با نانولوله افزايش مي¬يابد.