使用COMSOLMultiphysics®的聚合物分子的动态模拟:微通道中的DNA分离

J. Park [1],S。Monjezi[1],M。Palaniappan[1],J。D。Jones [1],B。Behdani[1],
[1]密苏里州科技大学,美国密苏里州罗拉
出版于2017

在这项研究中,使用comsol多物理学来基于熵诱捕机制模拟微通道内的DNA分离。熵捕获机制涉及在微通道中通过一系列障碍物和不同长度的DNA分子,其基于其熵趋势与设备表现出不同的洗脱时间。这些DNA的长度被视为聚合物分子,可以使用其洗脱时间分离。在comsol多物理学中,粒子跟踪模块用于执行单个聚合物链(DNA链)的布朗动态模拟。将DNA链模拟为珠链模型,其中使用蠕虫样链(WLC)模型描述了每个珠之间的弹簧力。通过使用Lenard-Jones电位与WLC模型一起使用珠珠渗透。珠子也被认为是布朗颗粒,以模拟DNA链在设备内的溶剂时的随机运动。然后将该模拟的结果与实验结果进行了比较[例如科学(2000)288,1026-1029]。图1显示了流过微通道设备的DNA的模拟。 This is the first trial, to the best of the authors’ knowledge, where COMSOL Multiphysics is used to simulate polymer dynamics. This simulation study will open a new page for the application of COMSOL Multiphysics with polymer dynamics. This in turn will have a positive influence on biomedical applications involving the manipulation of biopolymer molecules.

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