熵受限在纳流控生物分子分离系统中的应用(英文)

提出了生物分子在深度周期性变化纳米流控通道中输运的理论模型。该系统利用不同大小的非各向同性粒子处在两个平面组成的狭小空间时转动自由度受限制程度(熵受限)的不同来实现带电粒子的分离。基于一维简化模型,建立了有效迁移率与通道尺寸、分子大小以及外电场强度的关系的解析解,用于表明这些因素如何决定分子分离的效果。算例表明对于50,150和300bp的DNA片段,在低电场强度下,迁移率误差值在5 %以下。该简化模型可用于分析和优化实际的纳滤分离系统,而无需做复杂的数值模拟,省去了大量的物理实验过程。