Electrostatics of polymer translocation through membrane nanopores in electrolyte solutions

DNA gibi y¨ukl¨u polimerlerin genetik kodunun polimer translokasyonu y¨ontemiyle okunabilmesi i¸cin, DNA'nın y¨uksek s¨uratle nanopora ¸cekilip, translokasyon s¨uresinin uzatılması amacıyla nanoporda yava¸slatılması gerekir. Bu ¸sartları sa˘glayan deneysel ko¸sulları belirlemek i¸cin, elektrolit rezervuarına ba˘glı nanoporlardan y¨ukl¨u polimerlerin ge¸ci¸si i¸cin gerekli elektrostatik enerjiyi hesaplıyoruz. Bu ama¸cla, polymer ve y¨uzeyi y¨ukl¨u nanoporla etkile¸sen Coulomb sıvısının istatistiksel da˘gılım fonksiyonunu fonksiyonel integral yakla¸sımıyla ifade ediyoruz. Bu fonksiyonel integrali yakla¸sık y¨ontemlerle hesaplayarak polimerin serbest enerjisini ¸cıkarıyoruz. Serbest enerjinin ion yo˘gunlu˘gu ve nanopor y¨uzey y¨uk¨u gibi deneysel olarak kontrol edilebilen parametrelerle de˘gi¸simini inceleyerek optimal translokasyon ¸sartlarını belirliyoruz