論文の概要: Feynman-Enderlein Path Integral for Single-Molecule Nanofluidics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.10915v5
• Date: Sat, 11 Jun 2022 20:29:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 05:50:08.972992
• Title: Feynman-Enderlein Path Integral for Single-Molecule Nanofluidics
• Title（参考訳）: 単一分子ナノ流体に対するファインマン-エンデルライン経路積分
• Authors: Siddharth Ghosh
• Abstract要約: ナノ流体領域における単一分子運動は、複雑な物理的および物理化学的相互作用のために特徴づけが難しい。 Feynman-Enderlein経路積分法を用いた蛍光単分子の準1次元サブ回折制限ナノ流体運動法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Single-molecule motions in the nanofluidic domain are extremely difficult to characterise because of various complex physical and physicochemical interactions. We present a method for quasi-one-dimensional sub-diffraction-limited nanofluidic motions of fluorescent single molecules using the Feynman-Enderlein path integral approach. This theory was validated using the Monte Carlo simulation to provide fundamental understandings of single-molecule nanofluidic flow and diffusion in liquid. The distribution of single-molecule burst size can be precise enough to detect molecular interaction. The realisation of this theoretical study considers several fundamental aspects of single-molecule nanofluidics, such as electrodynamics, photophysics, and multi-molecular events/molecular shot noise. We study {molecules within (an order of magnitude of) realistic lengthscale for organic molecules, biomolecules, and nanoparticles where 1.127~nm and 11.27~nm hydrodynamic radii of molecules were driven by a wide range of flow velocities ranging from $0.01~\mu$m/s to $10~\mu$m/s. It is the first study to report distinctly different velocity-dependent nanofluidic regimes.
• Abstract（参考訳）: ナノ流体ドメインにおける単一分子運動は、様々な複雑な物理的および物理化学的相互作用のため、特徴付けが極めて困難である。 Feynman-Enderlein経路積分法を用いた蛍光単分子の準1次元サブ回折制限ナノ流体運動法を提案する。 この理論はモンテカルロシミュレーションを用いて、単一分子ナノ流体の流れと液体の拡散の基本的な理解を提供するために検証された。 単分子バーストサイズの分布は分子間相互作用を検出するのに十分正確である。 この理論研究の実現は、電気力学、光物理学、多分子イベント/分子ショットノイズなど、単分子ナノ流体学のいくつかの基本的な側面を考察する。 分子の1.127〜nmと11.27〜nmの流体力学半径が0.01〜\mu$m/sから10〜\mu$m/sの範囲の流速によって駆動される有機分子、生体分子、ナノ粒子の現実的な長さスケール内の分子について検討した。 速度依存性のナノ流体構造を別々に報告した最初の研究である。

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