Charge Transfer Study of DNA/MoS2 interface
DNA/MoS2界面的电荷转移研究
基本信息
- 批准号:10798439
- 负责人:
- 金额:$ 9.97万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-09-01 至 2025-08-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AffectAffinityAtomic Force MicroscopyAwardBase PairingBasic ScienceBehaviorChargeChemistryComplementDNADetectionDiseaseDisulfidesFutureGrantIndividualInvestigationLabelLengthMeasurementMicroscopyMolecular ConformationMolybdenumMutationNucleotidesParentsPersonsPropertyProteinsResearchResearch PersonnelScanning Probe MicroscopesScienceSignal TransductionSurfaceTechniquesTechnologyTheoretical StudiesTrainingTrinucleotide Repeatsdetection platformdiagnostic technologiesexperimental studygenetic testingmaterials sciencenanoporenucleobaseundergraduate student
项目摘要
Project Summary
Expansion of tandem DNA repeats—trinucleotide repeats or TNR—cause more than fifty
genetically transferrable disorders, which affect 4 million people every year. Current state-of-the-art
diagnostic technologies for genetic testing for length mutations have their own limitations such as
clogging of protein nanopores, requiring labelling steps, frequent false positive/negative results, or short
basepair read length. To overcome the limitations that hamper the current biomedical science, there is
a critical need to develop new platforms standing on rigorous basic science. The parent AREA award
involves mainly undergraduate researchers to investigate intrinsic charge transfer character of tandem
DNA repeats interfaced with MoS2 surfaces that may ultimately manifest into a label-free sensing
platform in future. The project urgently needs a conductive atomic force microscope (C-AFM) to study
the electrical charge transfer property of the interface to complement and validate electrochemical
charge transfer behavior.
Leveraging on theoretical and experimental studies, the PI hypothesizes that DNA repeats can
produce sequence- and length-dependent label-free charge transfer signals due to the differential
affinity of the nucleobases for molybdenum disulfide (MoS2). This is critical to study through a rigorous
plan as detailed in the parent award. Currently, we are performing electrochemical measurements that
have to be confirmed by surface probe microscopy techniques, such as C-AFM. In the specific aims,
the PI plans to study 66 sequences of two different lengths and specifically (1) investigate sequence-
dependent charge transport at TNR/MoS2 interface, and (2) investigate length-dependent charge
transport at the interface. The experiments also involve studying the effects of sequence concentration
and conformations.
This supplement grant will train the undergraduate researchers on C-AFM technique which is a
powerful surface probe technique used in surface chemistry and materials science researches.
Ultimately, this supplement award will substantiate our electrochemical study in the parent award and
provide a critical piece of information to develop a new and sensitive technology for the detection of
length mutations.
项目概要
串联 DNA 重复序列(三核苷酸重复序列或 TNR)的扩展导致超过 50
目前最先进的技术每年影响 400 万人。
长度突变基因检测的诊断技术有其自身的局限性,例如
蛋白质纳米孔堵塞,需要标记步骤,频繁出现假阳性/阴性结果,或时间短
为了克服阻碍当前生物医学科学的限制,有:
迫切需要开发基于严格基础科学的新平台。
主要涉及本科生研究人员研究串联的固有电荷转移特性
DNA 重复序列与 MoS2 表面连接,最终可能表现为无标记传感
未来该项目迫切需要导电原子力显微镜(C-AFM)进行研究。
界面的电荷转移特性,以补充和验证电化学
电荷转移行为。
利用理论和实验研究,DNA 重复的 PI 爱好者可以
由于差异产生序列和长度依赖的无标记电荷转移信号
核碱基对二硫化钼 (MoS2) 的亲和力对于通过严格的研究至关重要。
计划如家长奖中详细说明目前,我们正在进行电化学测量。
必须通过表面探针显微镜技术(例如 C-AFM)进行确认。
PI 计划研究两种不同长度的 66 个序列,特别是 (1) 研究序列-
TNR/MoS2 界面处的依赖电荷传输,以及 (2) 研究长度依赖电荷
实验还涉及研究序列浓度的影响。
和构象。
这笔补充赠款将培训本科生研究人员 C-AFM 技术,这是一种
用于表面化学和材料科学研究的强大表面探针技术。
最终,该补充奖项将证实我们在母奖中的电化学研究
提供关键信息来开发一种新的敏感技术来检测
长度突变。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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