Biotechnologie Kolloquium: Prof. Maria Fyta (Biotechnologie RWTH Aachen)

Titel: Computergestützte Modellierung von Nanoporen in verschiedenen Größenordnungen und Analyse der entsprechenden Daten

Abstract: Nanoporen sind winzige Öffnungen in Materialien, durch die geladene Biomoleküle elektrophoretisch eingefädelt werden können, was eine sehr effiziente Einzelmolekülsensorik ermöglicht. Die Sensorik basiert auf Strommessungen durch die Pore. Um die diesem Fädeln zugrunde liegenden Details zu verstehen und den Nachweis von Biomolekülen zu optimieren, führen wir Computersimulationen auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Ebenen durch. Wir beginnen auf der sehr grundlegenden Ebene mit den molekularen Wechselwirkungen innerhalb der Nanopore und der entsprechenden Ladungstransferdynamik und gehen bis zu den Stromsignalen und dem Einfluss der wässrigen Umgebung. Auf den größeren Skalen konzentrieren wir uns auf den molekularen Transport durch die Pore und die entsprechenden Skalierungseigenschaften. Zusätzlich zu den Simulationen analysieren wir experimentelle Nanoporendaten mit Hilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens, um diese für Sequenzierungszwecke zu nutzen. Wir diskutieren unsere Arbeit im Hinblick auf die Realisierung neuartiger Nanoporen-Sequenzer für Biomoleküle.

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