Ergebnisse
Mittels quantenmechanischer Simulationen konnten wir zeigen, dass Goldelektroden, die mit winzigen Molekülen aus diamantartigen Käfigen - den Diamantoiden - beschichtet sind, einzelne DNA-Nukleinbasen besser voneinander unterscheiden können. Diese Diamantmoleküle sind von einer Terminierung aus Wasserstoffmolekülen und anderen funktionellen Atomgruppen umgeben, die für die Ausbildung der Wasserstoffbrücken mit den Nukleotiden wichtig sind.
Diese modifizierten Goldelektroden werden in Nanoporen eingebettet und können DNA-Moleküle ablesen. Die Nukleinsäure bildet in der beschichteten Nanopore Wasserstoffbrücken zwischen Nukleotiden und dem Diamant aus – und zwar jede der vier Nukleotide auf eine etwas andere Art. Dabei ist die Spezifität der Wasserstoffbrückenbildung im Querstrom mit den geeigneten Methoden relativ deutlich zu sehen, und die vier Nukleotide sind in unseren Berechnungen sehr viel besser voneinander zu unterscheiden als ohne Diamantbeschichtung.