Improving the Conductance Blockage Model of Cylindrical Nanopores – from 2D to Thick Membranes
Notice bibliographique
Résumé
The ionic current blockage from a nanopore sensor is a fundamental metric for characterizing its dimensions and for sizing and identifying molecules translocating through. Yet, models for precisely predicting the conductance of a nanopore in both an open and a blocked state are lacking, which leads to significant errors in the determination of the expected blockage depth from a given translocating molecule and of the pore diameter and length. Here, using oblate spheroidal coordinates as a framework to study the conductance of a nanopore, we demonstrate that the widely used Kowalczyk et al. model significantly overestimates the contribution from the access region in the presence of a cylindrical obstruction. We present a highly precise analytical model for the blocked conductance of 2D nanopores and extend it to cylindrical pores of varying membrane thicknesses. Using finite element simulations, our results show that errors in the calculation of the conductance blockage are maximal for pores with aspect ratios of d/L≈5, but are minimal for both d/L≫1 and d/L≪1. The model presented is especially precise for ultra-thin membranes, with prediction errors below 3% for all pore sizes tested with a membrane thickness of 0.3 nm. By improving on the conductance model of the nanopore system, more accurate estimates of the expected blockage depth from a translocating molecule and of pore dimensions can be obtained, with great practical value for many biosensing applications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».