Khi chíp được đặt trong môi trường có nồng độ ion vượt quá mức tới hạn, cấu trúc của ADN sẽ thay đổi trạng thái từ trạng thái B sang trại thái Z, do đó, năng lượng phát xạ dịch chuyển. Độ dịch chuyển mức năng lượng liên kết exciton bằng: 2 1 1 1 B z bind B bind z B Z E E E AR (3.9) B Z Reference r0 = 1nm 0.9 nm Dickerson,R.E.et al.Science 1982 (216) 475-485 b0 = 3.32nm 4.56 nm Wang, A.et al. Nature 1979 (282) 680-686 w = 0.51 nm 1.18 nm Regression
Bảng 3.1: Các giá trị của bán kính cân bằng r0, và độ dốc cân bằng, b0, bề rộng của ADN ở trạng thái B và Z.
cách sử dụng phương pháp tính số, hình 3.3 thu được là tỉ lệ diện tích bề mặt che phủ bởi ADN đối với diện tích toàn phần đối với 2 loại ADN khác nhau phụ thuộc vào bán kính SWNT. Qua đó thấy rằng, tỉ lệ che phủ của ADN ở trạng thái B lớn hơn tỉ lệ đó khi ADN ở trạng thái Z.
Hằng số điện môi của ADN nhỏ hơn hằng số điện môi của nước, do đó, hằng số điện môi hiệu dụng khi ADN ở trạng thái B nhỏ hơn khi ở trạng thái Z. (Hình 3.4)
Vì vậy, năng lượng liên kết exciton của SWNT ở trạng thái B lớn hơn trạng thái Z và điều này được thể hiện trên (hình 3.5).
Trên hình 3.6 thể hiện sự phụ thuộc vào bán kính của SWNT của độ chuyển mức năng lượng EBz khi ADN chuyển trạng thái. Nhận thấy, chíp cảm biến sinh học mà chúng ta đang xét chỉ hoạt động tốt khi bán kính SWNT nhỏ.