단일벽 탄소 나노튜브(SWCNTs)는 생의학 및 나노전자공학 분야에서의 잠재력으로 인해 상당한 관심을 받아왔다. 단일가닥 DNA(ssDNA)로 SWCNT를 기능화하면 SWCNT의 정렬을 정밀하게 제어할 수 있으며, 광학 및 전자 바이오센서의 개발로 이어진다. 본 연구는 방대한 무작위 라이브러리에서 고결합 친화도를 갖는 ssDNA 서열을 농축하기 위해 고처리량의 체계적 선별을 적용함으로써 해당 분야의 현재 공백을 다룬다. ssDNA와 SWCNT 사이의 결합 친화도에 관여하는 특정 염기 조성 및 패턴이 확인되었다. 분자 동역학 시뮬레이션은 SWCNT 상에서의 ssDNA 구조의 안정성을 검증하고, 이 상호작용에서 수소 결합이 핵심적 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. 또한 기계 학습을 통해 고결합 친화도를 갖는 ssDNA 서열을 정확하게 구별할 수 있으며, 전용 웹페이지(http://service.k-medai.com/ssdna4cnt)에서 접근 가능한 모델을 제공함을 보여주었다. 이러한 결과는 다양한 과학 분야에 걸친 안정적이고 민감한 분자 검출을 위한 고결합 친화도 ssDNA–SWCNT 구성체에 대한 새로운 연구 방향을 열어준다.

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