沙菁　 石鸿佼　 徐　冰

(东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室, 南京 211189)(东南大学机械工程学院, 南京 211189)



LiCl溶液中基于固态纳米孔的DNA检测

(东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室, 南京 211189)(东南大学机械工程学院, 南京 211189)

采用阳离子体积较小的LiCl溶液作为缓冲液,研究DNA在不同浓度下通过固态纳米孔时的行为特征,以探究DNA的过孔机理.实验结果表明,当LiCl溶液浓度从0.1mol/L变化到1.0mol/L时,由DNA过孔所引起的相对阻塞离子电流信号比值从0.014 42降低至0.002 79,而DNA完全通过纳米孔所需时间从0.30ms增加至1.87ms.对比1mol/LKCl,NaCl,LiCl三种溶液中DNA的过孔结果发现,在LiCl溶液中DNA的过孔时间分别为KCl,NaCl溶液中的6.2和5.3倍,说明LiCl溶液能够有效降低DNA的过孔速度.此外,实验发现LiCl溶液中DNA主要以线性非折叠和折叠2种形态过孔． 因此,增加LiCl溶液浓度可延长DNA的过孔时间,但会使相对阻塞离子电流信号幅值降低.

纳米孔;LiCl溶液;DNA;阻塞离子电流;过孔时间

纳米孔测序技术是下一代基因测序技术中最可行的技术方案之一,主要是通过物理方法直接对DNA序列进行读取.纳米孔测序技术的原理可以简单描述为: 单个生物分子通过充满离子溶液的纳米孔通道时,会引起通道内电学性质的变化,通过分析离子电流的阻塞信号,可实现单分子检测,甚至是DNA中4种碱基的辨识[1].纳米孔测序技术具有结构简洁、速度快、操作简便等特点,故而得到了广泛的关注[2].

目前,固态纳米孔大都利用硅及其衍生物制造而……