刘国畅，陈 威，刘笔锋，，赵元弟*，

(1.华中科技大学生物医学工程系，生物医学光子学教育部重点实验室，湖北武汉 430074；2.华中科技大学武汉光电国家研究中心，Britton Chance生物医学光子学功能实验室，湖北武汉 430074)

1 前言

活细胞通过新陈代谢不断与外界进行信息传递和物质交换。在这种过程中，细胞膜上的膜蛋白(纳米孔/通道)起着关键的作用。得益于卓越的离子传输性质，它们控制着各种离子和分子在细胞膜上进出、传递和交换。合成纳米孔/通道有着类似且更多样的离子传输行为，基于这些行为，合成纳米孔/通道已广泛应用于能源、传感和生化等方面[1-4]。

纳米孔/通道通常是指直径小于100 nm的小孔或小洞。近年来，各种各样的生物纳米孔/通道被发现并用于生化分析及生物分子检测[5-17]。它们具有低噪音和高灵敏等优点，但由于嵌入脂双层的不稳定，生物孔易破坏，且孔径固定而尺寸无法调控。与之相比，合成固态纳米孔/通道有明显的优势，如物理化学性质稳定、孔径易控制、易操作加工、可批量化生产和易修饰改性等[1,3]，基于这些优点合成纳米孔/通道有着更广泛的应用前景。

合成纳米孔/通道的主要材质包括固态非金属单质、有机聚合物薄膜和固态无机化合物等[18-25]。其形状有圆柱形、单锥形、子弹形和漏斗形等一维通道[20,26-29]，也有3D的介孔通道[30,31]。已经报道有多种物理或化学方法可以将不同材料制备出不同形态的纳米孔/通道。基于其材质的丰富性、结构的多样性及……